公路軟土路基水泥攪拌樁施工工藝及其質量控制

汪 磊

(中交二公局東萌工程有限公司，陜西 西安 710119)

1 引言

進入21世紀以來，建筑業呈現一片繁榮景象，人們對建筑的要求也在逐漸提升。在這種情況下，傳統的地基施工方法面臨著發展困境。如何打破困境，確保地質施工質量符合建筑要求逐漸成為社會各界廣泛關注的一個話題。實踐表明：規范使用水泥攪拌樁能夠彌補傳統技術存在的缺陷。作為一種新型工藝，水泥攪拌樁的規范使用直接影響著地基施工的質量。因此，要嚴格控制水泥攪拌樁的施工工藝和質量情況，使其符合施工要求。

本文選取的工程實例，是07省道嘉興段橋頭軟基處理施工工程，施工區域大約為500m。施工前，項目經理部首先對該地區的地質情況進行了勘探。勘探結果表明：該地區具有較厚的軟土層，需要處理的地質面積較大，水泥攪拌樁復合地基的使用很有必要。

2 施工工藝原理與施工流程

水泥攪拌樁的施工工藝原理如下：充分利用攪拌樁機(圖1)對水泥進行攪拌。其中，水泥主要是作為一種固化劑來使用。在這個過程中，地基土的可塑性大大降低，而其力學性能和地基強度則得到了增強。

圖1 水泥攪拌樁機

此次施工主要采用雙向攪拌工藝。具體的施工流程如下：清理場地，保證場地平整整潔。進行施工前的最后準備工作，確保施工所需物品均已到位。做好正式施工前的材料準備，保證樁位放樣，水泥漿提前制備等均符合相關要求。進行正式施工。對于之前的施工情況，還應注意加固和檢查，以確保施工質量符合要求[1]。

3 施工技術及質量控制要點

3.1 施工工藝參數確定

水泥攪拌樁的施工質量是否過關直接影響著工程的好壞。為此，應盡量確保水泥土室內混合比的配置達到最佳。要想得到盡可能合適的配合比，試驗室應提前進行配合比試驗，從而為攪拌樁的設計提供數據上的參考。

3.1.1 室內配合比試驗

試驗結果表明：按照13%、14%、17%和21%的配合比摻入水泥，并按3%的配合比摻入石膏。同時，水灰比定為0.4和0.45。

試驗之后，能得到如下結論：配合比一定，水灰比和無側限抗壓強度變化相反；配合比不一定，水泥摻入量越多，7d、14d、28d齡期的無側限抗壓強度就越高。

當摻入水泥的比為17%時，抗壓強度值符合設計規范。同時，石膏的摻入在一定程度上有利于水泥攪拌樁早期強度的增強。

3.1.2 試樁施工及質量檢驗

試樁施工的主要目的是要使樁位、樁徑以及垂直度等指標符合相關的要求。為此，應按照計劃的施工流程進行試樁。在施工過程中，一共取6根樁，芯樣為18段。取芯結果表明：樁體整體密實均勻，具有良好的成樁效果，只有局部存在問題。問題存在的原因有很多，其中主要原因是，局部鉆桿轉動速度不夠快，泥漿的傳輸不連貫，導致其與土體的結合存在問題。因此，要及時關注鉆桿轉速，嚴格控制泥漿泵的輸送速度[2]。

3.1.3 施工工藝參數確認

配合比試驗及試樁過后，就能對施工的工藝參數有具體的了解。以下為施工的工藝參數：①摻入料參數。其中水泥、石膏和水灰比分別為17%、2%和0.4。②施工過程中的參數控制。為了更好地控制施工質量，應嚴格控制施工過程中的施工參數。

3.2 施工材料

施工時需采用符合規范的材料，不得隨意更改，也不得隨意替換。施工不僅需要考慮材料的種類，還應考慮材料的具體要求。在選取水泥的過程中，要注意選擇出廠時間不足3周的水泥，確保水泥沒有過期，也不存在任何影響施工的質量問題。在選擇拌和水的過程中，也應對其進行檢驗，避免影響水泥的正常硬化。

應注意對材料生產廠家的資歷進行審查，確保符合要求后方可允許進場。進場的材料不僅需要提供產品質量合格證明，還應按要求進行取樣和檢驗，測試符合要求后方可進入。對于不合格的材料，要及時淘汰，不得在施工過程中隨意使用。

3.3 成樁施工

3.3.1 樁位控制

根據操作規范對樁位進行放樣和加固，并及時上報測量技術復核單。進行加固時，既需要合理控制攪拌頭與方向點之間的偏差，又需要對樁位編號進行及時準確的記錄。

3.3.2 樁長控制

為了對鉆入和復攪的深度有一個明確認知，準確掌握樁長，應提前在鉆桿長度上標好刻度。在具體的攪拌過程中，監測儀器自動對噴漿量和攪拌深度進行記錄。為保證記錄的準確性，還應提前檢驗監測儀器的準確度[3]。

3.3.3 垂直度控制

在攪拌樁機的正面和側面都設置了1個吊錘。在施工過程中，應時刻關注吊錘的情況，一旦發生傾斜，應立即進行調整。要確保攪拌頭、樁桿以及樁位的中心線位于同一條直線上。

3.3.4 漿液制備及注漿

在配置水泥漿液時，要以試驗結果為依據，按規范摻入一定比重的水泥和石膏。在制備漿液的過程中，應注意以下幾點。

(1)在配置漿液過程中，需要有專人對此進行稱重和記錄，一旦發生偏差，則應加入相應的材料繼續攪拌，直至符合要求。

(2)嚴格控制漿液的放置時間。一般情況下，制備好的漿液不能放置>2 h，超出這個時間點則有可能要降級使用。

(3)注意對漿液的保護。為避免雨水或清洗用水對漿液的污染，一方面要注意防雨棚的搭設及排水設施的設置，另一方面則是要注意水倒流等情況的產生[4]。

試樁能夠為注漿時的注漿壓力和注漿流量提供精確的參數，合理控制注漿速度，確保注漿的成功。

3.3.5 攪拌成樁

在攪拌成樁的過程中，注意速度的控制，具體包括鉆進速度、鉆進攪拌鉆速、提升速度、提升噴漿流速等，并派專人對其進行記錄。

應注意觀察鉆頭是否有嚴重的磨損情況，一旦發現有，一定要及時修補，若嚴重還要及時進行更換。

應避免在攪拌機下沉的過程中對其沖水。當土層過厚時，應考慮多方因素，在確定沖水不會對施工本身造成影響的前提下適度沖水。

大多數情況下，不能中斷施工。如有特殊情況，不得不中斷施工，則要注意將攪拌頭下降到停漿點50 cm的位置。這樣一來，處理好意外之后可繼續提升并攪拌。除此之外，還應注意3h這個時間節點：當停機時間<3 h時，應先重疊接樁，然后再開始施工；當停機時間>3 h時，應及時將輸漿管路拆卸下來并進行清洗，隨后再進行補樁。

3.4 做好清理工作，提高孔樁質量

水泥深層攪拌樁為現代施工技藝中不可缺少的一部分，它關乎地基項目的建設質量，在地基項目施工之時，管道建設扮演十分重要的角色，管道施工運行成功關乎水泥深層攪拌樁的工作，關乎其鉆孔工作的正常運行。從這一方面來講，工作者應當將管道清理工作做好，在進行水泥深層攪拌樁的鉆孔工作前，應當清理干凈所有管道，將全部雜物徹底清除干凈，讓管道保持干凈狀態。在清理管道的時候，可以通過沖洗的方式，憑借水泵等等基礎設施對其沖洗，清理干凈后，要等到管道所有的水都被晾干，只有這樣才能夠進行下鉆工作施。在對樁體下放的過程中，為保證其垂直度，可通過吊錘等等方法，合理控制吊錘的方向，從而將鉆桿的距離控制在一定范圍之內。

3.5 施工質量檢驗

(1)現場質檢工程師分批對施工材料的質量證明文件和抽樣檢驗報告進行查驗。

(2)現場質檢工程師一方面要檢查水泥漿的配合比是否符合設計規范，另一方面要對專人記錄的制漿記錄進行檢查。

(3)現場質檢工程師對成樁記錄進行檢查，確保其符合規定的工藝參數。

(4)測量隊對樁位、樁底、標高及樁徑的偏差程度、檢驗數量和檢驗方法進行檢查，確保其符合規定[5]。

4 結語

水泥深層攪拌樁的使用能夠有效提升地基施工質量，改變地基軟弱的情況，這也恰恰是水泥深層攪拌樁施工工藝備受關注的原因之一。但要想水泥深層攪拌樁能夠在地基施工中發揮出其應有的作用，還需要在施工過程中弄清施工的原理及流程，嚴格按照施工的要求進行操作，并做好施工質量的控制和改進工作。只有將每一項工作都做到位，水泥深層攪拌樁的優勢才能夠真正得以發揮。