水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制及管理

王 鑫

（石家莊市公路工程質(zhì)量監(jiān)督站，河北 石家莊 050081）

0 引言

目前，水泥攪拌樁作為高速公路軟地基處理加固工程中的主要形式之一，它利用水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌合，使軟土硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度。這種方法適用于處理軟土，處理效果顯著，處理后可很快投入使用。如何有效地控制深層水泥攪拌樁的成樁質(zhì)量，確保軟基處理的效果是工程實(shí)踐中探索的一個(gè)課題。

1 試樁

試樁需注意如下事項(xiàng)：

a）深層攪拌水泥樁適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土，當(dāng)用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定其適用性，冬季施工時(shí)應(yīng)注意低溫對(duì)處理效果的影響；

b）深層攪拌樁施工是藉攪拌頭將水泥漿和軟土強(qiáng)制拌合，攪拌次數(shù)越多，拌合越均勻，水泥土的強(qiáng)度也超高，但是攪拌次數(shù)越多，施工時(shí)間也越長(zhǎng)，工效也越低，試樁的目的是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時(shí)間、泵送壓力、攪拌機(jī)提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度等參數(shù)，以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工；

c）每個(gè)標(biāo)段的試樁不少于5根，且必須待試樁成功后方可進(jìn)行水泥攪拌樁的正式施工，試樁檢驗(yàn)可采取7d后直接開挖取出，或至少14d后取芯，以檢驗(yàn)水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強(qiáng)度。

2 施工前準(zhǔn)備工作

施工前，需做如下準(zhǔn)備工作：

a）施工場(chǎng)地一定要平整，且在一側(cè)要開挖排水邊溝，保證雨季場(chǎng)地不積水，給樁機(jī)組創(chuàng)造一個(gè)好的施工環(huán)境；

b）對(duì)于溝塘回填的路段，回填土每層填厚不得大于50cm，壓實(shí)度不得小于70%，且不大于85%，以保證水泥攪拌樁的成樁效果；

c）水泥攪拌樁施工機(jī)械應(yīng)配備電腦記錄儀及打印設(shè)備，以便了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度，監(jiān)理工程師每天收集電腦記錄一次；

d）水泥攪拌樁施工機(jī)械必須具備良好及穩(wěn)定的性能，所有鉆機(jī)開鉆之前應(yīng)由監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部組織檢查驗(yàn)收合格后方可開鉆；

e）建好水泥庫(kù)，水泥庫(kù)要有防雨防潮等措施，并有一定的儲(chǔ)存量，以確保水泥的檢驗(yàn)周期及防止雨季由于水泥進(jìn)場(chǎng)困難而導(dǎo)致停工的情況；

f）在樁機(jī)的井架上準(zhǔn)確畫出每米的深度標(biāo)示線，在鉆頭落地的情況下準(zhǔn)確標(biāo)示出“零”起點(diǎn)的位置；

g）召集所有現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人員及樁機(jī)組機(jī)長(zhǎng)召開施工前技術(shù)交底會(huì)議，主要落實(shí)施工工藝、施工過程中的管理制度及檢測(cè)要求等，將項(xiàng)目部的管理方式及指導(dǎo)思想落實(shí)到每一個(gè)施工人員，有效提高他們的認(rèn)識(shí)和警惕程度，為進(jìn)一步保證工程的施工質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)；

h）旁站人員到工地后首先要被集中培訓(xùn)，從理論上先了解水泥攪拌樁的施工原理、施工方法、施工控制要點(diǎn)等；旁站人員一般2個(gè)人最多按管理5臺(tái)樁機(jī)分配，無論在任何情況下，旁站人員必須堅(jiān)守崗位；制定詳細(xì)的旁站管理制度，組織學(xué)習(xí)并下發(fā)至每個(gè)旁站人員，嚴(yán)格按此執(zhí)行。

3 施工技術(shù)控制

施工中，對(duì)有關(guān)技術(shù)須加以控制：

a）項(xiàng)目經(jīng)理部指派專人負(fù)責(zé)水泥攪拌樁的施工，全過程旁站施工過程，所有施工機(jī)械均應(yīng)編號(hào)，應(yīng)將現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、鉆機(jī)長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人、水泥攪拌樁樁長(zhǎng)、樁距等制成標(biāo)牌懸掛于鉆機(jī)明顯處，確保人員到位，責(zé)任到人；

b）水泥攪拌樁開鉆之前，應(yīng)用水清洗整個(gè)管道并檢驗(yàn)管道中有無堵塞現(xiàn)象，待水排盡后方可下鉆；

c）為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在樁機(jī)井架的正面和側(cè)面一定要吊掛垂球，垂球重量不小于2kg，防止施工時(shí)樁機(jī)傾斜，最終導(dǎo)致檢測(cè)時(shí)樁體無法檢測(cè)到底，到時(shí)候樁體質(zhì)量固然再好也是惘然；

d）為了保證水泥漿的配合比滿足要求、每根樁所使用的的水泥漿量均勻充足，且考慮方便現(xiàn)場(chǎng)施工人員的操作和旁站人員的監(jiān)督，若所施工的樁長(zhǎng)皆為統(tǒng)一長(zhǎng)度，可將單根樁所需的水泥漿一次拌制或分兩次拌制完成，當(dāng)樁長(zhǎng)較短時(shí)也可一次拌制2～3根樁所需的水泥漿，使用時(shí)可在水泥漿罐的罐壁上焊接出每根樁需用水泥漿的深度刻度線；

e）為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，每臺(tái)機(jī)械均應(yīng)配備電腦記錄儀。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備水泥漿比重測(cè)定儀，以備監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部質(zhì)檢人員隨時(shí)抽查檢驗(yàn)水泥漿水灰比是否滿足設(shè)計(jì)要求；

f）水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝，第一次下鉆時(shí)為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應(yīng)小于總量的1/2，嚴(yán)禁帶水下鉆，第一次下鉆和提鉆時(shí)一律采用低檔操作，復(fù)攪時(shí)可提高一個(gè)檔位，每根樁的正常成樁時(shí)間應(yīng)不少于40min，噴漿壓力不小于0.4MPa；

g）為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量，第一次提鉆噴漿時(shí)應(yīng)在樁底部停留30s，進(jìn)行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間為30s；

h）施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制噴漿時(shí)間和停漿時(shí)間，每根樁開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿；嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)；儲(chǔ)漿罐內(nèi)的儲(chǔ)漿應(yīng)不小于一根樁的用量加50kg，若儲(chǔ)漿量小于上述重量時(shí)，不得進(jìn)行下一根樁的施工；

i）施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足時(shí)，應(yīng)按監(jiān)理工程師要求整樁復(fù)攪，復(fù)噴的噴漿量不小于設(shè)計(jì)用量。如遇停電、機(jī)械故障原因，噴漿中斷時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄中斷深度，在12h內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施，并將補(bǔ)噴情況填報(bào)于施工記錄內(nèi)，補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于100cm，超過12h應(yīng)采取補(bǔ)樁措施；

j）現(xiàn)場(chǎng)施工人員認(rèn)真填寫施工原始記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括施工樁號(hào)、施工日期、天氣情況，噴漿深度、停漿標(biāo)高，灰漿泵壓力、管道壓力，鉆機(jī)轉(zhuǎn)速，鉆進(jìn)速度、提升速度，漿液流量，每米噴漿量和外摻劑用量，復(fù)攪深度。

4 檢驗(yàn)方法

4.1 水泥攪拌樁成樁7d可采用輕便觸探法進(jìn)行樁身質(zhì)量檢驗(yàn)，具體包括：

a）檢驗(yàn)攪拌均勻性 用輕便觸探器中附帶的勺鉆，在攪拌樁身中心鉆孔，取出樁芯，觀察其顏色是否一致，是否存在水泥漿富集的“結(jié)核”或未被攪勻的土團(tuán)；

b）觸探試驗(yàn) 根據(jù)現(xiàn)有的輕便觸探擊數(shù)（N10）與水泥土強(qiáng)度對(duì)比關(guān)系來看，當(dāng)樁身1d齡期的擊數(shù)N10大于15擊時(shí)，樁身強(qiáng)度已能滿足設(shè)計(jì)要求；或者7d齡期的擊數(shù)N10大于30擊時(shí)，樁身強(qiáng)度也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，輕便觸探的深度一般不超過4m。

4.2 水泥攪拌樁成樁28d后，用鉆孔取芯的方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長(zhǎng)度。每根樁取出的芯樣由監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)指定相對(duì)均勻部位，送實(shí)驗(yàn)室做28d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)（每3個(gè)一組），留一組試件做三個(gè)月齡期的無側(cè)限抗壓實(shí)驗(yàn)，以測(cè)定樁身強(qiáng)度。鉆孔取芯頻率為1%～1.5%。

4.3 如果某段或某一橋頭水泥攪拌樁取芯檢測(cè)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要求；如果不合格率大于10%且小于20%時(shí)，則應(yīng)在該段同等補(bǔ)樁；如果不合格率大于30%，則該段水泥攪拌樁為不合格。

4.4 對(duì)攪拌樁取芯后留下的空間應(yīng)采用同等強(qiáng)度的水泥砂漿回灌密實(shí)。

4.5 在特大橋橋臺(tái)或軟土層深厚的地方，或?qū)κ┕べ|(zhì)量有懷疑時(shí)，可在成樁28d后，由監(jiān)理工程師隨機(jī)指定抽檢單樁或復(fù)合地基承載力。隨機(jī)抽查的樁數(shù)不宜少于樁數(shù)的0.2%，且不得少于3根。試驗(yàn)用最大載荷量為單樁或復(fù)合地基設(shè)計(jì)荷載的2倍。

5 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

攪拌樁的質(zhì)量合格標(biāo)準(zhǔn)如下：

a）樁位中心偏差小于5cm；

b）樁頂、樁底標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高差小于5cm；

c）樁垂直偏差不超過1%；

d）噴灰量（每延米誤差）2～5kg；

e）樁身強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)要求。

6 結(jié)語(yǔ)

公路軟基處理屬于隱蔽工程，如施工質(zhì)量不好，一旦被路堤等構(gòu)筑物所覆蓋，便構(gòu)成隱患且不好檢查及補(bǔ)救。因此，緊抓施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)格施工過程的管理非常重要，只有在施工過程中嚴(yán)格控制才能確保工程質(zhì)量。

［1］JGJ 94—2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］李彥彥.水泥攪拌樁施工技術(shù)及管理［J］.北方交通，2008，（3）：162-163.

［3］傅強(qiáng)，解軍，徐顯利.軟基處理水泥深層攪拌樁施工控制［J］.華東公路，2003，（1）：55-56.