試論水利工程水泥攪拌樁施工質量控制要點

崔 毅

中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司工程實驗監測院

1 前言

在水利工程中應用水泥攪拌樁技術的主要原理表現為處于地基深部進行施工期間，將水泥當成一種固化劑來應用，結合性能良好的機械設備攪動地基深層，加深水泥和軟土之間的融合程度。當前，在軟土處理方面比較適合應用該種方式，而且應用效果極高，發揮的作用良好。可是從作業實際開展情況來看，還有著一些不足之處，那就是該項工作通常是處于地下進行的，可見性不強，所以無法增強成樁質量。

2 對于水泥攪拌樁的論述

水泥攪拌樁是在建筑物地基部分將水泥當成一項固化劑，借助有關的工程機械設備攪動地基深層，將地基深處軟土和混凝土結合到一起，增強地基身處軟體的穩定性和整體強度，這是強化地基安全性的最佳方式。一般來講，在處理水泥工程軟土地基的過程中經常應用水泥攪拌樁，此種方式有著方便、時間短和成本合理的特征，因此被廣泛應用到了水利工程建設環節中。因為水泥攪拌樁在地基中有著非常強的加固優勢，因此可以采取增強地基承載力的方式來降低不均勻沉降現象的出現，同時還可以降低地基內的實際含量，以此加快施工周期。另外，水泥攪拌樁施工期間還有著污染性低和噪聲不大的情況，有利于將經濟效益全面發揮出來。但是從實際情況來看，因為作業是地上實施的，因此有著極差的可見性，數值確定方面不具備準確性，面臨著嚴重的軟土質塌陷現象。

3 水利工程水泥攪拌樁施工期間存在的相關問題

3.1 擴孔和縮孔現象

攪拌樁的塌孔以及縮徑其實屬于兩個相反面，從實質上來看，兩者產生的原因是一樣的，是因為周圍地層有著一定的復雜性、護壁泥漿性能不高和成孔以后放置時間比較長，沒有灌注硂引起的。在某項工程舉例說明，該項工程擴孔非常多見，表局部的孔徑是非常大的，處于地下水內呈現出了運動的現象，土質非常的疏松，容易發生擴孔問題，擴孔產生原因和坍孔是一樣的，當局部出現了坍塌現象以后，表現為擴孔，鉆孔不符合標準設計深度的話，可以不需要進行處理，僅僅是混凝土自身的灌注量逐漸增加。當由于擴孔以后坍塌對鉆進進度產生不良影響以后，那么就需要依照坍孔事故加以處理。

縮孔表現為孔徑逐漸地縮小，鉆機鉆進期間出現了卡鉆以及提不出鉆頭的情況。素產生縮孔原因是因為鉆錐焊補不到位，受到磨損的鉆錐一般是鉆出和設計樁徑較小的孔。另外一方面則是地層中包含的軟塑土，當遇到水就會膨脹，孔徑縮小。

3.2 鉆孔偏斜

鉆孔偏斜問題十分的普遍，使得鉆孔垂直度和標準要求不相符的主要原因表現在以下幾點：其一，場地密實性以及平整性不高，鉆進期間面臨著不均勻的沉降情況，從而形成了鉆孔偏移。其二，鉆桿過于彎曲，鉆桿之間的間隙非常大，導致鉆頭和實際方向相互分離。其三，在鉆進期間存在著軟硬土層現象和傾斜巖面以后，鉆壓非常高，導致鉆頭受力不具備均勻性。

4 水利工程水泥攪拌樁施工質量控制要點

4.1 水泥攪拌樁施工質量事前控制要點

事前控制主要表現為進行水泥攪拌樁施工作業的前期階段中監督和管理相關的質量，因此，務必加強水泥攪拌樁施工準確工作的監督管理力度，基本要點表現在以下幾方面。

其一，施工場地的準確工作；在水利工程水泥攪拌樁實施施工作業的前期階段中，必須有效處理施工場地，保持整潔性，達到三通一平的目的，也就是說，道路、供電和供水方面的流暢性，場地平整。同時還必須將施工周期遇到的障礙物清除干凈，加大地下勘察力度，檢驗施工場地地下有無復雜的管線以及障礙物，一旦有的話，必須馬上制定出完善的處理對策。

其二，水文地質勘察和測量放線要點。要想為設計施工方案提供良好的依據，在施工的前期階段中，必須嚴格對水文地質情況進行詳細勘察，結合獲取的勘察數據對水泥攪拌樁施工方案進行合理設計，在遵循標準要求的基礎上使用全站儀等測量儀器實施相關的測量放線，將各項位置清楚的標注出來，比如樁距大小和邊線位置以及實際高度等，以此確保水泥攪拌樁施工作業得到更好地開展。

其三，全面檢驗施工材料和施工機械性能。在水泥攪拌樁施工作業開展期間，水泥是經常使用的一項施工材料，基于此，加大對水泥質量監督控制力度是非常關鍵的。當對水泥進行采購和應用的前期階段中，必須提前檢驗水泥性能，查看是否和標準要求相一致，特別是強度方面，嚴格控制，避免發生硬化以及受潮現象，只有確保合格以后才可以正式應用。同時水泥攪拌樁施工作業也離不開各種類型施工機械設備的幫助，所以，施工之前全面維護施工機械的性能，將優勢體現出來，確保安全性。特別是鉆頭、鉆桿以及樁基機身垂直性等，都應當滿足標準的技術參數要求，防止發生誤差，影響后期施工作業正常開展。

其四，確保樁機安全安裝。等到完成了水泥攪拌樁樁機安裝工作以后，還必須加強調整以及檢驗力度，具體情況從以下幾方面要求入手。

第一，對于鉆頭直徑和鉆桿長度來講，應當和基本的設計要求相一致。

第二，查看輸送水泥漿導管有沒有滲漏以及堵塞問題，水泥制漿罐的性能是否良好，能不能正常進行工作。

第三，將發電機和外界電源與樁機電路相互連接到一起，對樁機機身的豎直程度進行合理調整以及優化。①調整機身周圍的拉桿，保持機身數豎直性。②對機身下面的四個液壓位置支撐腳進行合理調整，促使機身處于橫向豎直狀態。③確保縱向以及豎向全部垂直以后，將鉆桿中的懸垂線慢慢朝著中心度盤中逐漸的移動。

4.2 水泥攪拌樁施工質量事中控制要點

事中控制表現為水泥攪拌樁實施施工作業期間的質量控制，這是水泥攪拌樁施工質量控制的重點環節，處于該項階段內，應當掌握好各項施工質量控制要點。

其一，工藝性試樁。在開展大面積工程施工作業的前期階段中，相關人員必須遵循標準要求開展有關的水泥攪拌成樁實驗工作，成樁的根數控制在五根以上，整合試樁以后獲取的數據，得出準確的技術參數。①和設計水泥用量期間的各項技術參數相一致，具體涉及了鉆進速度、攪拌速度等方面的控制。②制定規范性的施工工藝流程，分別是對場地進行合理的平整，開展測量放樣操作，保持樁機就位，制作水泥漿，進行合理的攪拌，下沉攪拌以后的噴漿，完成成樁操作環節。

其二，提升水泥漿的配置效果。水泥制漿質量高低決定了水泥攪拌樁的成樁質量。基于此，就要求施工管理人員強化對水泥漿配置的監督管理力度，采取實驗方式對水泥漿配合比進行有關的優化，配置期間遵循設計要求展開配置工作，降低誤差現象的出現概率。同時還必須均勻和適量的攪拌水泥漿液，處于2h之內將配置完成的水泥漿用完，當水泥漿出現了嚴重的離析以及結塊問題以后，禁止將其再次應用到水泥攪拌樁施工環節中。

其三，對泵送漿液的質量進行有效控制和監督。當對漿液進行泵送的前期階段中，必須確保管路一直處于濕潤的狀態，為輸送漿液提供一定的方便。當泵送漿液期間，提升泵內壓力的充足性以及穩定性，保持供漿環節的連續性，確保均勻攪拌。當管道中因為漿液出現了硬結而堵塞以后，可以應用將輸漿管道拆除的方式清理管道，確保流暢性。

其四，控制樁的長度。首先，使用電子電動記錄控制的方式有效地控制樁自身的長度，為每一臺鉆機都配置相關的電子電動記錄儀，在開鉆的過程中，開啟電子電動記錄儀，詳細記錄下來，全面掌握轉入的深度以及復攪拌的實際深度，以免樁長不符合設計方面提出的各項要求。

其五，控制成樁質量。第一，在鉆機對位的過程中，有效地調整和優化豎直程度，使攪拌樁一直位于垂直現象。第二，開啟攪拌鉆機以后，樁基的運行應當位于一邊旋轉一邊下鉆的狀態，啟動壓力泵，讓其處于一邊進行鉆進一邊進行噴漿的現象。第三，鉆入的深度達到了相關設計標準以后，關上攪拌鉆機，停止鉆進工作繼續開展。第四，再次開啟攪拌鉆機以后，保障鉆頭處于相反的狀態，而且旋轉期間還必須開展提升機噴漿工作，促使土體內部水泥漿一直處于初步拌和現象。第五，將攪拌機提升到地面1m 的位置以后，需要逐漸地放緩提升速度，噴漿口露出地面后，停止提升操作，合理攪拌，了解到樁頭是不是處于均勻密實的狀態。施工期間，受某些因素的影響，引起了一定程度的停漿現象以后，就需要借助攪拌機慢慢沉降到江面以下的0.5m位置處，完成供漿以后實施噴漿提升工作，從一定程度上避免發生斷樁以及缺漿情況。

4.3 水泥攪拌樁施工質量的事后控制

在進行水泥攪拌樁事后質量控制操作的時候，可以應用抽芯取樣檢測的方式檢驗水泥攪拌樁的質量。一般情況下，抽芯取樣是成樁以后的28d加以檢測的，可以將攪拌樁的噴漿均勻現象、樁身長度、強度和完整性等清楚的體現出來。本文以單樁質量時候控制檢測為主，進行了詳細論述。

單樁包含了三種類型，分別是優良樁、合格樁以及不符合要求的樁。

其一，優良樁。無論是樁身還是樁徑等，都必須和標準的設計要求相一致，均勻的進行噴漿處理，以免產生不良的斷漿問題。并且復攪拌段的樁型必須完整并且連續，以此維護復攪段之下取出柱狀芯樣的完整程度。同時增強樁身上中下環節的強度，確保和標準要求相符合。

其二，合格樁的體現。樁長滿足基本的設計需求，在樁體噴漿局部存在著不均勻情況以后，當不存在著斷漿問題。并且相關的復攪鍛芯樣非常完善，本身為柱形狀，能夠有效地制作無側限抗壓強度內的等高試件，局部芯樣為片狀分布狀態。從復攪段中將芯樣取出，結構不完成，為可塑狀。

其三，不合格樁。比如樁自身的長度根本不符合基本的設計要求，而且樁體噴漿不具備均勻性，普遍存在著相關的斷漿問題。再加上復攪段十分松散，無法粘聚到一起，大多數發生了片狀，難以有效地制作高試件。同時復攪拌段中普遍存在著流塑以及難以將樣芯取出的情況。

5 結語

水利工程基礎處理有著一定的隱蔽性特征，其被上部建筑物進行覆蓋以后，難以再進行有效地處理，當出現了質量控制不到位情況以后，必定對上部結構性能產生不良的影響。基于此，在水泥攪拌樁施工作業開展期間，務必強化質量方面的監督控制力度，全面掌握各個環節的要點，在提升施工水平的基礎上增強樁基施工質量，確保復合地基滿足標準的設計要求，從而為后期水利工程建設工作全面開展奠定堅實的基礎。