地基深層攪拌樁施工工藝探討

張鳳臣

（中牟縣房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，鄭州 中牟 451450）

深層攪拌樁是利用水泥作固化劑，通過深層攪拌，就地將軟土與水泥強制拌和，利用固化劑與軟土之間發(fā)生的一系列物理、化學反應，使軟土與水泥硬結成具有一定強度的水泥加固土體，即深層攪拌樁。深層攪拌法是日本首創(chuàng)和開始采用，簡稱CMC工法。我國于70年代末才進行深層攪拌機研制和室內(nèi)外試驗，并在工程中正式開始使用。深層攪拌法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土與含水量較高且地基承載力標準值不大于120Kpa粘性土等地基。當?shù)叵滤哂星治g性時，宜通過試驗確定其適用性，冬季施工時應注意負溫對處理效果的影響。

1 軟土地基深層攪拌法的特點

選用深層攪拌法施工時能夠?qū)υ磷畲笙薅鹊睦?，將原來的地基軟土和固化劑進行混合，然后進行攪拌。在對攪拌的過程中地基土也不會發(fā)生側(cè)向擠出的不良現(xiàn)象，因此不會影響周圍的建筑物。

深層攪拌法施工時沒有噪聲的污染，對周圍的群眾的生活不會造成影響。對土體加固以后不會出現(xiàn)附加沉降的現(xiàn)象。結合當?shù)氐耐寥赖膶嶋H的情況和設計的要求，制定合理的固化配方方案。

與鋼筋混凝土樁基相比，節(jié)省了大量鋼材，并降低了造價。

2 適用范圍及其基本性能

深層攪拌樁能增加軟土地基的承載力，減少沉降量，提高邊坡的穩(wěn)定性，可作為構筑物的地基、高填方路基下的基層、大面積的地基加固等。另外，由于良好的抗?jié)B性能，可作為防滲墻或深基坑結構中的隔水帷幕，以防止地下滲透水流。

水泥加固土的強度取決于加固土的性質(zhì)和所使用的水泥品種、標號、摻入量及外加劑等。加固土的抗壓強度隨著水泥摻入量的增加而增大，工程常用的水泥摻入比為7%～15%，其強度標準值宜取試塊90天齡期的無側(cè)限抗壓強度，一般可達500～3000Kpa。

3 施工工藝

3.1 施工機械及性能

國內(nèi)目前的攪拌機有中心管噴漿方式和葉片噴漿方式，前者是水泥漿從攪拌軸間的另一中心管輸出，不易堵塞，可適用多種固化劑。后者是使水泥漿從葉片上若干小孔噴出，但因噴漿孔小，易堵塞，只能使用純水泥漿。

3.1.1 SJB型系列深層攪拌機

SJB系列深層攪拌機是由江蘇江陰市振沖器廠生產(chǎn)的雙攪拌軸中心管輸漿的水泥攪拌專用機械。該系列目前有SJB-30型（即原來的SJB-1型）和SJB-40型（即原來的SJB-2型）。

3.1.2 DJB-14D型單軸深層攪拌機

該機是在800型轉(zhuǎn)盤鉆機基礎上改制而成。DJB-14D型單軸深層攪拌機的主機系統(tǒng)包括動力頭、攪拌軸和攪拌頭。攪拌頭上有一對攪拌葉片，下部為與攪拌葉片互成900、徑500mm的切削葉片，葉片的背后安有2個直徑8-12mm噴嘴。

深層攪拌法施工時，除使用深層攪拌機外，還需要配備灰漿攪拌機、集料斗、灰漿泵、起吊裝置、導向架等配套機械及各種控制儀表。上述主要機械設備性能及技術參數(shù)見表1。

3.2 施工工藝

深層攪拌樁根據(jù)其具體使用特點，能對軟土地基進行柱狀、壁狀、格柵狀等不同形式的加固，柱狀加固的“二噴四攪”施工。

“二噴四攪”施工工藝流程：定位→預攪下沉→制備水泥漿→提升噴水泥漿→重復上、下噴漿攪拌→清洗

“二噴四攪”具體施工工藝如下：

3.2.1 定位

首先將攪拌機吊放到事先確定的位置，吊裝機械一般選用起重機，為確保攪拌機處于制定的位置處需要對其進行對中，如果吊放的地面不平整時，一定要控制好起吊設備，使之處于水平狀態(tài)。

3.2.2 預攪下沉

將攪拌機的電機開啟，使起重機的鋼絲繩處于放松的狀態(tài)，順著導向架的方向讓攪拌機切土下沉，控制好下沉的速度，通過電機的電流監(jiān)測表來調(diào)控速度的大小。通常情況下將工作電流控制在70A以內(nèi)。

3.2.3 制備水泥漿

等到攪拌機的頭部下沉的深度足夠時，就可以按照事先確定的配合比對泥漿進行攪拌，在開展壓漿工作之前，先將水泥漿入集料斗中。

3.2.4 提升噴水泥漿

攪拌機的頭部下沉到設計的深度以后，將灰漿泵開啟，通過灰漿泵將水泥漿壓入地基中，一邊旋轉(zhuǎn)一邊噴漿。提升攪拌頭時一定要按照設計的要求進行，控制好提升的速度，提升速度一般不超過0.5m/min。

3.2.5 重復上、下噴漿攪拌

在對水泥和軟土進行攪拌時，為確保攪拌的均勻性，可再次將攪拌頭邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，攪拌頭到達設計要求的深度以后，再將攪拌頭邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)提升出地面。

表1 深層攪拌機械技術參數(shù)匯總

3.2.6 清洗

將適量的清水注入集料斗中，灰漿泵打開，對整個管路中的水泥漿進行清洗，等到管部清洗干凈以后再對攪拌頭的粘附物進行清洗。

3.2.7 移位

完成一根樁的施工以后，按照以上步驟再對下一根樁進行施工。

4 施工注意事項

4.1 施工現(xiàn)場應予平整，徹底清除地上和地下一切障礙物。當其作為重力式擋土墻或成為連續(xù)搭接的防滲墻時，應考慮其隆土效應而開挖一定深度和寬度的溝槽。嚴格控制攪拌樁的垂直度，將偏差控制在1%內(nèi)，樁位布置的偏差控制在50mm以內(nèi)，樁徑偏差控制在4%以內(nèi)。

4.2 將制備好的漿液及時的進行泵送，泵送工作連續(xù)進行，嚴禁使用離析的漿液，安排專人對拌制漿液的外加劑、固化劑和罐數(shù)等進行詳細的記錄。為了確保樁部的施工質(zhì)量滿足要求，當漿液達到出漿口后，應噴漿座底30秒，使?jié){液完全達到樁端。

4.3 在進行預攪下沉的過程中，最好不要沖水，如果在下沉的過程中土層較硬無法順利下沉時，才能根據(jù)實際的情況加入適量的水，但是一定要注意沖水對樁身強度的不良影響。

4.4 在施工的過程中，因為一些其他的原因出現(xiàn)停漿的現(xiàn)象時，首先需要下沉攪拌頭到停漿點以下0.5m，待恢復供漿時再噴漿提升。若停機超過3h，為防止?jié){液硬結堵管，宜先拆卸輸漿管路并清洗。

4.5 壁狀加固時，樁與樁的搭接時間不應大于24h，如因特殊原因超過24h，應對最后一根樁先進行空鉆留出榫頭，以待下一批樁搭接；如間歇時間太長（如停電等），可采取局部補樁或注漿措施。在施工的過程中，安排專門的人員對攪拌頭提升的時間和下沉的深度進行記錄，嚴格控制其時間誤差和深度誤差，做好將時間誤差控制在5s以內(nèi)，深度誤差控制在100mm。

5 質(zhì)量與效果的檢驗

5.1 輕便釬探：一般在成樁7天后，使用輕便釬探器鉆取樁身土樣，觀察樁身攪拌均勻程度，同時根據(jù)釬探擊數(shù)（N10）用對比法判斷樁身強度。

5.2 開挖、取樣：開挖攪拌樁實體，觀察樁體直徑、外形或搭接情況；切開樁體斷面，觀察樁身攪拌均勻程度，鑿取一段樁體，在室內(nèi)加工成立方試塊，進行抗壓強度試驗。

5.3 載荷試驗：對攪拌樁和加固后的復合地基要進行載荷試驗和承載力檢驗。

5.4 小應變動測檢驗：當攪拌樁達到齡期28天，宜采用小應變動測方法隨機抽查不少于10%的樁數(shù)進行樁身質(zhì)量檢驗，以確定是否出現(xiàn)斷樁、蜂窩狀結構及夾泥等攪拌不均勻缺陷。

結語

綜上所述，在深層攪拌樁施工的過程中，施工人員在施工的過程，一定要對工程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題采取有效的措施，盡量減少不良狀況的出現(xiàn)。同時施工的過程中應加強質(zhì)量的控制。

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