水泥攪拌樁地基處理技術(shù)在小河口泵站中的應(yīng)用

高春寶

（河北省玉田縣水務(wù)局，河北 玉田 064100）

水泥攪拌樁地基處理技術(shù)在小河口泵站中的應(yīng)用

高春寶

（河北省玉田縣水務(wù)局，河北 玉田 064100）

通過水泥攪拌樁地基處理技術(shù)在玉田薊運(yùn)河泵站更新改造中的應(yīng)用，介紹了水泥攪拌樁地基處理技術(shù)施工方法、施工工藝、質(zhì)量檢驗，對單樁豎向抗壓承載力、單樁復(fù)合地基承載力進(jìn)行檢測。

水泥攪拌樁；質(zhì)量檢驗；承載力；施工工藝

1 工程概況

小河口泵站位于河北省玉田縣楊家板橋鎮(zhèn)小河口村西北，薊運(yùn)河左岸，屬于海河流域。小河口泵站為灌排兩用的中型泵站，工程等別為Ⅲ等，建于1965年，防洪標(biāo)準(zhǔn)為20a一遇，設(shè)計排澇標(biāo)準(zhǔn)為5a一遇，設(shè)計流量18m3/s，總裝機(jī)容量為1960kW。共安裝有7臺機(jī)組，5臺48ZL－87型和2臺28ZBL－70型立式軸流泵，配套電機(jī)單機(jī)功率分別為330，155kW， 泵站承擔(dān)著0．64萬hm2農(nóng)田的排水和0．72萬hm2農(nóng)田的灌溉任務(wù)。

2 水泥土攪拌樁布置

工程地質(zhì)資料顯示，前池?fù)跬翂Σ课坏牡鼗休d力不能滿足工程設(shè)計要求，所以需進(jìn)行地基加固處理，根據(jù)設(shè)計要求本工程前池?fù)跬翂Φ鼗庸滩捎盟嗤翑嚢铇叮瑯段话凑叫尾贾?，樁?．7m，樁長10m，樁頂設(shè)30cm厚碎石褥墊層和10cm厚混凝土墊層，攪拌樁選用P．O 42．5普通硅酸鹽水泥。

3 施工準(zhǔn)備

3．1 材料

（1） 水泥。 用P．O42．5＃普通硅酸鹽水泥， 要求新鮮無結(jié)塊。

（2）外加劑。塑化劑采用木質(zhì)素磺酸鈣，促凝劑采用硫酸鈉、石膏；應(yīng)有產(chǎn)品出廠合格證，摻量通過試驗確定。

3．2 配合比

水泥摻入量一般為加固土重的7%～20%，每加固1m3的土體摻入水泥110～160kg。

3．3 主要施工機(jī)具

（1）機(jī)具設(shè)備。深層攪拌機(jī)、履帶式起重機(jī)、灰漿攪拌機(jī)、灰漿泵、冷卻泵及其配套設(shè)備。

（2）主要工具。導(dǎo)向架、集料斗、磅秤、提速度測定儀、電氣控制柜、手錘膠輪車等。

3．4 作業(yè)條件

（1）現(xiàn)場符合“三通一平”的施工條件，地下以及高空的障礙物清除完畢。

（2）基礎(chǔ)軸線及標(biāo)高測量完畢，基礎(chǔ)的軸線和高程的控制樁，應(yīng)設(shè)置在不受打樁影響的地點，并應(yīng)妥善加以保護(hù)。

（3）根據(jù)軸線放出樁位線，用木橛釘好樁位，并用白灰作標(biāo)識，以便于施打。

（4）施工前必須打試驗樁，確定打樁設(shè)備、施工工藝及技術(shù)措施是否適宜。

（5）要選擇和確定打樁機(jī)進(jìn)出路線和打樁順序，制定施工方案，作好技術(shù)交底。

4 施工工藝

4．1 工藝流程

濕法工藝流程如圖1。施工時，先將深層攪拌機(jī)用鋼絲繩吊掛在起重機(jī)上，用輸漿膠管將貯料罐砂漿泵與深層攪拌機(jī)接通，開動電動機(jī)，攪拌機(jī)葉片相向而轉(zhuǎn)，借設(shè)備自重，以0．38～0．75m/min的速度沉至要求的加固深度； 再以0．3～0．5m/min的均勻速度提起攪拌機(jī)，與此同時開動砂漿泵，將砂漿從深層攪拌機(jī)中心管不斷壓入土中，由攪拌葉片泥漿與深層處的軟土攪拌，邊攪拌邊噴漿直到提至地面，即完成一次攪拌過程。用同法再一次重復(fù)攪拌下沉和重復(fù)攪拌噴漿上升，即完成一根柱狀加固體，外形呈“8”字形。

圖1 濕法工藝流程

施工中固化劑應(yīng)嚴(yán)格按預(yù)定的配比拌制，并應(yīng)有防離析措施。起吊應(yīng)保證起吊設(shè)備的平整度和導(dǎo)向的垂直度。成樁要控制攪拌機(jī)的提升速度和次數(shù)，使連續(xù)均勻，以控制注漿量，保證攪拌均勻，同時泵送必須連續(xù)。

攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r，不宜沖水，當(dāng)遇到較硬土層下沉過慢時，方可適量沖水，但應(yīng)考慮沖水成樁對樁身強(qiáng)度的影響。

所有使用的水泥都應(yīng)過篩，制備好的漿液不得離析，泵送必須連續(xù)。拌制水泥漿液的罐數(shù)、水泥和外摻劑用量以及泵送漿液的時間等應(yīng)有專人記錄；噴漿量及攪拌深度必須采用經(jīng)國家計量部門認(rèn)證的監(jiān)測儀器進(jìn)行自動記錄。

當(dāng)水泥漿液到達(dá)出漿口后應(yīng)噴漿攪拌30s，水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬?，再開始提升攪拌頭。

預(yù) （復(fù)）攪下沉?xí)r，也可采用噴漿的施工工藝，但必須確保全樁長上下至少再重復(fù)攪拌一次。

5 施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

施工場地應(yīng)予以平整，必須清除地上和地下的障礙物。基礎(chǔ)底面以上宜預(yù)留400mm厚的土層，攪拌樁施工到地面，開挖基坑時，應(yīng)將上部質(zhì)量較差樁段挖去。

根據(jù)前池?fù)跬翂驑段恢饕S線，按圖紙測放樁位，樁位允許偏差小于50mm。

攪拌頭翼片的枚數(shù)、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度應(yīng)相互匹配，以確保加固深度范圍內(nèi)土體的任何一點均能經(jīng)過20次以上的攪拌。

豎向承載攪拌樁施工時，停漿面應(yīng)高于樁頂設(shè)計標(biāo)高400mm。在開挖基坑時，應(yīng)將攪拌樁頂端施工質(zhì)量較差的樁段用人工挖除。

施工中應(yīng)保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直，攪拌樁的垂直偏差不得大于50mm；成樁直徑和樁長不得小于設(shè)計值。

施工前應(yīng)確定灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時間和起吊設(shè)備提升速度等施工參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計要求通過工藝性成樁試驗，確定施工工藝。

所使用的水泥都應(yīng)過篩，制備好的漿液不得離析，泵送必須連續(xù)，拌制漿液的罐數(shù)、水泥和外摻劑的用量以及泵送漿液的時間等應(yīng)有專人記錄；噴漿量及攪拌深度必須采用經(jīng)國家計量部門認(rèn)證的監(jiān)測儀器進(jìn)行自動記錄。

攪拌機(jī)噴漿提升的速度和次數(shù)必須符合施工工藝的要求，并應(yīng)有專人記錄。

當(dāng)水泥漿液到達(dá)出漿口后應(yīng)噴漿攪拌30s，在水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬螅匍_始提升攪拌頭。

攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r不宜沖水，當(dāng)遇到硬土層下沉太慢時，方可適量沖水，但應(yīng)考慮沖水對樁身強(qiáng)度的影響。

施工時如因故停漿，應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點以下0．5m處，待恢復(fù)供漿時再噴漿攪拌提升。若停機(jī)超過3h，宜先拆卸輸漿管路，并妥加清洗。

6 質(zhì)量檢驗

施工開始前，承包人應(yīng)同監(jiān)理人復(fù)核孔位的現(xiàn)場放樣成果，經(jīng)監(jiān)理人簽認(rèn)后，可開始施工。

水泥土攪拌樁的質(zhì)量控制應(yīng)貫穿在施工的全過程，并應(yīng)堅持全程的施工監(jiān)理。施工過程中必須隨時檢查事故記錄和計量記錄，并對照規(guī)定的施工工藝對每根樁進(jìn)行質(zhì)量評定。檢查重點是：水泥用量、樁長、攪拌頭轉(zhuǎn)數(shù)和提升速度、復(fù)攪次數(shù)和復(fù)攪深度、停漿處理方法等。

水泥土攪拌樁成樁3d后，可用輕型動力觸探（N10）檢查每米樁身的均勻性。檢查數(shù)量為總樁數(shù)的1%，且不少于3根；成樁7d后，采用淺部開挖樁頭（深度宜超過停漿面下0．5m），目測檢查攪拌的均勻性，量測成樁直徑。檢查量為總樁數(shù)的5%。

載荷試驗必須在樁身強(qiáng)度滿足試驗荷載條件時，并在成樁28d后進(jìn)行。檢驗數(shù)量為樁總數(shù)的0．5%～1%，且每項單體工程不應(yīng)少于3點。

經(jīng)觸探和載荷試驗檢驗后對樁身質(zhì)量有懷疑時，應(yīng)在成樁28d后，用雙管單動取樣器鉆巖取芯樣做抗壓強(qiáng)度檢驗，檢驗數(shù)量為施工總樁數(shù)的0．5%，且不少于3根。

基槽開挖后，應(yīng)檢驗樁位、樁數(shù)與樁頂質(zhì)量，如不符合設(shè)計要求，應(yīng)采取有效補(bǔ)強(qiáng)措施。

檢測結(jié)果表明，單樁豎向抗壓承載力：1#樁在最大試驗荷載556kPa（214kN）時，累計沉降量為10．51mm。此樁的單樁豎向抗壓承載力特征值不低于278kPa（107kN）；單樁復(fù)合地基承載力：2#樁在最大試驗荷載360kPa時，累計沉降量為9．37mm。檢測結(jié)果表明,該試驗組的單樁復(fù)合地基承載力特征值不低于180kPa。

［1］JGJ79—2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范［S］．

［2］GB50202—2002，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］．

［3］沈云發(fā)，雷林源．廣西高速公路水泥攪拌樁動測評價效果［A］.1999年中國地球物理學(xué)會年刊—中國地球物理學(xué)會第十五屆年會論文集［C］．1999．

［4］范期錦，柴長清．海上深層水泥拌和法加固軟土地基技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用［A］.中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)會地基處理學(xué)術(shù)委員會第四屆地基處理學(xué)術(shù)討論會論文集［C］．1995．

［5］曾昭禮．我國振沖地基現(xiàn)狀與發(fā)展［A］.中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)會地基處理學(xué)術(shù)委員會第四屆地基處理學(xué)術(shù)討論會論文集［C］．1995．

［6］楊光煦．土工網(wǎng)格的工程特性及其在地基處理中的界面效應(yīng)研究［A］.中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)會地基處理學(xué)術(shù)委員會第四屆地基處理學(xué)術(shù)討論會論文集［C］．1995．

［7］陳觀勝，陳達(dá)山，黃棟．水泥攪拌法加固泥炭土地基的工程實踐［A］.中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)會地基處理學(xué)術(shù)委員會第四屆地基處理學(xué)術(shù)討論會論文集［C］．1995．

［8］張振國，倪政熙．DJM法處理軟土的應(yīng)用［A］.中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)會地基處理學(xué)術(shù)委員會第四屆地基處理學(xué)術(shù)討論會論文集［C］．1995．

［9］楊鴻貴，嚴(yán)軍．粉噴水泥土攪拌法處理飽和黃土地基［A］.中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)會地基處理學(xué)術(shù)委員會第四屆地基處理學(xué)術(shù)討論會論文集［C］．1995．

Cement mixing pile foundation treatment on Xiaohekou Station of Jiyun driver

GAO Chun－bao
（Yutian County Water Authority of Hebei Province，Yutian064100，China）

In this paper， cement mixing pile foundation treatment in Yutian Pumping Station Renovation Jiyun application，introduced the processing of cement mixing pile foundation construction methods， construction technology， quality inspection， vertical compression of the pile bearing capacity， pile composite foundation for testing．

cement mixing pile； quality inspection；bearing； capacity of the construction process

TV52

A

1672-9900（2010）05-0092-03

2010－10－09

高春寶（1966－），男（漢族），河北玉田人，高級工程師，主要從事水利工程規(guī)劃設(shè)計與管理工作，（Tel）0315－6113320。