水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制及檢測方法

王良發(fā)

（廣西壯族自治區(qū)公路橋梁工程總公司一分公司 廣西 南寧 530001）

1 工程概況

廣西玉林至鐵山港高速公路軟基路段多處在水田沖溝地段，軟土厚平均約6米左右,持力層主要為硬塑粘土層,設(shè)計(jì)采用水泥攪拌樁處理軟土,設(shè)計(jì)樁徑為500mm,間距1～1.5m,按正三角型布置,樁長以穿過軟土層并嵌入持力層不少于50cm為原則,固化劑采用水泥漿，用P.C 32.5復(fù)合硅酸鹽水泥為干粉,水灰比W/C=0.5，水泥摻入比為20%。設(shè)計(jì)要求復(fù)合地基承載力28d強(qiáng)度≥1.5MPa。

2 施工質(zhì)量的基本要求

2.1 樁距、樁徑、水泥摻入量、樁長、傾斜度等指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，否則判定為不合格樁。

2.2 沿深度方向0.3m長度范圍內(nèi)樁身水泥含量過少，且芯樣為軟流塑狀態(tài)的軟土或松散砂土?xí)r，判定該樁為斷樁，屬不合格樁。

2.3 實(shí)測樁長比施工樁長短0.5m以上時(shí)，判定該樁為短樁，屬不合格樁。

3 試樁

在地基處理施工前，先進(jìn)行工藝試樁，確定施工參數(shù)，用以指導(dǎo)以后地基水泥攪拌樁處理施工。試樁一般為5根,通過試樁來確定鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時(shí)間噴粉量等。

4 施工準(zhǔn)備

4.1 水泥攪拌樁施工前應(yīng)準(zhǔn)備的施工技術(shù)資料:施工場地的工程地質(zhì)報(bào)告、土工試驗(yàn)報(bào)告、室內(nèi)配比試驗(yàn)報(bào)告、水泥攪拌樁設(shè)計(jì)樁位圖、原地面高程數(shù)據(jù)表、加固深度與停灰面高程以及測量資料等。

4.2 場地平整、清除障礙。如場地低洼,應(yīng)回填粘性土;施工場地不能滿足機(jī)械行走要求時(shí),應(yīng)鋪設(shè)砂土或碎石墊層。若地表過軟,則應(yīng)采取防止機(jī)械失穩(wěn)措施。

4.3 施工機(jī)具準(zhǔn)備,進(jìn)行機(jī)械組裝和試運(yùn)轉(zhuǎn),應(yīng)配備可以控制樁身每米噴粉量的記錄器及打印設(shè)備,防止偽造施工記錄。

4.4 水泥攪拌樁的施工工藝根據(jù)設(shè)計(jì)要求的配比和實(shí)測的各項(xiàng)施工參數(shù)通過試樁來確定。

4.5 水泥攪拌樁所用的水泥應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,并有產(chǎn)品合格證,并經(jīng)有資質(zhì)的試驗(yàn)室檢驗(yàn)合格才能使用。

5 施工工藝流程

樁位放樣→鉆機(jī)就位→檢查調(diào)平樁機(jī)→噴攪下沉 (至設(shè)計(jì)標(biāo)高)→攪拌提升同時(shí)噴粉至地面以下0.5m處 (設(shè)計(jì)樁頂)→停粉復(fù)攪一次→成樁結(jié)束→移位（施工下一根樁）。

5.1 樁位放樣：水泥攪拌樁施工前應(yīng)進(jìn)行樁位放樣，包括原始測量定位和每個(gè)樁位的復(fù)核，核對圖紙與樁位，檢查是否符合設(shè)計(jì)要求。

5.2 樁機(jī)就位：檢查鉆桿長度，鉆頭直徑，連接好輸漿管路，將樁機(jī)移到指定位置對好樁位，由現(xiàn)場質(zhì)檢人員檢查確認(rèn)無誤后開始開機(jī)作業(yè)。

5.3 噴攪下沉：開啟深層攪拌機(jī)主電機(jī)，樁機(jī)鉆桿垂直下沉，下沉速度1.0-1.2m/min，下沉過程中，工作電流不大于額定值，遇較硬地層不能下沉?xí)r，可泵送少量的水或水灰比較大的水泥漿，凡經(jīng)輸漿管沖水下沉的水泥攪拌樁，噴漿提升前必須將噴漿管內(nèi)的水排清。隨時(shí)觀察設(shè)備運(yùn)行及地層變化情況，鉆頭下沉至設(shè)計(jì)深度。

5.4 攪拌提升：深層攪拌機(jī)下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度，在樁端攪拌噴漿30s后勻速攪拌提升。提升過程中始終保持送漿連續(xù)，中間不得間斷。如有間斷應(yīng)進(jìn)行處理。同時(shí)在輸漿管沖水下沉的部位應(yīng)略停加強(qiáng)攪拌噴漿。

5.5 停粉復(fù)攪：重復(fù)前次作業(yè)。每根樁均要進(jìn)行復(fù)攪復(fù)噴。

5.6 移位：樁機(jī)移至下一樁位，重復(fù)進(jìn)行上述步驟的施工。

6 施工質(zhì)量控制

6.1 所有施工機(jī)械均應(yīng)編號,應(yīng)將現(xiàn)場技術(shù)員、樁機(jī)長、現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場監(jiān)理、每米噴粉量、樁長等制成標(biāo)牌,懸掛于明顯處,確保人員到位,責(zé)任到人。

6.2 控制鉆機(jī)下鉆深度、噴粉高程及停灰面,確保粉噴樁長度滿足設(shè)計(jì)要求。

6.3 噴粉機(jī)應(yīng)配粉體自動(dòng)計(jì)量裝置,水泥用量應(yīng)由打印機(jī)直接打印,其用量誤差不得大于±1%。

6.4 定時(shí)檢查粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻程度。對使用的鉆頭定期復(fù)核檢查,其直徑磨耗量不得大于1cm。

6.5 當(dāng)鉆頭提升至地面以下0.5m時(shí),噴粉機(jī)應(yīng)停止噴粉。

6.6 當(dāng)噴粉成樁過程中遇有故障而停止噴粉,在第二次噴粉接樁時(shí),其噴粉重疊長度不得小于1m,超過12h的應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。

6.7 為保證攪拌機(jī)的垂直度。應(yīng)在主機(jī)上懸掛吊錘進(jìn)行控制,使垂直度偏差不應(yīng)超過1%。

6.8 攪拌機(jī)噴粉提升的速度和次數(shù)必須符合預(yù)定的施工工藝要求,攪拌機(jī)每次下沉或提升的時(shí)間應(yīng)有專人記錄,深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,時(shí)間誤差不得大于5S,施工前應(yīng)丈量鉆桿長度,并標(biāo)上明顯標(biāo)志,以便掌握鉆入深度,復(fù)攪深度。施工中出現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理、做好記錄。

6.9 下鉆速度變慢為0.50 m/min,電流值是定額電流值的125%以上,才可認(rèn)為已進(jìn)入持力層。

6.10 儲(chǔ)灰罐容量應(yīng)不小于一根樁的用灰量,如儲(chǔ)量不足時(shí),不得對下一根樁開鉆施工。

6.11 水泥攪拌樁必須根據(jù)試驗(yàn)確定的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工,操作人員應(yīng)如實(shí)記錄壓力、噴粉量、鉆進(jìn)速度、提升速度、鉆入深度及每根樁的鉆進(jìn)時(shí)間等,監(jiān)理人員應(yīng)隨時(shí)檢查記錄情況。

6.12 樁距、樁徑、噴灰量的檢測控制由監(jiān)理進(jìn)行全程旁站控制。

6.13 樁長、樁身質(zhì)量在施工單位自檢基礎(chǔ)上，監(jiān)理抽檢。檢測頻率為3%，其中監(jiān)理1%，施工單位自檢2%。

6.14 抽檢樁應(yīng)盡可能覆蓋每個(gè)施工機(jī)組，且分布均勻。

7 施工質(zhì)量檢測方法和評判

7.1 目測法

成樁7d后，開挖0.5～1.0m深基坑，測量樁位、樁間距，檢查樁數(shù)，不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)補(bǔ)樁或采取其它的有效措施；

7.2 輕型動(dòng)力觸探法

水泥攪拌樁成樁7d可采用輕型觸探法進(jìn)行樁身質(zhì)量檢測,抽檢頻率為2%,觸探點(diǎn)應(yīng)在樁徑方向1/4處。根據(jù)現(xiàn)有的輕便觸探擊數(shù) (N10)與水泥土強(qiáng)度對比關(guān)系來看,當(dāng)樁身7d齡期的擊數(shù)N10大于30擊時(shí),樁身強(qiáng)度就能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。輕型觸探可以全樁長檢測,也可按長度檢測。

7.3 水泥攪拌樁成樁28d后,采用小應(yīng)變方法和地質(zhì)鉆探方法檢測樁身質(zhì)量,通過這兩種方法，可以直觀地掌握整根樁的完整性、水泥土攪拌均勻程度、樁的施工長度、是否到達(dá)持力層、含灰量及樁的垂直度等。取芯位置應(yīng)取在樁徑1/4處,而不應(yīng)取樁中心處,因水泥攪拌樁樁體中心是鉆桿占據(jù)的空間,成樁后中心部位強(qiáng)度較低,易造成樁體強(qiáng)度偏小的假象。鉆孔取芯時(shí)要注意保持鉆機(jī)的平穩(wěn),避免因鉆桿傾斜而造成斜孔,導(dǎo)致鉆芯失敗,鉆芯長度應(yīng)比樁長50cm左右,以檢驗(yàn)樁底土性狀。及每根樁取出的芯樣由監(jiān)理工程師現(xiàn)場指定相對均勻部位,送試驗(yàn)室做三組 (3塊一組)28d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。鉆探取芯抽檢頻率為0.3%。

7.4 如果某段水泥攪拌樁鉆探芯樣檢測結(jié)果不合格率小于10%,則可認(rèn)為該段水泥攪拌樁整體滿足設(shè)計(jì)要求;如果不合格率大于10%小于20%時(shí),則應(yīng)在該段同等補(bǔ)樁;如果不合格率大于30%,則該段水泥攪拌樁評定為不合格。

7.5 對攪拌樁取芯后留下的孔洞應(yīng)采用同等強(qiáng)度的水泥砂漿回灌密實(shí)。

7.6 為評價(jià)復(fù)合地基的承載力,可在成樁28d后,采用小應(yīng)變對樁進(jìn)行荷載試驗(yàn),隨機(jī)抽查的樁數(shù)不宜少于樁數(shù)的3%,且不得少于3根。

7.7 當(dāng)28d的小應(yīng)變測試結(jié)果不合格時(shí)，將檢查樁數(shù)擴(kuò)大5%。

8 對不合格樁的處理辦法

8.1 對不合格的評判應(yīng)事實(shí)清楚、證據(jù)充分、結(jié)論公正。

8.2 若某一檢測段出現(xiàn)1根不合格樁，施工單位可要求復(fù)測，復(fù)測時(shí)在不合格樁附近隨機(jī)抽取2根樁進(jìn)行擴(kuò)大檢查。如2根樁全部合格，則該樁所代表的這批樁總體評定為合格，無需加樁。若2根樁中有1根不合格，則表明該檢測段整批樁不合格，需進(jìn)行補(bǔ)樁。

8.3 現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)不合格樁，應(yīng)及時(shí)向業(yè)主、設(shè)計(jì)代表、監(jiān)理和中心試驗(yàn)室報(bào)告，以便決定是否需要采取地基補(bǔ)強(qiáng)措施。

9 結(jié)束語

雖然水泥攪拌樁施工工藝已相對成熟和完善，但水泥攪拌樁施工質(zhì)量卻常常讓人擔(dān)憂。只要我們現(xiàn)場施工人員和工程技術(shù)人員提高質(zhì)量控制意識，不斷完善和改進(jìn)施工工藝，嚴(yán)格控制好原材料，工程質(zhì)量會(huì)有所提高。

［1］TB10113-1996粉體噴攪法加固軟弱土層技術(shù)規(guī)范[S].

［2］YBJ225-1991軟土地基深層攪拌技術(shù)規(guī)程[S].

［3］GB50021-2001巖土工程勘察規(guī)范[S].

［4］JTJ064-1998公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].