建筑工程中深層攪拌樁的施工技術(shù)分析

李上明

（江門市蓬江區(qū)泰和建筑工程有限公司 廣東江門 529000）

眾多周知，在我國(guó)廣袤的土地上，有著非常復(fù)雜多變的地質(zhì)條件，而隨著近年來高層、超高層建筑在我國(guó)的廣泛建設(shè)，省基礎(chǔ)工程不僅要承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的重負(fù)，又要受到巖土性狀的制約，在城市中還要考慮對(duì)于周邊土體以及環(huán)境的影響，其施工難度不可謂不大。而深層攪拌樁作為深基礎(chǔ)樁基的一種，是有效解決以上問題的方法，但在實(shí)踐中應(yīng)該采取正確的施工技術(shù)。

1 深基礎(chǔ)的土力學(xué)問題

深基礎(chǔ)作為能夠?qū)⑤d荷傳遞給深層土體，以獲得較大的承載能力的結(jié)構(gòu)，能夠很大程度上減少上體結(jié)構(gòu)物的沉降量，所以在我國(guó)的許多高層、超高層建筑中都有應(yīng)用。而深基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)之時(shí)，估計(jì)深基礎(chǔ)地基的承載能力、深基礎(chǔ)的沉降以及分析深基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，都是其所面對(duì)的關(guān)鍵性問題，在實(shí)踐中通常采用改在淺基礎(chǔ)假定條件下得到的土力學(xué)理論來進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。

在以往的實(shí)踐中，常常忽略基礎(chǔ)地面以上的土體的抗剪強(qiáng)度的基礎(chǔ)側(cè)面摩擦力的極限承載力，再利用布西涅斯科應(yīng)力分布公式對(duì)土中的附加應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，得到土體的壓縮沉降等等參數(shù)。但是實(shí)踐已經(jīng)證明，這種方法計(jì)算出來的結(jié)果與實(shí)際的情況有著較大的出入，這種誤差已經(jīng)不適用于發(fā)展的越發(fā)成熟的超高層建筑工程中。

但深基礎(chǔ)作用于土體的載荷形式及大小與施工的方式有著密切的關(guān)系，但在計(jì)算模式和計(jì)算參數(shù)中將其反映出來是非常困難的。具體來說，深基礎(chǔ)的土力學(xué)問題有以下五個(gè)方面：在深基礎(chǔ)持力層土體中由荷載所引起的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)；深基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和地基承載力、深基礎(chǔ)的側(cè)向水平抗力、深基礎(chǔ)施工中的力學(xué)響應(yīng)以及深層原位測(cè)試中的力學(xué)解釋。

這些問題大多數(shù)沒有得到較好的解決，但是深層攪拌樁的應(yīng)用在一定程度上加強(qiáng)了深基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載力。

2 深層加勁攪拌樁的施工技術(shù)

加勁攪拌樁在設(shè)計(jì)中比單純的水泥土攪拌樁或者鋼筋混凝土樁都更為復(fù)雜，為了方便技術(shù)人員的設(shè)計(jì)以及施工人員的建設(shè)，通常會(huì)對(duì)加勁攪拌樁作出以下假設(shè)：

（1）芯樁承受全部的樁頂荷載；

（2）芯樁軸心受壓承載力不考慮壓曲的影響；

（3）在施工質(zhì)量有保證、水泥土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，且芯樁的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)的時(shí)后，可以不驗(yàn)算芯樁與水泥土之間的摩擦；

在滿足以上假設(shè)的前提下，加勁攪拌樁的施工關(guān)鍵在于勁性樁芯的插入。

勁性樁芯的插入要求位置要準(zhǔn)確，同時(shí)要嚴(yán)格保證樁芯的垂直度。加勁水泥攪拌樁在施工的時(shí)候，要采用SJB-1型雙頭深層攪拌機(jī)制作攪拌樁，成樁時(shí)僅僅使用一個(gè)鉆頭，樁芯則采用專用設(shè)備壓入。不同的地區(qū)對(duì)攪拌樁的施工要求有所不同，對(duì)上海地區(qū)來說，攪拌樁在施工時(shí)，要求的水泥漿液注入量比較大，水泥摻入比要達(dá)到20%，所以其施工的要點(diǎn)在于要確保水泥摻入量和攪拌均勻，在高水灰比的情況下，使的芯樁的壓入更加容易。但對(duì)于天津的攪拌樁施工，就會(huì)采用較低的水灰比，使得攪拌樁能夠獲得較高的樁身強(qiáng)度，以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件。

總的來說，加勁攪拌樁的施工要點(diǎn)，在于要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，調(diào)整水灰比，保證插入的垂直度和樁身的強(qiáng)度。

3 深層超長(zhǎng)水泥土攪拌樁的施工技術(shù)

在近年的工程施工中，我國(guó)的深基坑支護(hù)和地基處理的深度通常會(huì)達(dá)到20～30m，這就要求水泥土攪拌樁達(dá)到10～15m。但就我國(guó)目前的機(jī)械設(shè)備和施工水平而言，如何研究深長(zhǎng)水泥土攪拌樁在軟弱土質(zhì)的地基中如何應(yīng)用施工還需要更多的研究和實(shí)踐。

水泥土攪拌樁作為一種就地?cái)嚢铇叮峭ㄟ^不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的中空軸的地步向周圍被較松的土噴出水泥漿，再經(jīng)過葉片的攪拌而形成水泥土樁。從1977年，我國(guó)開始俺就水泥土攪拌樁時(shí)，這種裝有以其低廉的價(jià)格、快速而靈活的施工方式得到了業(yè)內(nèi)人士的青睞。但是由于我國(guó)的施工隊(duì)伍發(fā)展迅速，施工人員的素質(zhì)參差不齊，導(dǎo)致攪拌樁的質(zhì)量一直上不去，使得業(yè)界認(rèn)為深層攪拌樁的樁長(zhǎng)只能達(dá)到15m，但實(shí)踐證明，在施工設(shè)備和施工工藝適當(dāng)?shù)那闆r下，在軟土中是可以將攪拌樁做到27m，承載力高達(dá)240kPa，成為深層超長(zhǎng)水泥土攪拌樁。

想要提高水泥土攪拌樁的施工質(zhì)量，加長(zhǎng)水泥土攪拌樁的樁長(zhǎng)，就要改進(jìn)現(xiàn)有的施工工藝，將質(zhì)量檢測(cè)的施工工藝結(jié)合起來，而具體的工藝改進(jìn)有以下幾點(diǎn)：增加攪拌葉片，有兩層四片在增加到三層六片；將出漿口設(shè)置到攪拌葉片的中部，從而改變攪拌軸底的出漿方式，減少攪拌不均的情況；利用調(diào)速電機(jī)提升攪拌桿的卷揚(yáng)機(jī)速度，從而準(zhǔn)確控制提升速度和噴漿量大?。划?dāng)樁長(zhǎng)大于15m的時(shí)候，增加一次復(fù)攪，采用三上三下工藝，使超長(zhǎng)水泥土樁的攪拌更加均勻等等措施。

4 結(jié)語

水泥土攪拌樁這種工法在二戰(zhàn)后產(chǎn)生于美國(guó)，傳入日本后進(jìn)行了相關(guān)的機(jī)械改造，使得攪拌樁大量用于港口工程的高速公路，成為軟土地基加固中應(yīng)用的最多的一種方法。而攪拌樁在我國(guó)的發(fā)展相對(duì)較晚，一直到1984年才大范圍投入生產(chǎn)。雖然水泥土攪拌樁物美價(jià)廉，但是從理論上來說，這種工法在施工階段的要求比一般的地基處理方法更加嚴(yán)格，對(duì)于設(shè)備、工藝和管理水平都提出了較高的要求。由于我國(guó)的施工隊(duì)伍整體水平較低，就造就了一系列的“豆腐渣”工程。想要改變這一現(xiàn)狀，就必須在嚴(yán)格把控深層攪拌樁的施工工藝，完善相關(guān)法律法規(guī)，才能夠保證深層攪拌樁的質(zhì)量。

[1]史佩棟，等.深基礎(chǔ)工程特殊技術(shù)問題[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2]程群，等.敏感環(huán)境條件下深大基坑支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)及對(duì)周圍環(huán)境安全性評(píng)價(jià)分析研究[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2015.