淺談水泥土攪拌樁試驗樁施工的注意事項、相關問題的分析及處理措施

陳學龍

（泉州市工程建設監理事務所）

0 引言

水泥土攪拌樁施工主要經過試樁及正式施工兩個階段。其中試樁工作是根據設計對工程的具體要求，結合工程地質特性、樁機的設備性能、工程工期要求等因素在施工場地通過施打一部分試驗樁，獲取適用于工程實際地質的攪拌樁施工參數。在正式施工階段，按照試樁階段獲取的施工參數指導現場施工?？梢哉f，試樁工作是基礎性工作，發揮著“磨刀不誤砍柴工”的作用，應引起工程技術人員的重視。

1 試樁階段注意事項、存在問題及分析

1.1 思想上對試樁工作要有正確的認識

雖然試樁階段只進行少量樁的施工，但它是基礎性工作，是為了驗證設計參數的合理性，其要性不容忽視。因此對試樁工作在思想上應正確看待。工程建設過程中有幾種錯誤的觀念，一種是部分施工管理人員認為攪拌樁施工主要控制施工過程，試樁只是走個過場而不重視，只是簡單地把設計圖紙復制給工人，沒有進行相應的技術交底，思想上的輕視就可能造成后期試樁工作無法取得預期的目的，表現為檢測結果無法滿足設計要求，從而不得不回頭逐個環節查找分析原因，并再次組織試樁，由此拖延了工期，影響工程進度。

另一種錯誤觀念是把試樁看成與正式施工脫節的兩個環節，認為試樁僅是為了取得合格的檢測報告。為了試驗樁在成樁后的檢測過程中能順利通過，不按試樁方案擬定的參數進行，在試樁過程中提高了標準，例如提高水泥摻入量、增加噴漿量等，而正式施工中又降低標準。如此，試樁失去了指導后續正式施工的意義。以上錯誤觀念均影響施工質量，應當予以糾正。筆者認為可以通過召開試樁前的技術交底會將試樁的重要性以及注意事項分析透徹，引起施工管理人員及班組人員的重視。

工程試樁流程圖如下：

1.2 試樁階段注意事項

試樁可以細分為試驗樁施工準備階段、試驗樁施工階段、試驗樁檢測階段三個階段。每個階段各有其側重點及注意事項。

1.2.1 試驗樁施工準備階段注意事項有：

（1）熟悉設計圖紙，掌握施工要點，對設計不明確的問題應在這個階段提出，請設計人員答復。

（2）結合勘察文件熟悉試樁位置的地層分部情況，對試驗樁的樁長進行預控。

一般情況下，設計會給出樁長、樁底標高等參數，并對樁端持力層予以說明，如穿透軟土層進入硬土層0.5 米或1 米等。但由于地質報告中的地質剖面圖反映的是一段區間的地層分布情況，每根樁的樁長不能簡單地以設計圖紙給出的平均樁長為依據指導施工，還需結合樁底標高是否進入設計要求的持力層加以判斷，這主要是通過施工過程中攪拌機電流表是否突然增大來反映。因此對施工中樁長可能出現的幾種情況要有預判：第一種是實際樁長與設計樁長相等或相當，這說明地質情況與勘察報告相吻合，樁底持力層與樁長均實現了預期值。這種樁應該占大部分。第二種情況是當樁長達到設計樁長而樁端未進入持力層時，應繼續鉆進，直至進入持力層，此時實際樁長將大于設計樁長。第三種情況是當樁長未達設計樁長而樁端已進入持力層時，此時實際樁長將小于設計樁長。對于后兩種施工出現的情況要特別做好記錄說明，以免誤判為問題樁。

（3）參與第三方檢測單位人員現場土樣取樣過程，并做好相關記錄。如取樣樁號，取樣的深度等。盡管水泥土配合比是委托檢測機構進行的，但工程管理人員有必要學習《水泥土配合比設計規范》，對試驗過程有所了解，明確做室內配合比的意義。室內配合比是要確定水泥量摻入比。提高水泥摻入量大固然會增加強度，但同時也要考慮對工程造價的影響，最理想的狀態是滿足設計強度要求的前提下，經濟最合理。如果水泥量摻入比取值偏保守，對造價控制不利。

（4）施工用水樣取樣檢測。水是影響水泥硬化、水泥固結的重要因素之一。水中硫化物的含量對水泥土成樁會有影響，這點往往會被忽視。因此取樣的水樣應是現場施工實際用水。

（5）為了便于施工管理，對進場的已經架設完畢的樁機分別進行編號，并在各臺機架上做好刻度標記，用于施工過程中樁長的核查。

（6）根據樁機具體性能暫擬定試樁采用的鉆進速度、提升速度等。由于速度直接影響工期，對于工期有嚴格要求的工程，以及樁數較多的工程，要考慮到不同速度下工期差異有多少?？梢栽谝幏对试S的施工鉆進及提升速度中取不同的速度，例如提升速度參考范圍為0.5 米/秒～0.8 米/秒，試樁時可以設定其中一臺樁機的提升速度為0.5 米/秒，另一臺樁機的提升速度為0.8 米/秒。如果后期檢測過程中兩種施工速度的成樁檢測結果均能滿足設計要求，那么以較快的速度施工，則可以節省工期。

1.2.2 試驗樁施工階段注意事項有：

（1）擬定試驗樁樁位并現場放樣，試驗樁樁位的布置盡量考慮后期檢測時工作面的預留。建議樁位適當拉開距離，目的是后期檢測時，當對不同編號的試驗樁分別同時進行單樁承載力、復合地基承載力、鉆心取樣等檢測時，可以同步進行，從而縮短檢測周期。

（2）現場標定工作。這項工作是試驗樁施工階段工作的重點。施工管理人員應根據現場攪拌桶的具體尺寸，分別進行標定，確定出水泥投放量，水的用量。下面以一個例子說明計算過程：

經現場測量，攪拌桶直徑為1 米，深度為0.8 米。設計采用的水灰比為0.5，水泥摻入比為16%。現場取樣的淤泥土的密度為1750 千克/立方米。攪拌樁設計半徑為0.25 米，樁長為10 米。

可以計算出：

①每立方米淤泥土中水泥摻入量為1750×16%=280 千克。

②單根水泥土攪拌樁的體積為3.14×0.25×0.25×10=1.9625 立方米，則單根水泥土攪拌樁中水泥量為280×1.9625=550 千克（約11 包水泥）。

③水灰比為0.5，即水與水泥的質量比為1 比2，那么單根樁中用水量為550×0.5=275 千克（約0.275 立方米水）

現場標定過程：前面已計算出單根樁的用水量為0.275 立方米，已測量出攪拌桶的直徑為1 米，深度0.8 米，可計算出要往攪拌桶中倒入的水的深度為：0.275÷（3.14×0.5×0.5）=0.35 米。

按照計算出的水添加完畢后，往攪拌桶中邊攪拌邊逐包倒入550 千克水泥（約11 包）直至攪拌均勻，理論上拌制完成的水泥漿即為單根水泥土攪拌樁中的水泥漿量。

（3）單根樁理論水泥漿噴漿量的計算

水泥漿拌制完成后，應用水泥漿比重計測量水泥漿液的比重。經實測可知，水灰比為0.5 對應的水泥漿比重約為1.8 千克/升。水灰比是否符合設計要求，在現場是通過測量拌制完成的水泥漿的比重反映出來，為了確保水泥土中的水泥含量，送漿前應對每根樁的水泥漿比重進行測量，發現比重不足的，應采補足水泥量后重新攪拌。根據工程實踐，筆者列出了不同水灰比對應的水泥漿比重表：

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當水灰比為0.5（1:2）時，可知拌制完成的水泥漿中水泥與水泥漿質量比為2：3。根據計算式噴漿量（升）×1.8 千克/升×2/3=550 千克，可計算得出噴漿量=458升。說明單根樁施工完成后，自動記錄儀上打印出的施工記錄單上噴漿量應不小于458 升。

（4）對試驗樁單樁施工時間的預控。仍以10 米的樁長為例，擬定鉆進速度為1 米/分鐘，提升速度為0.5 米/分鐘，當攪拌樁施工工藝為四攪兩噴時（預攪下沉，提升噴漿攪拌，重復攪拌下沉，重復提升噴漿），鉆機啟動至結束的時間計算為60 分鐘（其中：預攪下沉10 分鐘，提升噴漿攪拌20 分鐘，重復攪拌下沉10分鐘，重復提升噴漿20 分鐘。）

（5）試驗樁施打過程中，現場施工管理人員應對樁長、電流表變化情況、水泥漿比重測量數據、總施工時長等實際施工情況分別予以記錄，與自動記錄儀打印出的施工記錄對照，查看是否相符。確認試樁過程正常后，方可結束進行下根試驗樁的施工。

1.3 試驗樁檢測階段注意事項有：

試驗樁檢測項目包含單樁承載力、復合地基承載力、鉆芯取樣檢測，應根據設計要求進行相應項目的檢測工作。在這一階段，要向檢測人員提供試驗樁施工中的準確數據，避免張冠李戴的現象發生，或提供錯誤的施工記錄。

2 結束語

試驗樁施工完成并經檢測合格，標志著試驗樁工作順利完成。通過試驗樁明確了各施工參數，此時可對試樁施工方案中不足之處進行修改、補充或完善，形成正式的水泥土攪拌樁施工方案，以指導后續施工。對試驗樁工作的重視相當于做好了基礎工作，但正式大面積施工的質量控制也不是試樁工作的簡單復制，由于試樁只是施打少量的樁，當大面積施工開始后，難免現會出現不可預見的情況，如機械故障，施工臨時用電故障，工人操作失誤等問題，這些問題要事前準備好應對措施，只有施工前準備充分，施工中加強監管，出現問題時及時采取措施予以處置，才能確保水泥土攪拌樁的施工質量。