水利工程水泥攪拌樁施工工藝研究

徐龍

摘 要：隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，各地的水利水電項目的上馬，原有的處理工程樁基的方法已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)在的工程需求。文章通過對水利工程水泥攪拌樁的原理以及施工過程中需要注意的問題及如何做好質(zhì)量控制進行介紹。

關(guān)鍵詞：水利工程；水泥攪拌樁；施工工藝

前言

隨著我國在水利工程方面的投入，各種水利工程項目在各地興建。我國在上世紀發(fā)展起來了水泥攪拌樁這一地基處理新技術(shù)，水泥攪拌樁這一技術(shù)通過對地層深部的土壤和水泥結(jié)合提高了地基的強度。水泥攪拌樁這一技術(shù)有著很大的優(yōu)點，這一技術(shù)很快就在我國的水利工程建設(shè)過程中發(fā)展起來了，文章將會對水泥攪拌樁這一技術(shù)在施工過程中需要注意的要點進行闡述。

1 水泥攪拌樁技術(shù)簡介

水泥攪拌樁這一技術(shù)是我國在上世紀發(fā)展起來的地基處理新技術(shù)，水泥攪拌樁通過利用水泥作為固化劑的主劑，是軟基處理的一種有效形式，利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分攪拌，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高基礎(chǔ)強度。這種方法適用于軟弱地的處理，對于淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土及飽和性土等軟土地基的處理效果顯著，處理后可以很快投入使用，施工速度快；在施工中具有無噪音、無振動，對環(huán)境無污染、投資省等優(yōu)點，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于地基處理中。

水泥攪拌樁這一技術(shù)作為一項工程的基礎(chǔ)性工程，它的質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到地基處理的成效，進而影響到上層建筑的穩(wěn)定性。在水泥攪拌樁施工過程中，因為單樁的工程量比小，施工時間短，而通常一個單元內(nèi)的攪拌樁樁與樁之間的施工是連續(xù)性的，施工強度大，因此要控制好每一根樁的質(zhì)量有一定的難度。為使樁身質(zhì)量得到進一步的保證，文章將對攪拌樁質(zhì)量施工過程中需要注意的要點進行介紹。

2 攪拌樁施工工程舉例

有一水樞紐工程庫區(qū)附屬工程，工程為V等，主要建筑物為5級，按抵御相當(dāng)于10a一遇的設(shè)計洪水設(shè)防。護岸擋墻采用扶壁式鋼筋砼結(jié)構(gòu)形式，平均墻高10.60m。護岸擋墻地基土的工程地質(zhì)特征：按巖土層的成因，組成巖土層的成分、顆粒粒度、沉積韻律及塑性指數(shù)，在鉆孔控制范圍內(nèi)，將地基土分為6個層次，自上而下分為：（1）人工填土；（2）黏土、壤土及砂壤土；（3）中細砂；（4）淤泥和淤質(zhì)土；（5）殘積土層及全風(fēng)化巖；（6）強風(fēng)化巖。

2.1 施工前準(zhǔn)備工作的質(zhì)量控制要點

在進行地基基礎(chǔ)工程施工前，需要對施工地域進行完整的地質(zhì)勘察，從而得到第一手的資料，對施工地域附近的管線、建筑物、構(gòu)筑物和其他的公共設(shè)施的構(gòu)造狀況等了解清楚。地基與基礎(chǔ)工程的施工，均與地下土層接觸，應(yīng)對地質(zhì)勘察資料引足夠的重視。建筑施工單位必須具有相應(yīng)的專業(yè)資質(zhì)，并建立完善的質(zhì)量管理體系和質(zhì)量檢驗制度。地基基礎(chǔ)工程，專業(yè)性較強，沒有足夠的施工經(jīng)驗，應(yīng)付不了復(fù)雜的地質(zhì)情況，多變的環(huán)境條件，較高的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。為此，必須強調(diào)施工企業(yè)的資質(zhì)。對重要的、復(fù)雜的地基基礎(chǔ)工程應(yīng)有相應(yīng)資質(zhì)的施工單位。基礎(chǔ)工程為隱蔽工程，工程檢測與質(zhì)量見證試驗的結(jié)果具有重要的影響，必須有權(quán)威性。只有具有一定資質(zhì)水平的單位才保證其結(jié)果的可靠與準(zhǔn)確。施工過程中出現(xiàn)異常情況時，應(yīng)停止施工，由監(jiān)理或者建設(shè)單位組織勘察、設(shè)計、施工等有關(guān)單位共同分析情況，解決問題，消除隱患，地基基礎(chǔ)工程大量都是地下工程，雖有勘探資料，但常有與地質(zhì)資料不符或沒有掌握到的情況發(fā)生，致使工程不能順利進行。為避免不必要的重大事故或損失，遇到施工異常情況出現(xiàn)應(yīng)停止施工，待妥善解決后再恢復(fù)施工。

2.2 施工準(zhǔn)備

進行施工前需要進行試樁試驗，首先根據(jù)設(shè)計處理范圍、樁的數(shù)量及間距對所需要下樁的樁位進行復(fù)核和布置，布置時需要安裝圖紙設(shè)計范圍對每一根樁進行編號并繪制樁位平面布置圖。而后進行成樁試驗，以確定水泥摻入量等各種施工參數(shù)，驗證攪拌均勻程度及成樁直徑，了解下鉆及提升的阻力情況，針對場地不同特點采取相應(yīng)的施工工藝，成樁時選擇不同的軟弱地層和不同的樁長地段分別進行，并進行相應(yīng)的全長抽芯試驗和荷載試驗，檢驗或修正設(shè)計配合比和承載力的設(shè)計值。每種情況試樁不少于3根，掌握對該場地的成樁經(jīng)驗及各種操作技術(shù)參數(shù)，并以此指導(dǎo)施工。在完成工藝性試樁后經(jīng)報告業(yè)主及監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后再開始施工。所有使用的水泥都應(yīng)過篩，制備好的漿液不得離析，泵送必須連續(xù)。拌制水泥漿液的罐數(shù)、水泥和外摻劑用量以及泵送漿液的時間等應(yīng)有專人記錄；噴漿量及攪拌深度必須采用經(jīng)國家計量部門認證的監(jiān)測儀器進行自動記錄。當(dāng)水泥漿液到達出漿口后應(yīng)噴漿攪拌30s，在水泥漿與樁端土充分攪拌后，再開始提升攪拌頭。

2.3 水泥攪拌樁的施工工藝

樁位放樣→鉆機就位→檢驗、調(diào)整鉆機→正循環(huán)鉆進至設(shè)計深度→打開高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準(zhǔn)面以下0.3m→重復(fù)攪拌下鉆至設(shè)計深度→反循環(huán)提鉆噴漿至設(shè)計深度→成樁結(jié)束→施工下一根樁。

3 水泥攪拌樁的施工控制

水泥攪拌樁的施工控制：（1）水泥攪拌樁開鉆之前，應(yīng)用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現(xiàn)象，待水排盡后方可下鉆。（2）將攪拌樁位置用白粉定位，移動深層攪拌機到達指定樁位對中，為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在主機上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進行控制，樁位誤差不得大于5cm，垂直偏差不得超過1%，樁長和樁徑不得小于設(shè)計值。（3）對每根成型的攪拌樁質(zhì)量檢查重點是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、壓漿過程中是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時間以及復(fù)攪次數(shù)。（4）為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達到設(shè)計要求，每臺機械均應(yīng)配備電腦記錄儀。同時現(xiàn)場應(yīng)配備水泥漿比重測定儀，以備監(jiān)理工程師和項目經(jīng)理部質(zhì)檢人員隨時抽查檢驗水泥漿水灰比是否滿足設(shè)計要求。（5）水泥攪拌配合比：水泥攪拌樁的固化劑采用32.5級礦渣硅酸鹽水泥，水泥摻入比不小于15%（55Kg/m），水泥漿水灰比0.45～0.50。（6）嚴格控制噴漿壓力和轉(zhuǎn)速及提升、下降的速度，以確保加固深度范圍內(nèi)土體的任何一點均能經(jīng)過20次以上的攪拌，從而保證樁體攪拌均勻，樁體強度達到設(shè)計要求。每根樁的正常成樁時間不少于40分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa。（7）為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量，第一次提鉆噴漿時應(yīng)在樁底部停留30秒，進行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進行磨樁頭，停留時間為30秒。（8）在攪拌樁施工過程中采用“葉緣噴漿”的攪拌頭。這種攪拌頭的噴漿口位于攪拌葉片的最外緣，當(dāng)漿液離開葉片向樁體中心環(huán)狀空間運移時，隨著葉片的轉(zhuǎn)動和切削，漿液能較均勻地散布在樁體中的土中。長期使用證明，“葉緣噴漿”攪拌頭能較好地解決噴漿中的攪拌不均問題。（9）施工時應(yīng)嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿。嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業(yè)。儲漿罐內(nèi)的儲漿應(yīng)不小于一根樁的用量加50kg。若儲漿量小于上述重量時，不得進行下一根樁的施工。（10）施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按整樁補噴，補噴的噴漿量不小于設(shè)計用量。如遇停電、機械故障原因，噴漿中斷時應(yīng)及時記錄中斷深度。在12小時內(nèi)采取補噴處理措施，并將補噴情況填報于施工記錄內(nèi)。補噴重疊段應(yīng)大于100cm，超過12小時應(yīng)采取補樁措施。

4 結(jié)束語

文章對水利工程攪拌樁的施工原理以及水泥樁的施工工藝進行了介紹。

參考文獻

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