水泥攪拌樁軟基處理技術(shù)在施工質(zhì)量控制方面的措施

□ 謝穩(wěn)章

道路路基是整個(gè)道路的基本組成部分，路基施工質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)整個(gè)道路的質(zhì)量高低具有決定性作用。由于地域、自然條件等一些客觀因素，路基施工中面臨諸多如跨度大、線路長等影響路基整體質(zhì)量的問題，其中主要問題之一就是對(duì)軟土地基處理。如果軟地基處理不能滿足設(shè)計(jì)參數(shù)的具體要求，在施工完成后就會(huì)存在質(zhì)量缺陷，因此加強(qiáng)水泥攪拌樁軟基處理施工過程中的質(zhì)量控制尤為關(guān)鍵。

1 對(duì)水泥攪拌軟基加固機(jī)理的分析

水泥攪拌軟基加固的基本原理是利用水泥土的物理、化學(xué)反應(yīng)[1]，通過特制機(jī)械設(shè)備將預(yù)拌好的水泥漿噴入需要處理的軟土地基內(nèi)，并在噴注過程中上下攪拌均勻，對(duì)軟基土體擾動(dòng)、擠密和填充滲透等方式，使土體空隙得到填充。水泥和土充分發(fā)生水解和水化反應(yīng)，生成水泥水化物的凝膠體，將自然土體吸附、凝結(jié)，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)整體，從而提高軟土地基的承載力。

2 水泥攪拌樁成樁工藝

水泥攪拌樁技術(shù)作為工程實(shí)踐中比較經(jīng)濟(jì)有效的軟基處理方式之一，與天然地基形成深層的攪拌復(fù)合地基。實(shí)際應(yīng)用表明，水泥攪拌樁能滿足公路軟基處理需要，從而提高公路軟基處理效果，讓水泥攪拌樁更有效地發(fā)揮作用，促進(jìn)工程質(zhì)量和效益的提升[2]。根據(jù)固化劑摻入狀態(tài)的不同，水泥攪拌樁成樁技術(shù)分為漿液攪拌和粉體噴射攪拌兩種。水泥漿液攪拌法是主要施工方式之一，施工工藝主要流程為：場地平整—施工放樣—樁機(jī)定位調(diào)試—噴漿攪拌鉆進(jìn)—提升復(fù)攪—成樁—鉆機(jī)移位。

3 水泥攪拌樁軟基處理施工質(zhì)量控制的措施

3.1 做好試樁工作

水泥攪拌樁試樁主要為工藝性試樁，目的是復(fù)核地質(zhì)資料以及設(shè)備、工藝、施打順序是否適宜，確定水泥摻量、水灰比、泵送時(shí)間、泵送壓力、攪拌機(jī)提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度等參數(shù)能否保證樁身質(zhì)量，同時(shí)驗(yàn)證設(shè)計(jì)水泥攪拌樁是否滿足工程承載力及沉降要求。

由于水泥攪拌樁軟基處理過程比較復(fù)雜，要想對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行合理控制，需清楚相關(guān)工藝參數(shù)對(duì)水泥攪拌樁成樁質(zhì)量的影響，通過試樁對(duì)其適用性進(jìn)行確定。

例如攪拌次數(shù)越多，拌和越均勻，水泥土的強(qiáng)度也就越高。但攪拌次數(shù)過多，施工時(shí)間會(huì)延長，施工成本隨之增加，這可能會(huì)影響施工的進(jìn)度及成本經(jīng)濟(jì)性[3]。因此，工作人員要清楚試樁目的——尋求最佳的攪拌次數(shù)，在確定水泥漿的水灰比和泵送時(shí)間的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)設(shè)備的速度進(jìn)行控制，對(duì)下鉆速度和復(fù)攪深度等過程中的參數(shù)進(jìn)行整合。此外，每段落（地質(zhì)接近路段）的試樁一定要按照要求設(shè)計(jì)，不能少于4根，待試樁結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行水泥攪拌樁大面積施工，進(jìn)而不斷提高水泥土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

3.2 完善施工前的準(zhǔn)備工作

在施工前除了要對(duì)材料質(zhì)量等進(jìn)行控制，還要對(duì)施工場地進(jìn)行清理，設(shè)置排墊平整壓實(shí)，設(shè)置排水，做好施工放樣，明確作業(yè)位置。在設(shè)備進(jìn)場后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行組裝與定位。在完成此項(xiàng)工作后，還要對(duì)鉆機(jī)的地底盤水平和導(dǎo)向架的豎直進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)整，確保樁位的準(zhǔn)確性和鉆機(jī)垂直度，將偏差控制在1%范圍內(nèi)，這樣才可以確保水泥攪拌樁成樁的整體質(zhì)量及結(jié)構(gòu)受力情況得到有效控制，也確保了施工安全。

3.3 加強(qiáng)對(duì)水泥攪拌配合比的控制

施工前對(duì)水樣進(jìn)行采集，根據(jù)水樣化驗(yàn)報(bào)告和現(xiàn)場試驗(yàn)確定水泥品種、摻入比、水灰比以及外加劑，為落實(shí)配比試驗(yàn)提供條件。同時(shí)，采集工點(diǎn)最軟弱土層試樣進(jìn)行室內(nèi)配比試驗(yàn)，測定不同膠凝劑與外加劑摻入量情況下水泥土的強(qiáng)度，從而確定合適的配合比。

3.4 完善水泥攪拌樁軟基處理流程

水泥攪拌樁主要采用二噴四攪施工工藝，對(duì)鉆頭的下沉速度、提升速度、轉(zhuǎn)速及鉆進(jìn)深度進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保加固深度范圍內(nèi)的土體任何一點(diǎn)都能經(jīng)過20次以上攪拌，施工時(shí)停漿（灰）面應(yīng)高于樁頂設(shè)計(jì)高程500mm。

3.5 試驗(yàn)檢測

水泥攪拌樁成樁7天后，采用淺層開挖樁頭進(jìn)行檢查，開挖深度應(yīng)超過停漿面下0.5m，目測檢查攪拌樁均勻性，量取成樁直徑檢查，檢查數(shù)量一般為總樁數(shù)的5%。28天后，采用雙管單動(dòng)鉆機(jī)，在樁2/5處鉆孔。根據(jù)鉆芯情況對(duì)樁身的完整性和均勻性進(jìn)行判定，根據(jù)工點(diǎn)實(shí)際情況分別采用符合地基平板載荷試驗(yàn)與單樁平板載荷試驗(yàn)，荷載試驗(yàn)檢測數(shù)量為樁總數(shù)的1%，且每工點(diǎn)不少于3根。檢測應(yīng)隨機(jī)抽取，選點(diǎn)均勻分布，檢測結(jié)果不小于設(shè)計(jì)值。

3.6 施工中的注意事項(xiàng)

施工過程中使用的水泥應(yīng)過篩，制備好的漿液不得離析，泵送漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，制拌水泥漿液的灌數(shù)、水泥外摻劑用量、泵送漿液時(shí)間在施工中應(yīng)做好記錄。噴漿量及攪拌深度采用經(jīng)標(biāo)定的監(jiān)測儀器進(jìn)行自動(dòng)記錄[4]。當(dāng)水泥漿液到達(dá)出漿口后，應(yīng)噴漿攪拌30s，在水泥漿液與樁端土充分?jǐn)嚢韬螅匍_始提升攪拌頭。噴漿提升的速度和次數(shù)應(yīng)符合工藝性試樁確定的施工工藝參數(shù)要求，并由專人進(jìn)行記錄。第一次下鉆時(shí)，為避免堵管等情況發(fā)生，操作人員可帶漿下鉆，但是要對(duì)噴漿量進(jìn)行嚴(yán)格控制，應(yīng)小于總量的一半，嚴(yán)禁帶水下鉆。

在此過程中，要保證每根樁的正常成樁時(shí)間不少于40m，其噴漿壓力也不小于0.4MPa，只有這樣才能保證水泥攪拌的有效性，從而為水泥攪拌樁軟基處理工作的有效實(shí)施提供基礎(chǔ)。

施工成樁過程中，如因故停止，應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m處，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿攪拌提升，若因故停機(jī)超過3h后再恢復(fù)正常施工，可在原樁位旁補(bǔ)樁。因故擱置超過1h以上的制拌漿液，應(yīng)作為廢漿處理，嚴(yán)禁再用。水泥攪拌樁施工完成28天內(nèi)不得有任何機(jī)械在上面行駛。

4 結(jié)束語

水泥攪拌樁軟基處理技術(shù)是工程行業(yè)軟基處理的重要技術(shù)手段之一，為了加強(qiáng)對(duì)其施工質(zhì)量的控制，要做好施工前的準(zhǔn)備工作，保證試樁過程的合理性，明確施工流程，從而進(jìn)一步提高水泥攪拌樁軟基處理水平，確保處理質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。