水泥攪拌樁施工相關問題分析

文｜廣東省第四建筑工程有限公司 林勝波

前言

水泥攪拌樁是處理軟基常用加固方法之一，它的工作原理是采用特制的攪拌機械，把水泥噴進需要加固的軟基內(nèi)，并噴進過程中不斷進行均勻攪拌，在攪拌作用下，土和水泥產(chǎn)生化學應形成凝膠體，把小土團和土顆粒緊密凝結(jié)成整體，組成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，提升土體強度，使地基承載力滿足施工要求。

目前，水泥攪拌樁常用的施工方法包括濕法噴注漿液和噴注粉體兩種。在實際施工過程中，采用攪拌設備，鉆進地基深部，通過人工控制，噴入加固液體，并與地基深部的土體攪拌均勻，結(jié)成樁體，增強土體的物理性能，減小基土變形，提高其承載能力。

實踐表明，采用水泥攪拌樁施工后，軟基土體加固效果良好，可以很快進行后續(xù)工序施工。

一、水泥攪拌樁的施工工藝及質(zhì)量控制措施

1、施工前的準備

（1）對施工現(xiàn)場進行處理，保證其場地平整，地上雜物清除。

（2）為方便計量，攪拌材料一般選用普通的硅酸鹽袋裝水泥。實驗室要檢驗選用材料,保證其各項性能指標符合施工要求。

（3）施工過程中，要備好相關記錄設備如電腦打印機等，以便及時跟進泥漿用量和噴漿的均勻程度，并對相關數(shù)據(jù)進行記錄。

（4）樁位放樣：放置樁機的場地要平整, 開挖基坑時，應留有一定距離的保護層，距離控制在50—100cm為合適，為方便施工，可通過挖土或鋼板等方法，適度加固地基；測放輪廓線，建筑物輪廓線基坑邊距要保證超過2m；攪拌樁放樣定位，邊樁位置確定等。

2、成樁試驗

施工前，先要進行試樁。要在地質(zhì)條件相同基礎上進行成孔成樁試驗，試驗樁數(shù)量至少要達到2—3 根，并記錄相關試驗數(shù)據(jù)，內(nèi)容包括采用鉆頭方式、速度（鉆進、提升、攪拌）等，在分析相關數(shù)據(jù)基礎上，合理制定攪拌樁的施工方案及成樁工藝和質(zhì)量控制措施。

3、水泥攪拌樁的施工工藝流程

工藝流程如下：平整場地→施工放線（設備進場）→定樁位→樁機對位調(diào)平→預攪下沉（漿液配制）→提升噴漿攪拌（取樣養(yǎng)護送檢）→重復上下攪拌→清洗→移位。

水泥攪拌樁施工程序示意圖見圖1。

4、水泥攪拌樁的施工工藝

（1）開展鉆進作業(yè)前，先要檢查管道和清洗，確保管道沒有存在堵塞問題；要排清管道里的水后，方能進行開鉆作業(yè)。

圖1

（2）安裝水泥攪拌樁機的場地要進行處理，保證平整，以保證樁機平穩(wěn)，防止產(chǎn)生位移、傾斜等問題，檢查拌機性能，保證各項性能正常；制定故障處理方案。

攪拌過程中，要及時跟進鉆進情況而對樁機的垂直度和平整度進行調(diào)整，調(diào)整范圍不能超過1%，放樣孔位與設計誤差范圍不能高于20mm，成樁誤差不能超過50mm。

（3）成樁過程中，當樁機攪拌頭到達預定設計深度（即距樁底1.5m 時），要提升樁機速度，在旋轉(zhuǎn)的同時提升速度；每個成樁位置要保證有攪拌次數(shù)超過20次。

（4）成樁施工過程中，需要確定每根樁的水泥用量；確保鉆桿上標線準確，誤差不能超過100mm，單根偏差不能超過5%。

二、質(zhì)量控制措施

（1）制漿質(zhì)量。嚴格按照預先設計好的水灰比進行配制，要控制水泥和水的配比。在拌制泥漿過程中，要連續(xù)攪拌，保證水泥漿液的穩(wěn)定性和均勻性，如因故需要停止作業(yè)，停止時間要控制在2h以內(nèi)；漿液要篩過濾后，方可倒進集料里，避免出現(xiàn)水泥結(jié)塊，損壞泵體。

（2）泵送漿液。為保證泵送漿液順利進行，要保證管道內(nèi)環(huán)境濕潤后，再開始泵送水泥漿液。泵送過程中，要保持泵壓力的穩(wěn)定，使泵送漿液能連續(xù)進行以及漿液的攪拌均勻，如管道被漿液堵塞，要把管道拆除，將其清洗干凈。

（3）單樁水泥用量。嚴格根據(jù)按照設計方案進行水灰比配置，一經(jīng)確定后不能隨意更改；按規(guī)定控制泵送量，使到泵送時泵的壓力，與提升速度、攪拌速度等相匹配；要根據(jù)施工方案確定鉆進、攪拌和提升的速度，并在施工中嚴格執(zhí)行，要控制水泥漿用量，使其在單樁完成即用完。為保證泥漿和土能拌和充分，攪拌機起桿速度控制在每分鐘1.0m以內(nèi)，噴漿口快要到達地面時，要停止提升作業(yè)，并攪拌數(shù)秒，確保樁頭密實均勻。

表1 攪拌樁檢測項目

三、施工后的質(zhì)量檢測控制

為驗證施工質(zhì)量，保證樁的承載力，攪拌樁施工完成后，根據(jù)相關規(guī)定，需要隨機抽取部分樁進行檢測。（見表1）

質(zhì)量檢測：(1)開挖檢查：完成攪拌樁施工作業(yè)7天后，可對樁身直徑進行驗收，除去樁四周的泥土，露出樁頂下500mm，檢查樁身中心偏差。

(2)檢測樁身完整性：可在達到開挖齡期時，通過鉆芯法對樁身完整性進行檢測。應抽取一定數(shù)量的鉆芯進行檢測，根據(jù)相關規(guī)定，應抽取總樁數(shù)的2%（至少達到5根）以上取樣，進行單軸抗壓強度試驗。

四、水泥攪拌樁施工中常見質(zhì)量問題分析與防控措施

1、樁的長度達不到設計要求

主要原因分析：施工過程中個別施工人員沒有按要求進行施工，管理人員監(jiān)管不到位，投入的施工材料不夠；在施工前沒有對軟弱地層進行深入了解，對地層中存有的碎石層厚度未能清楚掌握，使鉆機無法鉆進，而施工人員誤認為樁底已進入持力層，施工作業(yè)停止。

控制措施：設計單位要認真分析地質(zhì)勘察文件，清楚施工現(xiàn)場地質(zhì)情況，制定精確的設計方案，針對不同的施工區(qū)域，制定相應的攪拌樁長度，便于施工人員進行施工和控制。

做好施工全過程質(zhì)量控制工作，包括施工前技術(shù)交底、制定工序控制和質(zhì)量管理措施，強化施工現(xiàn)場管理制度的落實和監(jiān)管措施；認真完成試樁工作，清楚掌握地基土層中存在的石夾層情況，包括其所在位置、深度、分布范圍等，制定各區(qū)域施工樁的長度，使后續(xù)樁施工順利進行。

2、摻入水泥數(shù)量不夠，沒有形成抽芯

原因分析：在施工過程中施工人員沒有嚴格按照設計要求進行作業(yè)，沒有投入足夠的水泥材料，導致不能形成抽芯，從而影響地基承載力過低，達不到設計要求。

控制措施：加強對施工人員技術(shù)和質(zhì)量培訓，增強他們的責任心，嚴格根據(jù)規(guī)定要求進行施工，做好關鍵工序的控制，保證施工質(zhì)量。

3、樁身出現(xiàn)斷樁縮頸

原因分析：施工過程中沒有按規(guī)定進行拔管，快速拔管所致。

控制措施：施工前技術(shù)交底工作要做到位，讓作業(yè)人員清楚認識到控制拔管速度的重要性，在施工中自覺遵守有關規(guī)定。

如在施工期間因受到停電等意外因素，造成樁機停工半小時以上時，再次進行施工后要重新進行噴漿，并鉆入土體1～2 m后，再拔管，可有效防止樁體出現(xiàn)斷樁縮頸問題。

4、成樁偏斜

原因分析：基底弱，或土體中含水量過大，導到樁機施工時發(fā)生傾斜，成樁也傾斜。

防治措施：要將施工場地內(nèi)的雜物清除和處理，保證場地平整。如軟基中含水量較大，應先對地基進行加固處理，保證其強度，避免樁機下沉。

5、樁體疏松

原因分析：施工所用水泥材料安定性不達標；施工土質(zhì)較為松散或含水量過小，容易流失粉體，樁體沒有足夠的含水量。

防治措施：做對水泥、土樣進行試驗，確保符合施工要求后才進行正式施工。水泥不合格要棄用；開鉆前如發(fā)現(xiàn)土樣含水量過低時應先注入適量的水，或采用噴漿攪拌法施工。如樁體疏松，再進行鉆進復噴，加強樁體固結(jié)。

6、樁機預攪下沉困難

原因分析：鉆進過程中遇到粘土層等土體，鉆頭被卡住；或碰到硬土層、塊石等，鉆頭受到較大阻力。

控制措施：實際操作中要查明具體原因，并采取相應措施解決。如因硬土層引起時，可適度進行沖水，協(xié)助鉆頭穿越硬土層后，應停止沖水。也可以更換鉆孔鉆頭，待完成穿越硬土層后，再重新?lián)Q成水泥攪拌樁鉆頭，繼續(xù)施工。如土體存在塊石等明障礙物時，應先進行人工鉆孔，清除障礙物后，再用土將孔回填夯實后，才能進行后續(xù)工序施工。

7、水泥漿和土沒有均勻拌合

原因分析：注漿泵所施壓力不足，或堵塞噴漿孔，水泥漿不能順利噴射，鉆頭噴漿孔的規(guī)格和位置不正確。

防控措施：定期對輸送管路進行沖洗，保證噴漿孔暢通;噴漿孔不能過大，并應安置在樁徑向外1/3處。

8、樁體強度低

原因分析：噴灰量小，噴粉量達不到規(guī)定要求，水泥強度低、鉆桿提速不勻、土質(zhì)松軟漏灰等，均造成樁體強度過低問題。

防治措施：加強對噴灰量監(jiān)控，保證送灰管暢通；水泥質(zhì)量要符合施工要求；按規(guī)定進行鉆進和提速作業(yè)，碰及粘土、松軟土時，要放慢速度進行鉆進和攪拌作業(yè)。對施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題應引起足夠重視，否則會造成樁基承載力低下，不能滿足施工需要。

五、結(jié)束語

水泥攪拌樁屬于隱蔽工程，施工質(zhì)量的好壞，確定基礎承載力能否達到設計要求，對建筑結(jié)構(gòu)上部質(zhì)量有著重要影響。施工過程出現(xiàn)質(zhì)量隱患，不容易發(fā)現(xiàn)和補救。因此，需要全面加強對水泥攪拌樁的的施工工序和質(zhì)量控制。

眾多工程實踐表明，水泥攪拌樁對軟基處理有著顯著的效果。因而已普遍應用于道路橋梁、水利建設、房建工程領域，隨著施工經(jīng)驗的不斷總結(jié)和技術(shù)的優(yōu)化，水泥攪拌樁應用前景更加廣闊。