某工程水泥攪拌樁試樁經(jīng)驗分享

摘 要：水泥攪拌樁是軟土地基處理的一種常用方法，由于不同土層對水泥攪拌樁的適應(yīng)性不同，施工前應(yīng)按要求進行試樁，以確定施工工藝和相關(guān)參數(shù)。本文介紹了錢家埭閘站水泥攪拌樁試樁過程，并對試樁成果進行分析以確定施工工藝和參數(shù)。

關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；試樁；施工工藝

1 引言

水泥攪拌樁是軟土地基處理的一種常用方法，它主要利用水泥、石灰等材料作為固化劑，通過攪拌機在地基土中將軟土和固化劑進行攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的優(yōu)質(zhì)地基。常用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且地基承載能力標(biāo)準(zhǔn)值不大的黏性土。根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ 79-2012）第7.3.5款規(guī)定：水泥土攪拌樁施工前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計進行工藝性試樁，以確定施工參數(shù)。下面將對錢家埭閘站基礎(chǔ)處理水泥攪拌樁試樁過程和成果進行介紹和分析。

2 工程概況

錢家埭閘站工程位于湖州市太湖旅游度假區(qū)，具體位于西苕溪尾閭小梅港支河口門，其中節(jié)制閘凈寬5.0m，泵站設(shè)計流量8.1m3/s。因閘、泵規(guī)模較小，統(tǒng)一采用整體結(jié)構(gòu)布置。

閘站基礎(chǔ)處于Ⅲ1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，其下臥層為Ⅴ1層淤泥質(zhì)粘土與粉砂互層，根據(jù)地質(zhì)勘探報告，Ⅲ1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層為高含水量、低強度的高壓縮性軟土，性質(zhì)差，是閘站基礎(chǔ)處理的控制性土層。結(jié)合本地區(qū)常用地基處理措施，閘站地基采用水泥攪拌樁加固處理，要求樁底穿透Ⅴ1層淤泥質(zhì)粘土與粉砂互層，水泥攪拌樁樁徑60cm，樁長2.7～8.6m，縱橫間距1.2m，梅花形布置。水泥攪拌樁主要設(shè)計技術(shù)指標(biāo)為無側(cè)限抗壓強度不小于1.0MPa。

3 初擬試樁方案

水泥攪拌樁試樁位置選擇在非重要部位內(nèi)河側(cè)擋墻基礎(chǔ)范圍內(nèi)，地基土層為Ⅲ1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，下臥層為Ⅴ1層淤泥質(zhì)粘土與粉砂互層，具有一定代表性。試樁初步采用5種不同水泥摻量（15%、17%、19%、21%、23%），每種摻量各試樁2根，共試樁10根。

水泥攪拌樁機采用SJB-Ⅱ型，施工工藝按四攪二噴進行，施工順序詳見圖1。試樁時水灰比控制為0.55；樁機下沉速度控制在0.6～1.0m/min，反鉆提升速度控制在0.6～0.8m/min，注漿壓力控制在0.4～0.6Mpa左右。

4 試樁成果

因第一次試樁鉆孔取出的部分芯樣均勻性差，膠結(jié)一般，攪拌不均勻，呈短柱狀，芯樣采集率均小于80%，不符合設(shè)計及規(guī)范要求，因此，需進行二次試樁。

第二次試樁水泥摻量調(diào)整為17%、19%、21%、23%、25%，根據(jù)土層有機質(zhì)含量高的特點，同時摻入5%石灰；試樁時水灰比控制為0.5；樁機下沉速度控制在0.8～1.0m/min，反鉆提升速度控制在0.6～0.8m/min，注漿壓力控制在0.4Mpa左右。

兩次試樁成果詳見下表1。

5 成果分析

1）第一次試樁取芯檢測28d無側(cè)限抗壓強度分別為0.5MPa、0.6MPa、0.8MPa、0.7MPa和7.9Mpa，除5#水泥樁外，其余均不滿足設(shè)計要求；且隨著水泥摻量增加，水泥土無側(cè)限抗壓抗壓強度呈現(xiàn)離散特性。

經(jīng)分析，水泥土強度不足主要原因有：（1）水泥攪拌樁樁長較短，試樁過程部分樁體噴漿后有水泥漿外冒現(xiàn)象，估計為噴漿壓力過大引起水泥漿上浮，以致下部土體漿液不足；（2）淤泥質(zhì)粘土與粉砂互層屬中等透水性，且閘站臨近河流，含水量大，地下水位高，水泥漿液隨地下水滲透而流失。（3）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層有機質(zhì)含量高，影響水泥水化反應(yīng)，導(dǎo)致樁體固結(jié)效果差。

2）針對第一次試樁結(jié)果，第二次試樁調(diào)整了水灰比和噴漿壓力，并摻入5%石灰調(diào)節(jié)土體酸堿度。試樁結(jié)果表明，隨著水泥摻量增加，水泥土無側(cè)限抗壓強度逐漸增加，呈線性增長特性，滿足設(shè)計和規(guī)范要求。因此，本次試樁采用的施工工藝參數(shù)可全面推廣至閘站基礎(chǔ)水泥攪拌樁處理采用，最終確定水泥摻量為23.0%，即水泥用量為120.3kg/m；石灰摻量為5%，即石灰用量為26.2kg/m。

6 結(jié)論

（1）由于不同土層對水泥攪拌樁的適應(yīng)性不同，對水泥攪拌樁基礎(chǔ)處理進行工藝性試樁是十分必要的。

（2）根據(jù)加固土體物理力學(xué)性能，選擇合適的水泥攪拌樁施工工藝，是試樁成功的保障。

（3）對于有機質(zhì)含量較高的土層，摻入少量石灰對于水泥攪拌樁強度提高有顯著效果。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).JGJ-2012.建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社；

[2]何開勝.水泥土攪拌樁的施工質(zhì)量問題和解決方法[J].巖土力學(xué)，2002，23（6）：778～781.

作者簡介：

邵繁盛（1983— ），男，工程師，主要從事水利水電工程設(shè)計。