論軟土地基處理路段水泥漿液攪拌樁的施工質(zhì)量控制

唐海濤 高強(qiáng)

（煙臺(tái)市萊陽公路管理局，山東 萊陽265200）

論軟土地基處理路段水泥漿液攪拌樁的施工質(zhì)量控制

唐海濤 高強(qiáng)

（煙臺(tái)市萊陽公路管理局，山東 萊陽265200）

本文詳細(xì)介紹了水泥漿液攪拌樁在軟土地基處理路段中的施工技術(shù)、質(zhì)量保證措施及質(zhì)量檢驗(yàn)。

水泥漿液攪拌樁；軟土地基處理

1 施工現(xiàn)場準(zhǔn)備

第一，應(yīng)修好施工機(jī)械進(jìn)場的便道。第二，檢查供電設(shè)施的齊全與安全性，配備柴油發(fā)電機(jī)。第三，檢查施工場地內(nèi)的障礙物，包括樁位處的大石塊、樹根、地下管線、空中的高壓線等。如果場地低洼，應(yīng)該回填黏土，切勿回填雜土。第四，平整場地。攪拌樁的施工路段，用推土機(jī)將地表粗平，將中粗砂墊層分層回填，最后用平地機(jī)將中粗砂墊層精平。在施工期間最好用壓路機(jī)靜壓1～2遍，以確保路基的承載力滿足重型樁機(jī)平移、行走穩(wěn)定的要求。第五，做好臨時(shí)截、排水設(shè)施以及供水線路、機(jī)械放置位置等。第六，確保攪拌樁能夠連續(xù)作業(yè)，而且垂直度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2 準(zhǔn)備施工測量放樣

在施工放樣前對各控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行放樣，準(zhǔn)確定位出各個(gè)攪拌樁和邊線的詳細(xì)位置；并將攪拌樁的樁位用小木棍進(jìn)行現(xiàn)場定位，一般按正三角形布置，移動(dòng)鉆機(jī)要準(zhǔn)確對孔，要嚴(yán)格檢查樁架垂直度和平面位置的復(fù)核，鉆桿垂直度誤差應(yīng)控制在1.5%內(nèi)，樁位偏差應(yīng)小于50mm。因?qū)嶋H情況改變設(shè)計(jì)的，應(yīng)向監(jiān)理申請變更，取得同意后反可施工。

3 原材料準(zhǔn)備

水泥攪拌樁應(yīng)采用合格的32.5級普通硅酸鹽袋裝水泥。水灰比一般為0.4～0.5。開工前，承包人應(yīng)將水泥樣品送中心試驗(yàn)室或監(jiān)理工程師指定的試驗(yàn)室檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可使用。水泥及外加劑必須有出廠合格證。水泥摻量參考值表如下：水泥摻量參考值表天然含水量（%）天然空隙比水泥劑量參考值（kg/ m）＜401.0～1.1045～5040～501.10～1.5050～5550～01.50～1.7965＞60＞1.8070。

4 成樁試驗(yàn)

目的是為了確定最佳攪拌次數(shù)、攪拌均勻的必要步驟及程序、水泥漿的水灰比、泵送時(shí)間及壓力、攪拌機(jī)的提升、下鉆速度以及復(fù)攪深度等參數(shù)，以便有利于以后大規(guī)模水泥攪拌樁的施工。在水泥漿液攪拌樁施工前，根據(jù)現(xiàn)場的具體情況，進(jìn)行成樁試驗(yàn)。成樁試驗(yàn)的要求：掌握滿足設(shè)計(jì)噴漿量（由水泥摻量及水泥漿水灰比換算得出）的各種施工技術(shù)的參數(shù)，包括輸漿量、輸漿速度、走漿時(shí)間（漿液自泵出至噴漿口的時(shí)間）、來漿時(shí)間（漿液從噴漿口噴出的時(shí)間和來漿的時(shí)間差）、停漿時(shí)間（根樁規(guī)定使用的漿液全部噴入土中的時(shí)間）、總的噴漿時(shí)間（停漿時(shí)間和來漿時(shí)間的時(shí)間差）、鉆進(jìn)速度、轉(zhuǎn)速、噴漿壓力、攪拌軸提升速度，同時(shí)要決定采用何種施工工藝流程和復(fù)攪次數(shù)以及復(fù)攪漿量等。具體掌握鉆機(jī)下鉆和提升的阻力及地質(zhì)的變化情況，采取合理的技術(shù)措施。通過試驗(yàn)以確定水泥土配合比是否適用于現(xiàn)場施工。檢測樁身的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求，即28天齡期的上、中、下部（按樁長1/3等分）的強(qiáng)度平均值不得低于0.6Mpa，最小無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于等于0.3Mpa。檢測單樁極限承載力和允許復(fù)合地基承載力，宜在成樁28天后進(jìn)行。加固劑分布的均勻性和有效加固長度的檢驗(yàn)是否符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。工藝性試樁總數(shù)量由監(jiān)理工程師把本標(biāo)段的軟基劃分為不同的代表路段，每個(gè)代表路段的試樁30～50根，或根據(jù)實(shí)際需要確定。

5 施工工藝流程如下

樁位放樣→鉆機(jī)就位→檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)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)攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計(jì)深度→反循環(huán)提鉆至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。

6 在施工過程中的質(zhì)量保證措施

為保證施工質(zhì)量，攪拌樁施工中尤其要抓好以下方面：第一，水泥漿質(zhì)量的控制：按設(shè)計(jì)給定的水灰比（水和水泥按重量比控制）在制漿罐中拌制，為使備好的漿液均勻穩(wěn)定，還應(yīng)不停地?cái)嚢琛１苊馑酀{停置的時(shí)間過長或離析，超過2小時(shí)的漿液進(jìn)行作廢處理。為了避免漿內(nèi)結(jié)塊，漿液在倒入集料時(shí)必須加篩過濾，以免損壞泵體。為提高水泥土的強(qiáng)度和耐久性，在制作水泥漿時(shí)，可摻入適量的外加劑。如用石膏，一般為水泥質(zhì)量的1%～2%；為了增加攪拌樁的早期強(qiáng)度可用早強(qiáng)劑三乙醇胺；為了增加水泥漿的稠度，利于泵送可以摻入水泥用量的0.2%的木質(zhì)素磺酸鈣。第二，泵送漿液質(zhì)量的控制：泵送漿液前，檢查樁機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和輸料管暢通情況，管路必須保持潮濕，以便利于輸漿。在泵送漿液的過程中，泵的壓力要足夠、穩(wěn)定，供漿應(yīng)連續(xù)，拌和應(yīng)均勻。應(yīng)派專人記錄拌制漿液的罐數(shù)，固化劑和外加劑的用量以及泵送漿液時(shí)間等。如果漿液硬結(jié)堵管，必須立即拆卸輸漿的管道，并清洗干凈。第三，樁長的控制：（a）鉆桿標(biāo)線控制法：施工前要丈量鉆桿的長度，用紅色油漆在鉆桿上標(biāo)記樁長（樁長應(yīng)不小于設(shè)計(jì)圖紙的要求），以便掌握鉆桿鉆入深度、復(fù)攪深度，確保設(shè)計(jì)樁長（b）度盤讀數(shù)控制法：開鉆之前，要控制鉆桿鉆入深度圓盤的指針讀數(shù)為零，通過指針的讀數(shù)可直接讀出鉆樁的長度。第四，單樁水泥用量的控制：（a）根據(jù)單樁的樁長和設(shè)計(jì)提供的每米水泥的用量，以計(jì)算出單樁水泥的用量，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙給出的水灰比進(jìn)行制漿；（b）控制好輸漿泵，輸漿量與樁機(jī)的鉆進(jìn)速度、攪拌速度必須相匹配。以便做到單樁施工完成后，用完該樁所配制的所有水泥漿。第五，樁機(jī)操作的控制：①保證樁機(jī)機(jī)身的豎直度：樁機(jī)對位后，樁機(jī)必須平整，保證施工過程中不發(fā)生傾斜、移動(dòng)；如果鉆桿上的懸錘線指向中心刻度并緊靠在中心度盤處則說明縱橫向都豎直。要注意保證機(jī)架和鉆桿的垂直度，其垂直度偏差不得大于1%。②噴漿、攪拌成樁：啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，根據(jù)土質(zhì)情況按計(jì)算速率，放松卷揚(yáng)機(jī)使攪拌頭自上而下切土拌和下沉，直到鉆頭下沉鉆進(jìn)至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高。鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，關(guān)閉正在施工的攪拌鉆機(jī)，鉆進(jìn)結(jié)束。再次啟動(dòng)攪拌鉆機(jī)，鉆頭呈反向邊旋轉(zhuǎn)、邊提升、邊噴漿，使土體的水泥漿進(jìn)行初步拌和。按施工工藝要求，鉆桿在下沉和提升時(shí)均需注入水泥漿液，每次下降時(shí)噴漿60%，提升時(shí)噴漿40%。機(jī)頭提升速度宜不大于0.5 m/min，以保證樁身得以充分?jǐn)嚢?；確保樁身均勻性和強(qiáng)度。③水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身的質(zhì)量保證：第一次鉆進(jìn)應(yīng)以60 r/min的轉(zhuǎn)速和不大于1m/min的鉆進(jìn)速度，順時(shí)針方向邊鉆進(jìn)邊噴漿，到設(shè)計(jì)樁長后再繼續(xù)噴漿30s后，進(jìn)行磨樁端，噴漿壓力應(yīng)控制在1～1.4mpa。當(dāng)攪拌機(jī)提升至距離地面以下1m時(shí)改用慢速，且在樁頂部位進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間為30秒。當(dāng)噴漿口將要出地面時(shí)，應(yīng)暫停提升并攪拌數(shù)秒。施工中發(fā)生意外中斷注漿，為了防止斷樁和缺漿，應(yīng)立即暫停施工，重新下鉆至停漿面或少漿樁段以下0.5m的位置，待恢復(fù)供漿后再噴漿提升。如果因停電、機(jī)械故障等原因，噴漿中斷3小時(shí)以上，為防止?jié){液硬結(jié)堵塞管道，應(yīng)拆卸輸漿管路并清洗后備用。在12小時(shí)內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施，補(bǔ)噴重疊段應(yīng)超過100cm，超過12小時(shí)未處理應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。

7 質(zhì)量檢驗(yàn)

第一，作好施工記錄，施工記錄應(yīng)反映每根樁施工過程的真實(shí)情況，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定的內(nèi)容填寫，應(yīng)做到詳盡、完善、真實(shí)并及時(shí)匯總分析，凡是需要了解的施工問題，幾乎都能從施工記錄中找到答案。第二，水泥攪拌樁的質(zhì)量控制應(yīng)貫穿于施工的全過程，重點(diǎn)檢查水泥用量、樁長、樁頂高程、樁身垂直度、攪拌頭轉(zhuǎn)速和提升速度、噴漿量的均勻度復(fù)攪次數(shù)和復(fù)攪深度、搭接樁施工間歇時(shí)間等施工允許偏差在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制等。樁底標(biāo)高允許偏差為：±200mm，樁頂標(biāo)高允許誤差為：-50～100mm，樁徑應(yīng)小于0.04D（D為樁徑）。第三，成樁7天內(nèi)進(jìn)行質(zhì)量跟蹤檢驗(yàn)，用輕便觸探器鉆取樁身加固土樣，觀察攪拌均勻程度和判斷樁身強(qiáng)度，如發(fā)現(xiàn)凝體不良等情況，應(yīng)報(bào)廢補(bǔ)樁，抽檢頻率為樁數(shù)的2%。第四，成樁28天后，應(yīng)對樁體進(jìn)行開挖檢查或鉆芯取樣，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)截取上、中、下3個(gè)部位的芯樣，抽檢頻率不宜少于總樁數(shù)的2%，且不少于5根。同時(shí)進(jìn)行載荷試驗(yàn)，檢測單樁極限承載力和符合地基允許承載力，檢測頻率為同一路段不少于3組。測得28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值應(yīng)不小于1.0MPa。通過對水泥漿液攪拌樁的施工、檢測，本工程軟土基處理施工方案切實(shí)可行，水泥漿液攪拌樁的間距、樁體強(qiáng)度、樁長、單樁承載力等符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，樁體成樁均勻，保證了道路工程軟基處理的施工質(zhì)量。

TU473

A

1671-0037（2014）01-65-1.5

2013年11月28日。