水泥土攪拌樁在水利工程堤基處理中的應(yīng)用

【摘要】水泥土攪拌樁作為地基處理的一種方法，在建筑工程中經(jīng)常使用。本文以其在堤防工程中的實(shí)際應(yīng)用探討影響成樁質(zhì)量的關(guān)鍵因素和施工質(zhì)量控制。

【關(guān)鍵詞】堤防工程；水泥土攪拌樁；地基處理

1、工程概況

工程地處珠江口東側(cè)，東莞市最南端，以珠江三角洲淤積、沖積地貌為主。根據(jù)工程地質(zhì)勘查報(bào)告，堤防工程區(qū)地勢平坦，堤基主要由粘-淤-粘和淤-粘-淤結(jié)構(gòu)組成，且由于上部粉質(zhì)粘土層較?。ê穸?.5m-1.2m），堤身及混凝土擋墻主要坐落于第四系全新統(tǒng)河流沖淤積形成的淤泥（厚度4.30-8.20）之上，存在地基承載力不足、沉降變形、抗滑穩(wěn)定等工程地質(zhì)問題。本工程混凝土擋墻地基采用水泥土攪拌樁進(jìn)行處理，組成復(fù)合地基，以滿足混凝土擋墻對地基的要求。水泥攪拌樁直徑0.6m、中心間距1.1m、等邊三角形布置，處理區(qū)域河道左右岸各寬11.08m、長780.0m。

2、施工工藝

本工程水泥攪拌樁采用型號為PH—5A的樁機(jī)，采用漿液攪拌（簡稱濕法）四攪兩噴法施工。水泥攪拌樁施工工藝流程：攪拌機(jī)就位、調(diào)平對中→預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)加固深度→邊噴漿邊攪拌提升直至預(yù)定的停漿面→重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度→重復(fù)噴漿攪拌提升直至預(yù)定的停漿面→關(guān)閉攪拌機(jī)。

（1）定位調(diào)平對中

全站儀和卷尺測放工程軸線和樁位，并經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)線合格，移動(dòng)水泥攪拌樁機(jī)到達(dá)指定樁位對中，并再次復(fù)核樁位，施工結(jié)束后，樁位偏差不大于20cm。開鉆前調(diào)校和測量樁機(jī)鉆臺的水平度和鉆管的垂直度，即邊調(diào)節(jié)樁機(jī)支腿的高低、邊用水準(zhǔn)尺測量的方法，使鉆臺處于水平狀態(tài)，同時(shí)用吊線錘測量鉆管的正面和側(cè)面，使其在懸垂?fàn)顟B(tài)下就位，樁位對中偏差5cm，鉆管垂直度偏差1.0%。

（2）預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)加固深度

待水泥攪拌樁機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動(dòng)攪拌樁機(jī)電機(jī)，待攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后放松起吊鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉，下沉速度由電機(jī)的電流監(jiān)測表控制，工作電流不應(yīng)大于70A。

（3）邊噴漿邊攪拌提升直至預(yù)定的停漿面

水泥攪拌樁機(jī)下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，先原位轉(zhuǎn)動(dòng)噴漿30s，然后邊噴漿、邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)嚴(yán)格按照試樁確定的提升速度提升水泥攪拌樁機(jī)，使水泥漿和土體充分拌和，提升至停漿面（停漿面高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m）。

（4）重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度

為使軟土和水泥漿攪拌均勻，再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計(jì)加固深度

（5）重復(fù)噴漿攪拌提升直至預(yù)定的停漿面

（6）關(guān)閉攪拌機(jī)、清洗，重復(fù)上述五個(gè)步驟進(jìn)行下一根樁的施工。

3、施工參數(shù)

水泥土攪拌樁施工參數(shù)由試驗(yàn)確定，見表1。

4、水泥攪拌樁施工要求

（1）施工前，應(yīng)確定灰漿泵輸漿量（m3/min）、灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)噴漿口的時(shí)間和噴漿提升速度。施工中所用的水泥應(yīng)過篩，制備好的漿液不得離析，泵送應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。應(yīng)專人記錄水泥用量、泵送漿液時(shí)間、噴漿提升速度和次數(shù)；噴漿量及攪拌深度應(yīng)采用經(jīng)國家計(jì)量部門認(rèn)證的監(jiān)測儀器自動(dòng)記錄。

（2）施工中應(yīng)保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直，樁位的施工允許偏差為20cm，樁身垂直度允許偏差為1.0%，樁直徑和長度不小于設(shè)計(jì)值。

（3）攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r，不宜沖水，當(dāng)遇到硬土層下沉太慢時(shí)，可適量沖水。

（4）當(dāng)水泥漿液到達(dá)出漿口后，應(yīng)噴漿攪拌30s，再開始提升攪拌頭。

（5）攪拌樁施工時(shí)，停漿面應(yīng)高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm，即停漿面為▽1.00m，在開挖基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)人工挖除停漿面至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高之間的樁段。

（6）施工工程中因故停漿，應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m處，待恢復(fù)供漿時(shí)，再噴漿攪拌提升；若停機(jī)超過3h，宜先拆卸輸漿管路，并妥加清洗。

（7）必須采用相應(yīng)規(guī)格的鉆頭以保證樁徑，因磨損達(dá)不到要求時(shí)應(yīng)予更換，一旦發(fā)現(xiàn)樁徑小于設(shè)計(jì)值時(shí)要會(huì)同設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位確定補(bǔ)樁方案。

（8）水泥攪拌樁開鉆前，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。

（9）在主機(jī)上懸掛一吊錘，通過吊錘控制水泥攪拌樁樁體垂直度

（10）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，若儲漿量小于上述量時(shí)，不得進(jìn)行下一根樁的施工。

5、施工質(zhì)量控制

（1）項(xiàng)目經(jīng)理部建立質(zhì)量保證體系，成立以項(xiàng)目經(jīng)理為首的質(zhì)量管理小組，全面負(fù)責(zé)質(zhì)量管理工作。項(xiàng)目經(jīng)理部配備專職質(zhì)檢員，嚴(yán)格過程控制和工序質(zhì)量控制，嚴(yán)格執(zhí)行工序質(zhì)量“三檢制”。

（2）作業(yè)前，對班組進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底。

（3）水泥必須有出廠合格證、廠家試驗(yàn)報(bào)告，并經(jīng)現(xiàn)場取樣復(fù)驗(yàn)合格方可使用。

（4）水泥攪拌樁機(jī)進(jìn)場驗(yàn)收，確保其性能滿足施工質(zhì)量要求。

（5）施工過程中隨時(shí)檢查施工記錄和計(jì)量記錄，重點(diǎn)為水泥用量、樁長、攪拌頭轉(zhuǎn)速、提升速度、復(fù)攪次數(shù)、停漿處理方法等。

（6）對工序質(zhì)量進(jìn)行自檢，自檢合格報(bào)監(jiān)理工程師復(fù)核.上道工序不合格，不得進(jìn)入下道工序。

6、施工試驗(yàn)研究

本工程試樁試驗(yàn)采用四攪兩噴法與六攪四噴兩種工藝進(jìn)行，以驗(yàn)證攪拌次數(shù)對樁身水泥土強(qiáng)度的影響。六攪四噴法工藝流程：攪拌機(jī)就位、調(diào)平對中→邊噴漿邊攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度→邊噴漿邊攪拌提升直至預(yù)定停漿面→再次邊噴漿邊攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度→再次邊噴漿邊攪拌提升直至預(yù)定停漿面→攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度→攪拌提升直至預(yù)定的停漿面→關(guān)閉攪拌機(jī)。水泥土強(qiáng)度（28d齡期）對比見表2。

由此可見，在其它施工參數(shù)相同的情況下，增加攪拌次數(shù)可以提高水泥土的強(qiáng)度，進(jìn)而提高水泥土單樁和復(fù)合地基的承載力。

7、施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

（1）水泥土攪拌樁施工前應(yīng)先平整場地，清除地下和地上障礙物（如塊徑大于100mm的石塊、樹根等）。

（2）攪拌樁施工前，應(yīng)進(jìn)行工藝性試樁，確定水泥漿水灰比、泵送時(shí)間、攪拌機(jī)提升速度、噴漿量、攪拌次數(shù)等施工參數(shù)，驗(yàn)證攪拌均勻程度及成樁直徑等。

（3）攪拌樁施工時(shí)，影響成樁質(zhì)量最關(guān)鍵的因素是注漿流量、攪拌頭噴漿提升速度、水泥漿與淤泥土攪拌均勻程度。攪拌次數(shù)越多，則拌和越均勻，水泥土強(qiáng)度也越高。

參考文獻(xiàn)：

[1]《水利水電工程施工手冊》編委會(huì)，水利水電工程施工手冊（第1卷）. 中國電力出版社，2002，ISBN：7-5083-1275-9.

作者簡介：張冬（1987-），男，山西五臺，工程師，本科，主要從事水利水電工程施工管理工作。