釘形水泥雙向攪拌樁施工技術(shù)討論和研究

呂錦龍

【摘要】釘形水泥雙向攪拌樁近年來(lái)在軟弱地基處理中已得到廣泛應(yīng)用，但由于項(xiàng)目所在地不同、處理地基土物理性能的不同，所以其施工技術(shù)及方法也越發(fā)顯得重要。

【關(guān)鍵詞】釘形；雙向攪拌樁；施工技術(shù)

1、施工工藝

釘形水泥攪拌樁是用于加固飽和軟粘土地基的一種技術(shù)，它利用水泥作為固化劑，通過(guò)深層攪拌機(jī)械，在地基深處將原狀軟土和水泥強(qiáng)制攪拌，經(jīng)過(guò)物理化學(xué)作用生成一種特殊的、具有較高強(qiáng)度、較好變形控制值和水穩(wěn)定性的混合柱體，它對(duì)提高軟土地基承載力、減少地基的沉降量有明顯效果。

2、釘形雙向水泥攪拌樁施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1施工準(zhǔn)備

A、清理現(xiàn)場(chǎng)，組織人員、機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，樁位定測(cè)，測(cè)出臨時(shí)高程控制點(diǎn)，給樁基施工隊(duì)做好技術(shù)交底工作，保證攪拌樁的準(zhǔn)確位置及高程。

B、施工前標(biāo)定攪拌機(jī)械的灰漿泵輸送量、灰漿輸送管到達(dá)攪拌機(jī)噴射口的時(shí)間和起吊設(shè)備提升速度等施工工藝參數(shù)，同時(shí)檢查自動(dòng)化控制系統(tǒng)，電腦流量計(jì)運(yùn)行是否正常，通過(guò)試驗(yàn)確定攪拌樁的配合比。樁機(jī)就位，調(diào)整鉆桿垂直度，把偏差控制在設(shè)計(jì)規(guī)范限制范圍之內(nèi)。

2.2施工方法

水泥土攪拌樁采用濕噴法雙向攪拌，具體施工工序?yàn)樵斠?jiàn)后附流程圖。

A、第一次預(yù)攪下沉，施工時(shí)將深層攪拌機(jī)用鋼絲繩掛在起重機(jī)上，用輸漿膠管將貯料罐砂漿泵與深層攪拌機(jī)接通，開(kāi)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，攪拌機(jī)葉片相向而轉(zhuǎn)，攪拌機(jī)鉆頭借設(shè)備自重以0.5-0.8m/min速度沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉。

B、按配合比要求制備水泥漿，待深層攪拌機(jī)鉆頭下沉到一定深度時(shí)，將水泥漿倒入集料斗中，準(zhǔn)備壓漿。

C、噴漿攪拌提升。深層攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，開(kāi)啟灰漿泵將水泥漿從攪拌機(jī)鉆頭中心管不斷壓入地基中，邊噴漿邊攪拌，直至提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高完成一次攪拌。嚴(yán)格控制提升速度，一般為0.7-1.0m/min的均勻速度提升。重復(fù)上下攪拌。深層攪拌機(jī)鉆頭提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，集料斗中的水泥漿應(yīng)用完一半。最后將深層攪拌機(jī)鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊下沉土中，至設(shè)計(jì)標(biāo)高后再將攪拌機(jī)鉆頭邊噴漿邊提升到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高上50cm ，把一塊與樁徑大小相似，中心有一個(gè)φ50mm孔的圓形鋼板置于樁頂，用攪拌機(jī)鉆頭向下擠壓，直至壓不動(dòng)為止，即完成一根水泥攪拌樁的施工。

2.3擴(kuò)大頭及樁體下部施工

A、噴漿下沉：?jiǎn)?dòng)攪拌機(jī)，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架向下切土，同時(shí)開(kāi)啟送漿泵向土體噴水泥漿，兩組葉片同時(shí)正、反向旋轉(zhuǎn)（外鉆桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，內(nèi)鉆桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)）切割、攪拌土體，攪拌機(jī)持續(xù)下沉，直到。

B、施工下部樁體：改變內(nèi)、外鉆桿的旋轉(zhuǎn)方向，將攪拌葉片收縮到下部樁體直徑；噴漿切土下沉：兩組葉片同時(shí)正、反向旋轉(zhuǎn)切割、攪拌土體，攪拌機(jī)持續(xù)下沉，直到設(shè)計(jì)深度，在樁端應(yīng)就地持續(xù)噴漿攪拌10秒以上；

C、提升攪拌：攪拌機(jī)提升、關(guān)閉送漿泵，兩組葉片同時(shí)正反向旋轉(zhuǎn)攪拌水泥土，直至擴(kuò)大頭底面標(biāo)高；

D、伸展葉片：改變內(nèi)外鉆桿的旋轉(zhuǎn)方向，將攪拌葉片伸展至擴(kuò)大頭徑；提升攪拌：提升鉆桿，兩組葉片同時(shí)正反向旋轉(zhuǎn)攪拌水泥土，直到地表或設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上50cm；

E、切土下沉：攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架向下切土，同時(shí)開(kāi)啟送漿泵，向土體噴水泥漿，兩組葉片同時(shí)正、反向旋轉(zhuǎn)切割、攪拌土體，攪拌機(jī)持。

F、提升攪拌：關(guān)閉送漿泵，兩組葉片同時(shí)正反向旋轉(zhuǎn)攪拌水泥土，直到地表或設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上50cm，完成單樁施工。移動(dòng)樁機(jī)，重復(fù)上面程序，進(jìn)行下一根樁的施工。

2.4鋪設(shè)土工格柵、碎石墊層

樁頂施工完畢后，先鋪設(shè)50cm厚碎石，然后在碎石上鋪設(shè)一層復(fù)合鋼塑格柵。鋪設(shè)格柵時(shí)縱橫向搭接應(yīng)≥50cm，并且上下層接縫應(yīng)交替錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)長(zhǎng)度應(yīng)大于0.5m，鋼塑格柵的徑、緯向抗拉強(qiáng)度≥80KN/m，伸長(zhǎng)率≤3%，節(jié)點(diǎn)極限剝離力≥200KN。基地碎石應(yīng)滿(mǎn)足《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）表6.2.4中2號(hào)級(jí)配的規(guī)定，壓碎值不大于26%，含泥量不大于5%，粒徑不大于5cm。

2.5施工控制要點(diǎn)

A、預(yù)攪下沉速度由電流監(jiān)測(cè)表控制，工作電流不大于額定值。當(dāng)鉆桿進(jìn)入淤泥質(zhì)土層，電流明顯增大時(shí)，開(kāi)始慢慢提鉆噴漿。有時(shí)由于深度大，土質(zhì)粘，造成堵管，予以疏通。疏通管道后，在上下1m的范圍內(nèi)復(fù)噴復(fù)攪，以防斷樁。為了加強(qiáng)樁頂強(qiáng)度，所有樁都要在設(shè)計(jì)樁頂以下2m范圍內(nèi)復(fù)攪，噴漿時(shí)間持續(xù)在10s以上，使?jié){液完全達(dá)到樁端，然后噴漿攪拌提升。

B、攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r不宜沖水。當(dāng)遇到較硬土層下沉太慢時(shí)可適量加水下沉。凡經(jīng)輸漿管沖水下沉的樁，噴漿提升前必須將管內(nèi)的水排干凈。試驗(yàn)表明，在水泥摻量相同的情況下，隨著土層的含水量增加，水泥土的強(qiáng)度會(huì)明顯下降，因此，嚴(yán)格控制沖水量，而且在將要穿過(guò)表層硬土?xí)r立即停止沖水

C、攪拌樁的垂直度偏差不得超過(guò)1.0%，樁位偏差小于5cm。

D、施工中，重點(diǎn)檢查攪拌頭轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度及水泥漿的配合比是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，施工記錄必需詳盡完善，要有專(zhuān)人負(fù)責(zé)，深度記錄誤差不得大于5cm，時(shí)間誤差不得大于5S，施工中發(fā)生的問(wèn)題和處理情況均須如實(shí)記錄，以便匯總分析。

E、攪拌樁成樁質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，隨機(jī)選擇2～4處做單樁載荷和復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)，齡期為28d；單樁容許承載力滿(mǎn)足240KN。

F、正式施工前，每臺(tái)樁機(jī)必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求的水灰比進(jìn)行深層提升速度及施工工藝試驗(yàn)，一旦確定提升速度，空壓機(jī)、灰罐和攪拌機(jī)不能隨意變動(dòng)。

G、施工時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定的施工工藝認(rèn)真操作；設(shè)計(jì)規(guī)定的施工工藝是：放樣定位---安裝調(diào)試平鉆機(jī)平臺(tái)--預(yù)攪下鉆 ，先啟動(dòng)內(nèi)鉆桿電機(jī)并下沉鉆桿噴漿口至地面30cm啟動(dòng)漿泵開(kāi)始噴漿；反向葉片至地面啟動(dòng)外鉆桿電機(jī)，轉(zhuǎn)速正常后，邊旋轉(zhuǎn)邊切土下沉邊噴漿到加固深度--樁底持續(xù)噴漿攪拌10-20秒后關(guān)閉漿泵邊旋轉(zhuǎn)攪拌土體邊提升鉆桿至地面--地面下2.0m范圍因壓力小，應(yīng)進(jìn)行二次葉片反壓噴漿攪拌，樁體上部0.5m內(nèi)進(jìn)行搗實(shí)，關(guān)閉電源移動(dòng)設(shè)備，重復(fù)以上步驟進(jìn)行下一根樁的施工。

2.6工藝參數(shù)

水泥攪拌樁施工前應(yīng)進(jìn)行工藝試樁，數(shù)量不少于5根；參考參數(shù)：下沉速度0.5～0.8m/min ；提升速度0.7～1.0m/min；內(nèi)鉆桿轉(zhuǎn)速≥50r/min；下沉?xí)r噴漿力0.25～0.40Mpa。

2.7質(zhì)量檢測(cè)

攪拌樁檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)是：樁位偏差：±50mm，檢測(cè)頻率為2%；垂直度1%，檢測(cè)頻率為5%，；樁頂標(biāo)高±50mm，檢測(cè)頻率為2%，；樁徑≥設(shè)計(jì)值，檢測(cè)頻率為2%，；樁長(zhǎng)≥設(shè)計(jì)值，檢測(cè)頻率為100%；擴(kuò)大頭高度≥設(shè)計(jì)值，檢測(cè)頻率為≥0.5%；樁身強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值，檢測(cè)頻率為≥0.5%；且不少于3根，承載力試驗(yàn)≥設(shè)計(jì)值，檢測(cè)頻率為0.1%（成樁后28天進(jìn)行）。水泥攪拌樁施工完成28d后同一地質(zhì)條件試樁數(shù)不少于2根樁，進(jìn)行樁身無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度及樁基承載力測(cè)試。成樁28天后可開(kāi)始基槽開(kāi)挖，破除樁頭松散層50cm。水泥攪拌樁單樁承載力不應(yīng)小于設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。