淺談水泥土攪拌樁試驗(yàn)樁施工的注意事項(xiàng)、相關(guān)問題的分析及處理措施

陳學(xué)龍

（泉州市工程建設(shè)監(jiān)理事務(wù)所）

0 引言

水泥土攪拌樁施工主要經(jīng)過試樁及正式施工兩個階段。其中試樁工作是根據(jù)設(shè)計(jì)對工程的具體要求，結(jié)合工程地質(zhì)特性、樁機(jī)的設(shè)備性能、工程工期要求等因素在施工場地通過施打一部分試驗(yàn)樁，獲取適用于工程實(shí)際地質(zhì)的攪拌樁施工參數(shù)。在正式施工階段，按照試樁階段獲取的施工參數(shù)指導(dǎo)現(xiàn)場施工。可以說，試樁工作是基礎(chǔ)性工作，發(fā)揮著“磨刀不誤砍柴工”的作用，應(yīng)引起工程技術(shù)人員的重視。

1 試樁階段注意事項(xiàng)、存在問題及分析

1.1 思想上對試樁工作要有正確的認(rèn)識

雖然試樁階段只進(jìn)行少量樁的施工，但它是基礎(chǔ)性工作，是為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性，其要性不容忽視。因此對試樁工作在思想上應(yīng)正確看待。工程建設(shè)過程中有幾種錯誤的觀念，一種是部分施工管理人員認(rèn)為攪拌樁施工主要控制施工過程，試樁只是走個過場而不重視，只是簡單地把設(shè)計(jì)圖紙復(fù)制給工人，沒有進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)交底，思想上的輕視就可能造成后期試樁工作無法取得預(yù)期的目的，表現(xiàn)為檢測結(jié)果無法滿足設(shè)計(jì)要求，從而不得不回頭逐個環(huán)節(jié)查找分析原因，并再次組織試樁，由此拖延了工期，影響工程進(jìn)度。

另一種錯誤觀念是把試樁看成與正式施工脫節(jié)的兩個環(huán)節(jié)，認(rèn)為試樁僅是為了取得合格的檢測報(bào)告。為了試驗(yàn)樁在成樁后的檢測過程中能順利通過，不按試樁方案擬定的參數(shù)進(jìn)行，在試樁過程中提高了標(biāo)準(zhǔn)，例如提高水泥摻入量、增加噴漿量等，而正式施工中又降低標(biāo)準(zhǔn)。如此，試樁失去了指導(dǎo)后續(xù)正式施工的意義。以上錯誤觀念均影響施工質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)予以糾正。筆者認(rèn)為可以通過召開試樁前的技術(shù)交底會將試樁的重要性以及注意事項(xiàng)分析透徹，引起施工管理人員及班組人員的重視。

工程試樁流程圖如下：

1.2 試樁階段注意事項(xiàng)

試樁可以細(xì)分為試驗(yàn)樁施工準(zhǔn)備階段、試驗(yàn)樁施工階段、試驗(yàn)樁檢測階段三個階段。每個階段各有其側(cè)重點(diǎn)及注意事項(xiàng)。

1.2.1 試驗(yàn)樁施工準(zhǔn)備階段注意事項(xiàng)有：

（1）熟悉設(shè)計(jì)圖紙，掌握施工要點(diǎn)，對設(shè)計(jì)不明確的問題應(yīng)在這個階段提出，請?jiān)O(shè)計(jì)人員答復(fù)。

（2）結(jié)合勘察文件熟悉試樁位置的地層分部情況，對試驗(yàn)樁的樁長進(jìn)行預(yù)控。

一般情況下，設(shè)計(jì)會給出樁長、樁底標(biāo)高等參數(shù)，并對樁端持力層予以說明，如穿透軟土層進(jìn)入硬土層0.5 米或1 米等。但由于地質(zhì)報(bào)告中的地質(zhì)剖面圖反映的是一段區(qū)間的地層分布情況，每根樁的樁長不能簡單地以設(shè)計(jì)圖紙給出的平均樁長為依據(jù)指導(dǎo)施工，還需結(jié)合樁底標(biāo)高是否進(jìn)入設(shè)計(jì)要求的持力層加以判斷，這主要是通過施工過程中攪拌機(jī)電流表是否突然增大來反映。因此對施工中樁長可能出現(xiàn)的幾種情況要有預(yù)判：第一種是實(shí)際樁長與設(shè)計(jì)樁長相等或相當(dāng)，這說明地質(zhì)情況與勘察報(bào)告相吻合，樁底持力層與樁長均實(shí)現(xiàn)了預(yù)期值。這種樁應(yīng)該占大部分。第二種情況是當(dāng)樁長達(dá)到設(shè)計(jì)樁長而樁端未進(jìn)入持力層時，應(yīng)繼續(xù)鉆進(jìn)，直至進(jìn)入持力層，此時實(shí)際樁長將大于設(shè)計(jì)樁長。第三種情況是當(dāng)樁長未達(dá)設(shè)計(jì)樁長而樁端已進(jìn)入持力層時，此時實(shí)際樁長將小于設(shè)計(jì)樁長。對于后兩種施工出現(xiàn)的情況要特別做好記錄說明，以免誤判為問題樁。

（3）參與第三方檢測單位人員現(xiàn)場土樣取樣過程，并做好相關(guān)記錄。如取樣樁號，取樣的深度等。盡管水泥土配合比是委托檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行的，但工程管理人員有必要學(xué)習(xí)《水泥土配合比設(shè)計(jì)規(guī)范》，對試驗(yàn)過程有所了解，明確做室內(nèi)配合比的意義。室內(nèi)配合比是要確定水泥量摻入比。提高水泥摻入量大固然會增加強(qiáng)度，但同時也要考慮對工程造價的影響，最理想的狀態(tài)是滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的前提下，經(jīng)濟(jì)最合理。如果水泥量摻入比取值偏保守，對造價控制不利。

（4）施工用水樣取樣檢測。水是影響水泥硬化、水泥固結(jié)的重要因素之一。水中硫化物的含量對水泥土成樁會有影響，這點(diǎn)往往會被忽視。因此取樣的水樣應(yīng)是現(xiàn)場施工實(shí)際用水。

（5）為了便于施工管理，對進(jìn)場的已經(jīng)架設(shè)完畢的樁機(jī)分別進(jìn)行編號，并在各臺機(jī)架上做好刻度標(biāo)記，用于施工過程中樁長的核查。

（6）根據(jù)樁機(jī)具體性能暫擬定試樁采用的鉆進(jìn)速度、提升速度等。由于速度直接影響工期，對于工期有嚴(yán)格要求的工程，以及樁數(shù)較多的工程，要考慮到不同速度下工期差異有多少?？梢栽谝?guī)范允許的施工鉆進(jìn)及提升速度中取不同的速度，例如提升速度參考范圍為0.5 米/秒～0.8 米/秒，試樁時可以設(shè)定其中一臺樁機(jī)的提升速度為0.5 米/秒，另一臺樁機(jī)的提升速度為0.8 米/秒。如果后期檢測過程中兩種施工速度的成樁檢測結(jié)果均能滿足設(shè)計(jì)要求，那么以較快的速度施工，則可以節(jié)省工期。

1.2.2 試驗(yàn)樁施工階段注意事項(xiàng)有：

（1）擬定試驗(yàn)樁樁位并現(xiàn)場放樣，試驗(yàn)樁樁位的布置盡量考慮后期檢測時工作面的預(yù)留。建議樁位適當(dāng)拉開距離，目的是后期檢測時，當(dāng)對不同編號的試驗(yàn)樁分別同時進(jìn)行單樁承載力、復(fù)合地基承載力、鉆心取樣等檢測時，可以同步進(jìn)行，從而縮短檢測周期。

（2）現(xiàn)場標(biāo)定工作。這項(xiàng)工作是試驗(yàn)樁施工階段工作的重點(diǎn)。施工管理人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場攪拌桶的具體尺寸，分別進(jìn)行標(biāo)定，確定出水泥投放量，水的用量。下面以一個例子說明計(jì)算過程：

經(jīng)現(xiàn)場測量，攪拌桶直徑為1 米，深度為0.8 米。設(shè)計(jì)采用的水灰比為0.5，水泥摻入比為16%?，F(xiàn)場取樣的淤泥土的密度為1750 千克/立方米。攪拌樁設(shè)計(jì)半徑為0.25 米，樁長為10 米。

可以計(jì)算出：

①每立方米淤泥土中水泥摻入量為1750×16%=280 千克。

②單根水泥土攪拌樁的體積為3.14×0.25×0.25×10=1.9625 立方米，則單根水泥土攪拌樁中水泥量為280×1.9625=550 千克（約11 包水泥）。

③水灰比為0.5，即水與水泥的質(zhì)量比為1 比2，那么單根樁中用水量為550×0.5=275 千克（約0.275 立方米水）

現(xiàn)場標(biāo)定過程：前面已計(jì)算出單根樁的用水量為0.275 立方米，已測量出攪拌桶的直徑為1 米，深度0.8 米，可計(jì)算出要往攪拌桶中倒入的水的深度為：0.275÷（3.14×0.5×0.5）=0.35 米。

按照計(jì)算出的水添加完畢后，往攪拌桶中邊攪拌邊逐包倒入550 千克水泥（約11 包）直至攪拌均勻，理論上拌制完成的水泥漿即為單根水泥土攪拌樁中的水泥漿量。

（3）單根樁理論水泥漿噴漿量的計(jì)算

水泥漿拌制完成后，應(yīng)用水泥漿比重計(jì)測量水泥漿液的比重。經(jīng)實(shí)測可知，水灰比為0.5 對應(yīng)的水泥漿比重約為1.8 千克/升。水灰比是否符合設(shè)計(jì)要求，在現(xiàn)場是通過測量拌制完成的水泥漿的比重反映出來，為了確保水泥土中的水泥含量，送漿前應(yīng)對每根樁的水泥漿比重進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)比重不足的，應(yīng)采補(bǔ)足水泥量后重新攪拌。根據(jù)工程實(shí)踐，筆者列出了不同水灰比對應(yīng)的水泥漿比重表：

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當(dāng)水灰比為0.5（1:2）時，可知拌制完成的水泥漿中水泥與水泥漿質(zhì)量比為2：3。根據(jù)計(jì)算式噴漿量（升）×1.8 千克/升×2/3=550 千克，可計(jì)算得出噴漿量=458升。說明單根樁施工完成后，自動記錄儀上打印出的施工記錄單上噴漿量應(yīng)不小于458 升。

（4）對試驗(yàn)樁單樁施工時間的預(yù)控。仍以10 米的樁長為例，擬定鉆進(jìn)速度為1 米/分鐘，提升速度為0.5 米/分鐘，當(dāng)攪拌樁施工工藝為四攪兩噴時（預(yù)攪下沉，提升噴漿攪拌，重復(fù)攪拌下沉，重復(fù)提升噴漿），鉆機(jī)啟動至結(jié)束的時間計(jì)算為60 分鐘（其中：預(yù)攪下沉10 分鐘，提升噴漿攪拌20 分鐘，重復(fù)攪拌下沉10分鐘，重復(fù)提升噴漿20 分鐘。）

（5）試驗(yàn)樁施打過程中，現(xiàn)場施工管理人員應(yīng)對樁長、電流表變化情況、水泥漿比重測量數(shù)據(jù)、總施工時長等實(shí)際施工情況分別予以記錄，與自動記錄儀打印出的施工記錄對照，查看是否相符。確認(rèn)試樁過程正常后，方可結(jié)束進(jìn)行下根試驗(yàn)樁的施工。

1.3 試驗(yàn)樁檢測階段注意事項(xiàng)有：

試驗(yàn)樁檢測項(xiàng)目包含單樁承載力、復(fù)合地基承載力、鉆芯取樣檢測，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目的檢測工作。在這一階段，要向檢測人員提供試驗(yàn)樁施工中的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，避免張冠李戴的現(xiàn)象發(fā)生，或提供錯誤的施工記錄。

2 結(jié)束語

試驗(yàn)樁施工完成并經(jīng)檢測合格，標(biāo)志著試驗(yàn)樁工作順利完成。通過試驗(yàn)樁明確了各施工參數(shù)，此時可對試樁施工方案中不足之處進(jìn)行修改、補(bǔ)充或完善，形成正式的水泥土攪拌樁施工方案，以指導(dǎo)后續(xù)施工。對試驗(yàn)樁工作的重視相當(dāng)于做好了基礎(chǔ)工作，但正式大面積施工的質(zhì)量控制也不是試樁工作的簡單復(fù)制，由于試樁只是施打少量的樁，當(dāng)大面積施工開始后，難免現(xiàn)會出現(xiàn)不可預(yù)見的情況，如機(jī)械故障，施工臨時用電故障，工人操作失誤等問題，這些問題要事前準(zhǔn)備好應(yīng)對措施，只有施工前準(zhǔn)備充分，施工中加強(qiáng)監(jiān)管，出現(xiàn)問題時及時采取措施予以處置，才能確保水泥土攪拌樁的施工質(zhì)量。