淺談水泥攪拌樁的施工技術

黎雷 黎云

1.北京博納電子有限公司

2.中核四達建設監(jiān)理有限公司

淺談水泥攪拌樁的施工技術

黎雷1黎云2

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在施工中具有無振動、無噪音、無污染等特點的水泥攪拌樁，普遍、廣泛地應用于我國機場、高速公路、高層建筑的地基處理加固工程，近幾年逐步引入加固人工雜填土地基的施工中，其效果顯著，處理后的地基可以快速地投入建設與使用中。

高層建筑；水泥攪拌樁；施工工藝；管理

引言

作為基礎工程的水泥攪拌樁，其質量好壞將直接影響到上部結構物的質量，致使做好水泥攪拌樁的施工及質量控制是十分重要的。然而，在水泥攪拌樁的施工中，由于單樁的工程量比較小，施工時間短，而通常一個單元內的攪拌樁樁與樁之間的施工是連續(xù)性的，施工強度高，因此要控制好每一根樁的質量有一定的難度。為此，在水泥攪拌樁的施工中，一定要嚴格按施工組織設計方案、設計技術參數(shù)、技術規(guī)范及技術規(guī)程要求施工，并認真控制各施工參數(shù)、施工工藝及施工工序，同時對于各分項、各環(huán)節(jié)需逐步進行質量檢測、監(jiān)控、對比，以保證樁身質量。

一、水泥攪拌樁的涵義及其特點

1、概述

一般適用于淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高且地基承載力特征值不大于120kpa的黏性土等地基的水泥攪拌樁，是以水泥干粉作為固化材料，通過特制的、專用的深層攪拌機械，憑借鉆頭葉片，在地層深部就地將軟土和水泥強制拌和，形成土和摻和料的混合物，在水泥水解水化作用下，使其產生一系列的物理——化學反應，進而軟土硬結后得到具有較高強度、較好變形特性和水穩(wěn)定性的混合柱狀加固體，以此提高了地基強度。

2、優(yōu)點

作為“深層”攪拌法的一種類型，且于20世紀90年代初在我國迅速發(fā)展起來的一門新技術—水泥攪拌樁，同其他地基加固方法相比，具有成樁過程中最大限度地利用了原土，不會發(fā)生擠土效應，不會對軟弱下臥層產生附加沉降，對周圍既有建筑物影響很??；施工無振動、無噪音、無污染，可多機同時施工，使用機具和施工方法簡單、施工成本不高，施工速度快，技術效果明顯，處理后可以很快投入使用等特點，因此，其廣泛應用于工程建設中。

二、施工準備

1、技術準備

項目控制機構需集所有現(xiàn)場施工負責人員及樁機組機長召開施工前技術交底會議，在認真熟悉工程圖紙和與項目有關的規(guī)范標準、工藝技術條件及充分領會工程項目的設計意圖的基礎上，根據本工程的具體特點具體落實施工工藝、施工過程中的管理制度、資料的統(tǒng)一、檢測要求及付款方式等，確保方案技術措施得力、可行；確保原材料的廠家、品種、標號、規(guī)格、等級符合施工規(guī)范；確保操作人員符合考核、符合要求；確保質量、技術、管理體系健全；確保新技術、新工藝的應用。

2、場地準備

施工場地一定要平整、整潔，對于包括樹根、大塊石以及生活垃圾等的地方要及時清理干凈；對于低洼的地段應通過回填黏土來填平；要確定架空電線的位置高度及地下管線的位置；要在一側開挖排水邊溝，做好臨時截、排水設施，保證雨季場地不積水；開機前必須調試樁機，檢查樁機運轉和輸料管暢通情況，等等?？傊?，應通過一切合理、有效的措施給樁機組創(chuàng)造一個好的施工環(huán)境。

3、機械準備

需要準備具備正向鉆進及反轉提升功能的鉆機；可以根據施工時鉆機的提升速度和鉆機轉速、選用合理粉體發(fā)送量的噴粉機；保證氣粉混合體的壓力只需克服噴灰口處土及地下水的阻力而噴入土中的空氣壓縮機；能夠保證在反向旋轉提升時對柱中土體有壓實作用、不使其向地面翻升的攪拌鉆頭；用于監(jiān)測粉體輸入量的連續(xù)性及均勻性、并能自動記錄及打印的計量裝置。

4、測量準備

第一，在對各控制點進行復核后，按設計圖紙進行放線、定位，若遇到需要改動原設計位置的，則在取得設計、監(jiān)理等同意后，方可執(zhí)行；第二，通過采用竹片或板條點白灰的形式準確定出各攪拌樁的現(xiàn)場位置，移動鉆機要準確對孔，對孔誤差不得大于50mm，并報監(jiān)理復核；第三，在樁機的井架上準確畫出每米的深度標示線，在鉆頭落地的情況下準確標示出“零”起點的位置。

5、試樁準備

為更好地指導水泥攪拌樁的大規(guī)模施工，更好地保證施工質量，需進行試樁實驗，通過采用地基原狀土作室內配比實驗和現(xiàn)場工藝性成樁實驗來確定水泥品種對各類加固軟土的適應性、水泥標號、水泥漿的水灰比、最佳的攪拌次數(shù)、泵送壓力、泵送時間、攪拌機提升速度、下鉆速度以及復攪深度等參數(shù)，待試樁成功后，且各項指標符合施工規(guī)范、要求以及設計文件時方可進行水泥攪拌樁的正式施工。另外，試驗過程中，需確保試驗、施工所需的材料如水泥、外加劑等經檢驗合格后方可使用。

三、施工階段

1、施工方法

水泥攪拌樁的施工方法分為噴粉和噴漿兩種方法：若噴入土中的材料為水泥粉時，該法常稱為粉體噴射攪拌法，所形成的樁稱為水泥粉噴樁，此方法水泥土硬化時間較短，能提高樁間的強度，但攪拌均勻性欠佳，很難全程復攪；而當往土中噴射的材料為水泥漿時，該法常稱為深層攪拌法或濕噴法，所形成的水泥土樁隨之稱為深層攪拌樁，此方法攪拌均勻，易于復攪，水泥土硬化時間較長。

當?shù)鼗恋暮枯^高時，向土中噴射水泥粉，能充分吸收土中的水分，加固后地基的初期強度高，因此用粉體噴射攪拌法加固效果顯著；反之，用深層攪拌法較適宜。

2、工藝流程

樁位放樣→鉆機就位→檢驗、調整鉆機→正循環(huán)鉆進至設計深度→打開高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿（水泥粉）→至工作基準面以下0.5m→重復攪拌下鉆并噴水泥漿（水泥粉）至設計深度→反循環(huán)提鉆至地表→成樁結束→清洗→移位、施工下一根樁。

此過程中需注意的是：嚴格按照設計的水灰比配制漿液，制備好的水泥漿不得有離析現(xiàn)象，泵送必須連續(xù)；設備就位后，必須平整，并確保施工過程中不發(fā)生移動、傾斜，同時，要保證機架和鉆桿的垂直度，所存在的偏差要符合規(guī)范要求；嚴格控制攪拌時的下沉和提升速度，嚴格按設計確定的參數(shù)控制噴漿量和攪拌提升速度，以保證樁身強度和均勻性、保證加固范圍內每一深度得以充分攪拌；控制漿液的配制質量和每根樁的漿液壓入量、控制樁的直徑、控制水泥樁的深度、控制每臺班的成樁速度；盡量連續(xù)工作，如因地下障礙物等原因使鉆桿無法鉆進時，應及時通知監(jiān)理、設計人員，以便及時采取補樁措施，來保證施工質量。

3、質量檢驗

為檢驗水泥攪拌樁所處理后的復合地基是否滿足要求，是否可以投入使用，必須進行質量檢驗。質量檢驗一般要進行樁身強度測試，可從樁的總數(shù)中隨機抽取15%，進行觸探試驗、開挖檢查、小應變試驗，樁體試件無側限抗壓強度測試，以及樁體與樁間土共同作用的載荷試驗。所檢驗的樁必須保證以下幾個方面符合規(guī)范和設計要求：水泥攪拌樁所用固化料品種、規(guī)格及質量；漿液配比、單樁噴漿量，制備好的漿液應均勻不得離析；水泥攪拌樁數(shù)量、成樁長度、布樁形式及復攪長度；水泥攪拌樁處理后的單樁和復合地基承載力；檢驗、校準設計參數(shù)等。

四、結束語

雖然水泥攪拌樁已廣泛應用于我國工程建設中，但由于受各種因素的影響和制約，其施工中或多或少的存在這樣、那樣的問題，這給其質量帶來諸多隱患，因此，在施工中必須嚴格按設計要求和有關施工規(guī)范、規(guī)程進行，從原材料進場開始至攪拌樁施工結束的每一道工序都嚴把質量關，對可能出現(xiàn)的問題通過采取有效預防和嚴格控制的形式，以更好地保證樁身質量和施工質量。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.09.033