水泥粉噴樁在基礎處理中的施工工藝及質量檢測探析

孫時鵬 （安徽省鳳凰頸排灌站管理處，安徽 無為 238300）

新建黃灣閘是結合河道過水斷面的擴大和兆河溝通的有利條件，在引江濟巢期間，增加引江有效水量和巢湖水體交換的規模。本工程閘室、上閘首、兩側空箱翼墻段采用釘型水泥土雙向攪拌樁處理，下部樁徑0.6m，上部擴大頭樁徑1.2m，長3～5m，共布置1410根樁，樁距1.8m，樁長13～21m。由于工程項目的復雜性，在施工工藝方案確定中，采用了水泥粉噴樁技術，對于該種技術而言，主要是作用在水泥土樁之上，將水泥作為固化劑，并通過深層攪拌機的攪拌，將水泥與原位軟件進行強制攪拌、壓縮，以保證閘基礎處理的穩定性，提高工程項目施工的整體質量。

1 黃灣閘工程概況

1.1 工程概況

黃灣閘位于西河河道，樁號為46+400m。該閘由閘室（含通航孔）、兩岸連接建筑物、防滲排水設施、消能防沖設施等建筑物組成。設計洪水標準20年一遇，設計排澇流量450m3/s，校核洪水標準50年一遇，校核排澇流量500 m3/s。黃灣閘采用開敞式水閘型式，鋼筋混凝土結構，水閘底檻高程為4.5m（吳淞），共5孔，中孔布置通航孔，凈寬12m，每側各布置2孔非通航孔，單孔凈寬9m，閘室總凈寬48m，閘室總寬度（含空箱岸墻）為80.4m。閘上公路橋按公路Ⅱ級標準設計，橋面高程16.3m（吳淞），總寬9.0m，凈寬8m。工程樁基所用材料：水泥采用42.5級，滲入量16%。單樁承載力特征值為325kN，復合地基承載力為150kPa，施工規范是《釘型水泥雙向攪拌樁復合地基技術規程》（蘇JG//TD24-2007），釘型水泥土雙向攪拌樁進入粉細砂層不小于1.0m，樁頂設30cm厚水泥土墊層（摻12%42.5級水泥），壓實度不小于0.96[1]。

1.2 閘址地質特征

結合工程項目施工特點，對閘地質的特征進行分析，第一，根據安徽省水利水電勘測設計院對本工程的勘測報告，本工程地層巖性及其空間分布比較穩定，同時也沒有發現有明顯的不良現象，屬穩定場地。但由于淺層地基土以淤泥質粉質壤土為主，強度較低，且該層下部多為透水性較大的粉細砂、沙壤土，地質條件較差。第二，黃灣閘底板坐落于淤泥質重粉質壤土中，閘基于該層土厚5.3～9.7m，該層承載力約為65kPa，強度偏低，壓縮性高。第三，岸墻，翼墻底板坐落于中、重粉質壤土、淤泥質重粉質壤土中，該層承載力約為100kPa，強度稍低，軟可塑狀，中等壓縮性，其下臥層為淤泥質中、重粉質壤土，為軟弱下臥層。滲透試驗成果分析，該層土具水平層理，水平向透水性較大，為中等透水性。第四，下層為粉細砂層，強度較高，平均標準貫入擊數為20.1擊，其承載力約為170kPa，屬低壓縮性土，該層土在場區內分布較為穩定，可作為樁端持力層。

2 施工工藝

2.1 施工中的設備準備

在水泥粉噴樁施工中，應該禁止使用非定型產品以及自行改裝的設備，相關人員對粉噴樁的設備進行嚴格檢測，結合工程項目設計標準以及施工辦法，進行設備準備工作的完善，通常狀況下，在施工設備準備工作中，其內容包括：第一，對于進場設備，應該具有良好的顯示功能，對鉆桿鉆進過程中的電流變化、電壓變化以及水泥噴入量進行記錄。第二，進行施工設備的檢查。每臺樁基都需要進行科學配置，記錄器上的操作按鈕不能用于設定操作時間以及操作深度，以避免出現偽造施工記錄的現象。第三，在樁基上的氣壓表、轉速表以及電流表使用時，需要經過標定，不符合規定的設備需要及時更換[2]。

2.2 原材料的檢測

結合黃灣閘工程項目的特點，在原材料檢測中，水泥粉噴樁通常會選用325或是425的普通硅酸鹽水泥，而且，施工中應該對水泥的品種以及標號進行設計，以充分滿足施工工藝的質量控制需求。承包人員應該與監理方進行購進水泥的質量檢測，不能采用產量小以及質量控制不穩定的水泥廠。通常狀況下，入罐的水泥需要經過篩選，粒徑不能超過5mm，而且不能含有塑料布、垃圾等。并在監理抽樣檢查之后確定水泥材料的質量，充分保障施工材料使用的基本標準[3]。

2.3 測量放樣

通過對水泥粉噴樁加工工藝的分析，在軟土工程質量提升中，施工人員需要嚴格按照設計要求進行布點定位，所以，需要保證施工場地的平整性，及時清除施工中所遇到的障礙物。相關的施工人員以及監理人員應該對工程導線點的水準點進行多期復測，并在滿足施工標準之后進行施工，同時，在測量放樣的過程中，施工單位也應該按照要求進行定位偏差控制，詳細填寫放樣單，提高工程施工的穩定性。

2.4 施工前進行工藝試樁

在黃灣閘制閘基礎項目施工中，施工之前應該對工藝試樁進行分析，通過不同地質特點施工工藝的確定，避免盲目現象的發生。通常狀況下，在施工前進行試樁時應該做到：第一，確定穿過軟土層的實際深度。第二，結合軟土阻力的特點，確定鉆進以及提升的速度，在工程項目施工中，對于含水率相對較大的軟土，應該逐漸提高流速，對于砂層或是粗砂層，其流速需要快于淤泥層，而且風量小于淤泥層。第三，在全面施工之前，應該進行工藝試樁，結合工程項目施工的基本需求，提升速度，以保證工程項目施工的安全性、穩定性[4]。

3 施工質量檢測

施工結束之后，應該對施工質量進行檢測。第一，對成樁7d的粉噴樁進行測試。在檢測中，需要檢查外觀是否圓順、攪拌均勻性以及成樁直徑等項目。并通過樁身以及樁周圍不同深度靜力觸探實驗的分析，對原地基觸探結果進行數據分析，以便直觀的反映出樁身的軟基強度。在該項檢測中，樁的傾斜度允許偏差為1%，樁位允許偏差為±20mm。第二，對成樁28d的水泥粉噴樁進行檢測。28d的水泥粉噴樁需要按照1%的頻率鉆心取樣，取芯的長度在持力層下50cm的位置，取芯之后或發現問題需要及時處理，以提高施工質量檢測的標準。在孔位檢測中，應該避開噴灰盲區，一般需要距離樁中心1/4的位置，在鉆進取芯中，鉆桿應該保持在規定的垂直狀態，避免出現對水泥試樣的擾動，以保證檢測的穩定性。而且，在水泥粉噴樁施工結束之后，養護期需要大于28d，養護時進行單樁靜載試驗和復合地基荷載試驗，不合格要進行補樁，質量檢查合格之后才可以進行之后施工[5]。

4 結束語

總而言之，應用水泥粉噴樁在黃灣節制閘基礎處理的過程中，為了提高工程項目施工的穩定性，應該將質量工藝控制以及質量監測方案的分析進行確定，通過工程項目施工標準的完善，提高工程項目施工的穩定性，以滿足工程施工的基本需求，為工程施工行業的穩定發展提供支持。