談水泥深層攪拌(濕噴法)施工方法及控制要點

段永紅

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西晉中 030600)

0 引言

隨著公路建設的高速發(fā)展，水泥土攪拌樁作為處理軟地基的一種有效方法在公路工程中經(jīng)常使用，水泥攪拌樁具有對周圍環(huán)境影響不大、施工工期短、施工方便、處理質(zhì)量好等特點，能有效地解決地基不均勻沉降，延長構(gòu)筑物的使用壽命，降低使用成本等功能，水泥土攪拌樁處理軟地基技術(shù)目前在我國很多地區(qū)得到了廣泛的使用和推廣。

水泥攪拌樁是以水泥為固化劑，通過攪拌機械，將水泥或水泥漿與地基土強制就地攪拌形成水泥土樁，使原松軟土硬結(jié)成具有一定強度和水穩(wěn)定性能的水泥加固土，用以加固軟弱地基的一種常用方法。水泥土攪拌法適用于處理粘性土、淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。根據(jù)水泥攪拌樁施工方法的不同，水泥土攪拌法分為:深層攪拌法(以下簡稱濕噴法)和粉體噴攪法(以下簡稱干噴法)。干噴法是把水泥粉噴入地下，與軟土攪拌成樁，當軟基土的天然含水量小于30%(黃土含水量小于25%)、或地下水的pH＜4時不適宜采用干噴法;濕噴法是把水泥漿噴入地下，與軟土攪拌成樁。濕噴法又稱漿噴法或深攪法。水泥攪拌樁對提高軟土地基承載力，減少地基沉降量有明顯效果。

本人曾參與安徽省合肥—六安至葉集高速公路第五合同段路基施工任務，由于該段軟土由河相沖積而成，一般層厚7 m左右，軟土直接出露，物理力學性能差，下臥層為中砂層。設計為深層攪拌樁，樁長7 m，樁徑0.5 m，分為三個區(qū)域，按正三角形布置，樁間距分別為1.1 m，1.2 m，1.3 m。下面結(jié)合施工實際經(jīng)驗談談水泥深層攪拌的施工方法及控制要點。

1 施工準備

1)水泥深層攪拌樁施工前需進行場地平整，清除地表草皮、樹根及石塊等雜物，場地低洼處回填粘土并壓實。其施工現(xiàn)場如圖1所示。

2)按設計文件要求打出每個區(qū)域的邊框線，按要求進行布點。用竹簽插入每個孔位。

3)為了便于控制水泥計量，水泥攪拌樁一般使用32.5號普通硅酸鹽袋裝水泥，使用前需將水泥進行化驗，并通過駐地監(jiān)理驗證，合格后方可使用。

4)水泥攪拌樁施工機械須配備電腦記錄儀和打印設備，以便掌握水泥用量，控制施工質(zhì)量，質(zhì)檢人員要每天收集采集數(shù)據(jù)。

5)水泥攪拌施工機械設備必須具備良好的性能，施工機械開鉆前應由監(jiān)理工程師驗收合格，計量設備須經(jīng)有關(guān)部門標定合格后方可使用。

2 試驗

1)配合比試驗:水泥土配合比試驗是水泥攪拌樁施工的重要環(huán)節(jié)，是控制成本及施工質(zhì)量的依據(jù)。

2)通過無側(cè)限抗壓強度確定加固料的品種和數(shù)量，達到水泥攪拌樁樁體強度設計要求。

為了進一步提升衡陽市水稻生產(chǎn)管理水平，要針對現(xiàn)存問題建立健全統(tǒng)籌性較好的監(jiān)督機制，確保能按照標準化和規(guī)范化發(fā)展要素促進衡陽市水稻生產(chǎn)項目的全面進步和發(fā)展[2]。

3)試樣土的采集與化驗，在需要處理的軟弱土地基中，用鉆探或開挖方式，選取不少于三處代表性的試樣，試樣要密封保存，保證天然含水量不至于流失。同時采集部分原狀土，以進行滿足土的物理力學試驗。

4)土的物理力學試驗包括:天然含水量、天然容重、比重、流塑限、顆粒分析、有機含量、無側(cè)限抗壓強度等。

5)水泥的試驗包括細度、安定性、凝結(jié)時間和膠結(jié)強度試驗。

6)水泥土試驗:

水泥土強度齡期為 7 d，28 d，90 d。

設計強度對應為 QU≥0.8 MPa，QU≥1.6 MPa，QU≥2.4 MPa，通過試驗，攪拌樁7 d強度為13%的水泥用量滿足設計要求，平均強度達到1.0 MPa，大于規(guī)定值0.8 MPa，13%水泥用量為46.9 kg/m，為了便于控制，采用50 kg/m用量。

3 試樁

2)工藝流程:樁位放樣→鉆機就位→鉆進噴漿攪拌下沉→噴漿攪拌上升→重復鉆進噴漿攪拌下沉→重復噴漿攪拌上升→成樁結(jié)束→施工下一根樁。

3)試樁施工:a.技術(shù)交底;b.工程技術(shù)、質(zhì)檢試驗人員旁站、采集數(shù)據(jù)，監(jiān)理旁站。

4)試樁總結(jié):試樁7 d后，對試樁進行開挖，目測成樁效果見圖2。用小應變檢查樁的完整性，量測樁間距，寫施工總結(jié)，確定施工參數(shù)，小應變檢測見圖3。

4 施工參數(shù)及要求

1)依據(jù):《公路軟土地基路堤設計與施工技術(shù)規(guī)范》《建筑地基處理規(guī)范》《地基與基礎工程施工驗收規(guī)范》。2)水灰比:W∶C=1.4∶1。下鉆速度:采用Ⅱ檔 ～Ⅲ檔。上提速度:采用Ⅱ檔 ～Ⅲ檔。提升速度:0.97 m/min。

5 施工機械設備

1)單頭深攪機PH-5A;2)水泥攪拌機;3)單缸注漿機;4)發(fā)電機;5)潛水泵;6)泥漿流量電腦自動記錄儀。

圖1 攪拌樁施工

圖2 攪拌樁外觀檢測

6 施工控制

1)指派專人負責施工，全過程旁站施工，質(zhì)檢試驗人員隨時進行水泥漿檢測。2)水泥攪拌樁開鉆前需用水清洗施工管道，檢查有無堵漏現(xiàn)象，合格后方可施工。3)為了保證水泥樁樁體垂直度滿足施工設計規(guī)范要求，在主機上懸掛一吊錘，施工操作人員應隨時檢測吊錘與鉆桿上下左右距離，隨時調(diào)整以控制樁的垂直度。4)質(zhì)檢試驗人員要對每根樁進行質(zhì)量跟蹤檢查，主要是檢查每根樁的水泥用量，水泥漿使用的罐數(shù)，壓漿過程是否出現(xiàn)堵塞跑漿現(xiàn)象，檢測噴漿提升時間及攪拌深度。5)水泥漿要過篩不得有離析現(xiàn)象，嚴格控制噴漿量。6)做好施工記錄，每天對水泥用量與成樁米數(shù)、根數(shù)對照，看是否按要求施工。

7 質(zhì)量檢查

1)7 d對樁體進行目測、量測、小應變檢查，以確定其樁位、樁距、完整性及均勻性。2)28 d后對樁進行隨機抽樣，其樣品見圖4，按不小于3‰的標準進行鉆芯取樣，抽芯現(xiàn)場見圖5，來檢查其完整性、均勻性及樁的施工長度，送檢做28 d齡期的無側(cè)限抗壓強度，留一組做90 d試驗。3)做靜載試驗對攪拌樁抽檢單樁承載力及復合地基承載力，每個區(qū)域做三個復合地基承載力及一個單樁承載力。靜載試驗圖見圖6。4)外觀鑒定:要求樁體直徑上下一致，樁體圓滑，無縮徑凹陷現(xiàn)象。樁體攪拌均勻、顏色一致、無松散現(xiàn)象。樁頂高低一致、樁與樁之間距離勻稱。

圖3 小應變檢測

圖4 攪拌樁抽芯樣品

圖5 抽芯試驗

圖6 靜載試驗

通過施工和檢測，各項性能均滿足施工要求及設計規(guī)范要求，以上是本人對水泥攪拌樁施工的一點體會，不足之處望廣大同仁及專家指正，上述供廣大施工愛好者參考使用。