水泥粉噴樁在基礎(chǔ)處理中的施工工藝及質(zhì)量檢測探析

孫時(shí)鵬 （安徽省鳳凰頸排灌站管理處，安徽 無為 238300）

新建黃灣閘是結(jié)合河道過水?dāng)嗝娴臄U(kuò)大和兆河溝通的有利條件，在引江濟(jì)巢期間，增加引江有效水量和巢湖水體交換的規(guī)模。本工程閘室、上閘首、兩側(cè)空箱翼墻段采用釘型水泥土雙向攪拌樁處理，下部樁徑0.6m，上部擴(kuò)大頭樁徑1.2m，長3～5m，共布置1410根樁，樁距1.8m，樁長13～21m。由于工程項(xiàng)目的復(fù)雜性，在施工工藝方案確定中，采用了水泥粉噴樁技術(shù)，對(duì)于該種技術(shù)而言，主要是作用在水泥土樁之上，將水泥作為固化劑，并通過深層攪拌機(jī)的攪拌，將水泥與原位軟件進(jìn)行強(qiáng)制攪拌、壓縮，以保證閘基礎(chǔ)處理的穩(wěn)定性，提高工程項(xiàng)目施工的整體質(zhì)量。

1 黃灣閘工程概況

1.1 工程概況

黃灣閘位于西河河道，樁號(hào)為46+400m。該閘由閘室（含通航孔）、兩岸連接建筑物、防滲排水設(shè)施、消能防沖設(shè)施等建筑物組成。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)20年一遇，設(shè)計(jì)排澇流量450m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)50年一遇，校核排澇流量500 m3/s。黃灣閘采用開敞式水閘型式，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，水閘底檻高程為4.5m（吳淞），共5孔，中孔布置通航孔，凈寬12m，每側(cè)各布置2孔非通航孔，單孔凈寬9m，閘室總凈寬48m，閘室總寬度（含空箱岸墻）為80.4m。閘上公路橋按公路Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，橋面高程16.3m（吳淞），總寬9.0m，凈寬8m。工程樁基所用材料：水泥采用42.5級(jí)，滲入量16%。單樁承載力特征值為325kN，復(fù)合地基承載力為150kPa，施工規(guī)范是《釘型水泥雙向攪拌樁復(fù)合地基技術(shù)規(guī)程》（蘇JG//TD24-2007），釘型水泥土雙向攪拌樁進(jìn)入粉細(xì)砂層不小于1.0m，樁頂設(shè)30cm厚水泥土墊層（摻12%42.5級(jí)水泥），壓實(shí)度不小于0.96[1]。

1.2 閘址地質(zhì)特征

結(jié)合工程項(xiàng)目施工特點(diǎn)，對(duì)閘地質(zhì)的特征進(jìn)行分析，第一，根據(jù)安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院對(duì)本工程的勘測報(bào)告，本工程地層巖性及其空間分布比較穩(wěn)定，同時(shí)也沒有發(fā)現(xiàn)有明顯的不良現(xiàn)象，屬穩(wěn)定場地。但由于淺層地基土以淤泥質(zhì)粉質(zhì)壤土為主，強(qiáng)度較低，且該層下部多為透水性較大的粉細(xì)砂、沙壤土，地質(zhì)條件較差。第二，黃灣閘底板坐落于淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土中，閘基于該層土厚5.3～9.7m，該層承載力約為65kPa，強(qiáng)度偏低，壓縮性高。第三，岸墻，翼墻底板坐落于中、重粉質(zhì)壤土、淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土中，該層承載力約為100kPa，強(qiáng)度稍低，軟可塑狀，中等壓縮性，其下臥層為淤泥質(zhì)中、重粉質(zhì)壤土，為軟弱下臥層。滲透試驗(yàn)成果分析，該層土具水平層理，水平向透水性較大，為中等透水性。第四，下層為粉細(xì)砂層，強(qiáng)度較高，平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)為20.1擊，其承載力約為170kPa，屬低壓縮性土，該層土在場區(qū)內(nèi)分布較為穩(wěn)定，可作為樁端持力層。

2 施工工藝

2.1 施工中的設(shè)備準(zhǔn)備

在水泥粉噴樁施工中，應(yīng)該禁止使用非定型產(chǎn)品以及自行改裝的設(shè)備，相關(guān)人員對(duì)粉噴樁的設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢測，結(jié)合工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及施工辦法，進(jìn)行設(shè)備準(zhǔn)備工作的完善，通常狀況下，在施工設(shè)備準(zhǔn)備工作中，其內(nèi)容包括：第一，對(duì)于進(jìn)場設(shè)備，應(yīng)該具有良好的顯示功能，對(duì)鉆桿鉆進(jìn)過程中的電流變化、電壓變化以及水泥噴入量進(jìn)行記錄。第二，進(jìn)行施工設(shè)備的檢查。每臺(tái)樁基都需要進(jìn)行科學(xué)配置，記錄器上的操作按鈕不能用于設(shè)定操作時(shí)間以及操作深度，以避免出現(xiàn)偽造施工記錄的現(xiàn)象。第三，在樁基上的氣壓表、轉(zhuǎn)速表以及電流表使用時(shí)，需要經(jīng)過標(biāo)定，不符合規(guī)定的設(shè)備需要及時(shí)更換[2]。

2.2 原材料的檢測

結(jié)合黃灣閘工程項(xiàng)目的特點(diǎn)，在原材料檢測中，水泥粉噴樁通常會(huì)選用325或是425的普通硅酸鹽水泥，而且，施工中應(yīng)該對(duì)水泥的品種以及標(biāo)號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以充分滿足施工工藝的質(zhì)量控制需求。承包人員應(yīng)該與監(jiān)理方進(jìn)行購進(jìn)水泥的質(zhì)量檢測，不能采用產(chǎn)量小以及質(zhì)量控制不穩(wěn)定的水泥廠。通常狀況下，入罐的水泥需要經(jīng)過篩選，粒徑不能超過5mm，而且不能含有塑料布、垃圾等。并在監(jiān)理抽樣檢查之后確定水泥材料的質(zhì)量，充分保障施工材料使用的基本標(biāo)準(zhǔn)[3]。

2.3 測量放樣

通過對(duì)水泥粉噴樁加工工藝的分析，在軟土工程質(zhì)量提升中，施工人員需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布點(diǎn)定位，所以，需要保證施工場地的平整性，及時(shí)清除施工中所遇到的障礙物。相關(guān)的施工人員以及監(jiān)理人員應(yīng)該對(duì)工程導(dǎo)線點(diǎn)的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行多期復(fù)測，并在滿足施工標(biāo)準(zhǔn)之后進(jìn)行施工，同時(shí)，在測量放樣的過程中，施工單位也應(yīng)該按照要求進(jìn)行定位偏差控制，詳細(xì)填寫放樣單，提高工程施工的穩(wěn)定性。

2.4 施工前進(jìn)行工藝試樁

在黃灣閘制閘基礎(chǔ)項(xiàng)目施工中，施工之前應(yīng)該對(duì)工藝試樁進(jìn)行分析，通過不同地質(zhì)特點(diǎn)施工工藝的確定，避免盲目現(xiàn)象的發(fā)生。通常狀況下，在施工前進(jìn)行試樁時(shí)應(yīng)該做到：第一，確定穿過軟土層的實(shí)際深度。第二，結(jié)合軟土阻力的特點(diǎn)，確定鉆進(jìn)以及提升的速度，在工程項(xiàng)目施工中，對(duì)于含水率相對(duì)較大的軟土，應(yīng)該逐漸提高流速，對(duì)于砂層或是粗砂層，其流速需要快于淤泥層，而且風(fēng)量小于淤泥層。第三，在全面施工之前，應(yīng)該進(jìn)行工藝試樁，結(jié)合工程項(xiàng)目施工的基本需求，提升速度，以保證工程項(xiàng)目施工的安全性、穩(wěn)定性[4]。

3 施工質(zhì)量檢測

施工結(jié)束之后，應(yīng)該對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢測。第一，對(duì)成樁7d的粉噴樁進(jìn)行測試。在檢測中，需要檢查外觀是否圓順、攪拌均勻性以及成樁直徑等項(xiàng)目。并通過樁身以及樁周圍不同深度靜力觸探實(shí)驗(yàn)的分析，對(duì)原地基觸探結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以便直觀的反映出樁身的軟基強(qiáng)度。在該項(xiàng)檢測中，樁的傾斜度允許偏差為1%，樁位允許偏差為±20mm。第二，對(duì)成樁28d的水泥粉噴樁進(jìn)行檢測。28d的水泥粉噴樁需要按照1%的頻率鉆心取樣，取芯的長度在持力層下50cm的位置，取芯之后或發(fā)現(xiàn)問題需要及時(shí)處理，以提高施工質(zhì)量檢測的標(biāo)準(zhǔn)。在孔位檢測中，應(yīng)該避開噴灰盲區(qū)，一般需要距離樁中心1/4的位置，在鉆進(jìn)取芯中，鉆桿應(yīng)該保持在規(guī)定的垂直狀態(tài)，避免出現(xiàn)對(duì)水泥試樣的擾動(dòng)，以保證檢測的穩(wěn)定性。而且，在水泥粉噴樁施工結(jié)束之后，養(yǎng)護(hù)期需要大于28d，養(yǎng)護(hù)時(shí)進(jìn)行單樁靜載試驗(yàn)和復(fù)合地基荷載試驗(yàn)，不合格要進(jìn)行補(bǔ)樁，質(zhì)量檢查合格之后才可以進(jìn)行之后施工[5]。

4 結(jié)束語

總而言之，應(yīng)用水泥粉噴樁在黃灣節(jié)制閘基礎(chǔ)處理的過程中，為了提高工程項(xiàng)目施工的穩(wěn)定性，應(yīng)該將質(zhì)量工藝控制以及質(zhì)量監(jiān)測方案的分析進(jìn)行確定，通過工程項(xiàng)目施工標(biāo)準(zhǔn)的完善，提高工程項(xiàng)目施工的穩(wěn)定性，以滿足工程施工的基本需求，為工程施工行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供支持。