如何控制水利工程施工中水泥攪拌樁的施工質(zhì)量

鄭邦選

【摘要】近幾年，水泥攪拌樁在沿海地區(qū)很多水利工程的水閘軟土基礎(chǔ)中廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合工程實例，對如何控制水利工程施工中水泥攪拌樁的施工質(zhì)量控制進行探討，以供同類型工程參考。

【關(guān)鍵詞】水利工程；水泥攪拌樁；施工質(zhì)量；控制

水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的樁體，通過配有專用鉆頭的深層攪拌機械在地基深部就地將軟土和固化劑強制拌和，使一定范圍的軟土硬結(jié)而提高整體地基的復合強度。水泥攪拌樁有施工工期短、施工過程對周圍建筑物影響小、無地面沉降隆起，費用相對低等優(yōu)點，可有效增加地基承載力，減少沉降量，具有抗側(cè)向變形能力，適用于處理較軟地基礎(chǔ)與基礎(chǔ)加固處理。下面就水泥攪拌樁的施工質(zhì)量如何控制作闡述。

1、工程概況

臺州市東部新區(qū)啟動區(qū)塊長浦河鹽場閘改建工程位于長浦河與九塘海堤交匯處，新建鹽場閘規(guī)模為2×10m，單孔凈寬10m，底板高程-1.0m，采用整體臥倒式平板鋼閘門。水閘閘室基礎(chǔ)采用C30砼灌注樁基礎(chǔ)，上游護坦、下游消力池基礎(chǔ)和閘室四邊平臺基礎(chǔ)均采用φ600mm樁長10m水泥攪拌樁來加固基礎(chǔ)，以免產(chǎn)生不均勻沉降。本工程施工過程中，水泥攪拌樁的施工質(zhì)量的好壞是整個工程的施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

2、如何做好水泥攪拌樁的施工質(zhì)量控制

水泥攪拌樁施工前要充分調(diào)查工程的基礎(chǔ)詳細情況，要從工程等級，設(shè)計標準、結(jié)構(gòu)形式，樁長及樁徑等方面先調(diào)查，同時結(jié)合地質(zhì)資料和施工圖紙進行分析后，確定施工方案與質(zhì)量控制標準。

2.1要充分做好施工前的準備工作

2.1.1施工準備及場地平整：（1）應(yīng)修好施工機械進場的便道；（2）供電設(shè)施應(yīng)齊全。在施工現(xiàn)場，應(yīng)配備柴油發(fā)電機作為備用電源；（3）查明施工范圍內(nèi)的障礙物。地下有無大塊石及地下管線等，空中有無高壓電線等。所有障礙物應(yīng)事先清除或設(shè)立明顯標志避開，確保安全生產(chǎn)。

2.1.2施工放樣：首先用全站儀（或經(jīng)緯儀）準確地放出施工段落的起始樁位及邊線位置，然后用鋼尺按設(shè)計要求的樁距在施工范圍內(nèi)標示出樁位并編號。

2.1.3原材料的質(zhì)量控制：（1）水泥質(zhì)量是關(guān)鍵，所用水泥品種和質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。水泥進場前，承包人須提供生產(chǎn)廠家資質(zhì)材料，報監(jiān)理審查；在監(jiān)理現(xiàn)場見證下取樣，送試驗室進行水泥的安定性、強度等指標的檢測，各項指標經(jīng)檢測符合要求后方允許進場使用。進場水泥數(shù)量應(yīng)能滿足施工進度的要求，因為水泥如果長時間堆放在施工現(xiàn)場容易受雨水和潮氣的影響，使質(zhì)量不合格；（2）施工用水采用淡水；（3）外加劑 為改善水泥土的性能和提高強度，一般采用木質(zhì)素磺酸鈣和石膏作為外加劑摻入（木質(zhì)素磺酸鈣、石膏分別以水泥的0.2%、3%摻入）。

2.1.4樁機的安裝布置：水泥攪拌樁樁機安裝后，應(yīng)進行全面的檢查調(diào)整，主要有以下6點：a施工技術(shù)人員是否齊備。b鉆頭直徑及鉆桿長度是否滿足設(shè)計要求。c輸送水泥漿的導管是否漏漿或堵塞。d發(fā)電機或外接電源是否到位。e樁機機身的穩(wěn)定性。f水泥制漿罐和壓力泵是否正常。

2.2實施過程中的質(zhì)量控制要點

2.2.1施工工藝流程：場地平整→測量放樣→樁機就位→制備水泥漿→第一次預(yù)攪下沉→第一次提升噴漿攪拌→第二次攪拌噴漿下沉→第二次提升噴漿攪拌→成樁結(jié)束。

2.2.2制漿質(zhì)量的控制：制漿時要按設(shè)計給定的水灰比（水和水泥按重量比嚴格控制）在工藝性試樁時，進行配漿試驗。試驗之后再在制漿罐中進行拌制，備好的漿液還應(yīng)不停地攪拌，使其均勻穩(wěn)定，不得離析或停置時間過長，超過2h的漿液應(yīng)降低標號使用；漿液倒入集料時應(yīng)加篩過濾，以免結(jié)塊。

2.2.3樁位、樁長、樁的垂直度的控制：（1）樁位控制。水泥攪拌樁機就位的攪拌頭對準點位下攪。攪拌頭與放線點偏差控制在50mm以內(nèi)。施工時記錄樁位編號，防止漏點施工；（2）樁長控制。在每臺水泥攪拌機鉆桿上標注明顯刻度，以觀測下攪深度和控制成樁長度，做好詳細記錄；（3）樁的垂直度控制。水泥攪拌機就位后，調(diào)整樁機底盤的水平和樁桿導向架的垂直度。在樁桿導向架的正面和側(cè)面吊掛垂球，以便檢查樁桿的垂直度。在水泥攪拌機下攪、上攪過程中會產(chǎn)生振動影響垂直度，因此施工過程中須密切觀測垂球狀況，若發(fā)生偏差則及時調(diào)整，每根水泥攪拌樁施工過程中須保證攪拌頭、樁桿、樁位的中心在同一垂線上。

2.2.4單樁水泥用量的控制：（1）水泥用量要按設(shè)計要求在施工前進行工藝性試樁試驗，取得水泥攪拌樁的各項施工參數(shù)。在后續(xù)大面積水泥攪拌樁施工時，以每臺攪拌樁機為單位單獨計量控制水泥用量；（2）控制好輸漿泵。泵必須有足夠的壓力和持久穩(wěn)定的輸漿能力，輸漿量必須與樁機的鉆進速度、攪拌速度及提升速度相匹配；（3）控制好樁機的鉆進速度、攪拌速度及提升速度。確保單樁施工完畢后，為該樁所配制的水泥漿能全部用完，沒有剩余。

2.2.5樁機操作的控制：（1）啟動攪拌鉆機，鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊向下鉆進。同時，啟動壓力泵工作，邊鉆進邊噴漿；（2）鉆至設(shè)計標高后停鉆，關(guān)閉攪拌鉆機，鉆進結(jié)束；（3）再次啟動攪拌鉆機，鉆頭呈反向邊旋轉(zhuǎn)、邊提升、邊噴漿，使土體的水泥漿進行初步拌和；（4）攪拌機提升至地面以下1m時宜用慢速；當噴漿口即將出地面時，應(yīng)停止提升，攪拌數(shù)秒以保證樁頭均勻密實。如施工時因故停漿，為防止斷樁和缺漿，應(yīng)使攪拌機下沉至停漿面以下0.5m處，待恢復供漿后再噴漿提升。

3、樁的質(zhì)量檢測

3.1輕型動力觸探（N10）檢測

施工單位按照5%的檢測頻率，在成樁3d內(nèi)，采用輕型動力觸探（N10）檢測樁身的強度。根據(jù)貫入30cm的錘擊數(shù)來判定樁上部強度是否合格。檢測出來的錘擊數(shù)如大于等于設(shè)計給定錘擊數(shù)，則認為樁的上部強度合格；否則，則認為不合格。

3.2抽芯取樣檢測

在成樁28d后采用抽芯取樣檢測，可反映出該攪拌樁整體噴漿均勻情況，樁身的長度、強度和完整性，來評定樁的質(zhì)量。

3.2.1單樁評定

第一類樁：①樁長、樁徑滿足設(shè)計要求，整體噴漿均勻，無斷漿現(xiàn)象。②復攪段的樁芯完整且連續(xù)，呈柱狀，復攪段以下，能取出完整的柱狀芯樣。③樁身上、中、下段強度均滿足設(shè)計要求。④所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率大于80%。

第二類樁：①樁長達到設(shè)計要求，整樁噴漿局部不均勻，但無斷漿現(xiàn)象。②復攪段的芯樣大部分完整，呈現(xiàn)柱狀，可制成等高試件做無側(cè)限抗壓強度試驗，局部松散呈塊片狀；復攪段以下，能取出芯樣，芯樣不完整，呈可塑狀。③復攪段強度滿足設(shè)計要求，復攪段以下有一定的強度。④所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率大于65%；當取芯率小于65%時，標貫擊數(shù)須大于設(shè)計要求。

第三類樁：①樁長達不到設(shè)計要求。②樁體噴漿不均勻，有斷漿現(xiàn)象。③復攪段的芯樣松散無粘聚，大部分呈塊片狀，不能制成等高試件。④復攪段以下呈軟塑、流塑或取不出芯樣。⑤所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率小于65%；且標貫擊數(shù)小于設(shè)計要求。

第一類為優(yōu)良樁；第二類為合格樁；第三類為不合格樁。

3.2.2綜合評定

單樁評定都是第二類樁以上，其中第一類樁占85%以上。且復合地基承載力滿足設(shè)計要求，其他指標合格時評定為優(yōu)良；單樁評定都是第二類樁以上，其中第一類樁應(yīng)占60%以上，且復合地基承載力滿足設(shè)計要求，其他指標合格時評定為合格。

4、結(jié)束語

水泥攪拌樁能增加軟土地基的承載力，能減少軟土地基沉降量，有較強的抗側(cè)向變形能力，是一種較好的軟土地基處理方式，但必須控制水泥攪拌樁的施工質(zhì)量。