水泥攪拌樁施工工藝

張興佳

（深圳中車軌道車輛有限公司，廣東 深圳 518026）

軟土地基在大型廠房施工中普遍存在，其指的是由雜土、淤泥等高壓縮性土質(zhì)構(gòu)成的地基。軟土地基土質(zhì)具有靈敏度高、容易松動(dòng)的特點(diǎn)，因此牢固性不強(qiáng)。在具體施工中，針對該地基類型可使用換填墊層、碾壓夯實(shí)、排水固結(jié)等方式，改善地基性能。而對如深圳西部軟土地基等特殊的項(xiàng)目來說，應(yīng)采用水泥攪拌樁、高壓旋噴注漿樁、CFG樁法等方法進(jìn)行軟基加固處理。在很多大型廠房項(xiàng)目建設(shè)中，水泥攪拌樁被施工人員廣泛的應(yīng)用，其原理是把水泥與軟土兩種介質(zhì)，通過攪拌機(jī)強(qiáng)制拌合在一起，經(jīng)過物理與化學(xué)反應(yīng)最終形成高強(qiáng)度與穩(wěn)定性的樁體。

使用水泥攪拌樁技術(shù)具有多種優(yōu)勢：（1）整個(gè)過程不會制造噪音，也不會有振動(dòng)的情況發(fā)生，因此對周邊環(huán)境不會產(chǎn)生比較大的影響。（2）攪拌機(jī)在工作的過程中，把水泥與軟土進(jìn)行攪拌，通過攪拌的強(qiáng)制力量會產(chǎn)生樁體。因?yàn)閿嚢柽^程中不會對周圍的軟土有較大的壓力，所以對周邊建筑也不會產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。（3）能夠顯著提升地基承載力。（4）水泥漿攪拌技術(shù)比較容易掌握，施工過程短且造價(jià)低?？紤]到水泥樁攪拌技術(shù)有其明顯優(yōu)勢，所以其是處理軟土地基比較好的選擇。

1 水泥攪拌樁設(shè)計(jì)要點(diǎn)

水泥攪拌樁法的設(shè)計(jì)要點(diǎn)要圍繞樁長和樁徑、布樁形式、單樁豎向承載能力特征值，以及水泥攪拌樁復(fù)合地基承載能力特征值進(jìn)行。文章結(jié)合深圳西部軟土地基項(xiàng)目施工情況，得出水泥攪拌樁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下要點(diǎn)：（1）樁長和樁徑。樁長要依據(jù)上部結(jié)構(gòu)的承載能力和變形的要求方能確定，同時(shí)，攪拌樁長度還必須達(dá)到穿透軟弱層到達(dá)持力層，確保樁體不會因?yàn)樯喜亢奢d的作用而發(fā)生下沉的要求。樁徑應(yīng)依據(jù)工程的具體情況進(jìn)行選擇，但需滿足規(guī)范上規(guī)定的最小樁徑。（2）布樁形式。實(shí)際施工中布樁的形式比較多樣化，可采用柱狀、壁狀或塊狀等形式，不過采用何種形式還應(yīng)依據(jù)上部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和施工現(xiàn)場的環(huán)境來綜合評定。（3）單樁豎向承載能力特征值。地基土承載能力和樁身強(qiáng)度，決定了單樁的豎向承載能力。對于單樁的豎向承載能力應(yīng)根據(jù)相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，并取較小值。（4）水泥攪拌樁復(fù)合地基承載能力。水泥攪拌樁復(fù)合地基承載能力是重要的設(shè)計(jì)依據(jù)，應(yīng)由現(xiàn)場單樁或群樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)確定。

2 水泥攪拌樁施工工藝

（1）放線定位。要做好放線定位工作就需要保持場地整潔，不能有雜物，否則將會影響正常施工。此外，明確樁位需要參考周圍的控制點(diǎn)，根據(jù)周圍的控制點(diǎn)精準(zhǔn)地找到樁位中心，然后再確定復(fù)合點(diǎn)的位置。（2）下沉攪拌機(jī)。放線定位之后應(yīng)該啟動(dòng)攪拌機(jī)，但是不能直接將啟動(dòng)的攪拌機(jī)下沉，必須做好設(shè)備預(yù)熱工作。在整個(gè)下沉過程中需要保持勻速，過快或過慢都會影響最終的攪拌效果。（3）水泥漿配制輸送。在配制水泥漿時(shí)不能隨意配比，需要按照給定的方案進(jìn)行配比，保證水泥與水的比例合適。此外，還需要挑選高質(zhì)量的水泥和水，不能選擇潮濕或者變質(zhì)的水泥進(jìn)行配比作業(yè)，也不能將劣質(zhì)的水與水泥混合。水泥漿應(yīng)該配合攪拌機(jī)的下沉一同輸送，保證水泥漿不出現(xiàn)離析的情況。（4）提升噴漿攪拌。提升噴漿攪拌是非常重要的環(huán)節(jié)，必須對此環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控。在攪拌機(jī)下沉一段時(shí)間之后才能開始進(jìn)行噴漿。此外，還需要保證原地噴漿時(shí)間超過30s，保持噴漿速度均勻，使攪拌樁機(jī)的上升速度和輸漿的速度相同。在停止噴漿工作后，需要將噴射管從地下移出。（5）回灌。噴漿工作做完之后需要將一部分泥漿進(jìn)行回灌，保證這部分水泥漿能夠從孔口完全流出去。回灌是為了提升樁體的質(zhì)量，將樁內(nèi)出現(xiàn)的空洞填滿，避免由于空洞導(dǎo)致樁體質(zhì)量變差。（6）清洗水泥攪拌樁。在施工結(jié)束之后需要用清水對施工中使用的設(shè)備進(jìn)行清洗，否則，設(shè)備就可能會出現(xiàn)堵塞、不清潔等情況，進(jìn)行影響水泥攪拌樁的使用壽命。

3 水泥攪拌樁施工要點(diǎn)

（1）原材料選擇。在進(jìn)行正式的施工前需要對原材料進(jìn)行選擇，嚴(yán)格把控材料質(zhì)量，確保符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在正式施工過程中也要對水泥漿用量嚴(yán)格把控，使用合適的水泥漿液確保整個(gè)施工的質(zhì)量。

（2）鉆機(jī)及樁的施工要點(diǎn)。①樁位放樣。施工場地的攪拌樁布置要注意細(xì)節(jié)，保證樁體之間能夠比較規(guī)則，而且較為均勻；在布置樁體的時(shí)候要使各個(gè)樁體成為規(guī)則的行列，每個(gè)樁體間要有固定的距離，從而保證樁體能夠有一定的承受力。樁體的布置細(xì)節(jié)對于測量有較高的要求，要求測量放樣過程嚴(yán)格按照流程進(jìn)行。首先要明確各個(gè)地方的控制點(diǎn)，使用鋼尺等工具對樁體的位置精準(zhǔn)確定，在做好樁體定位工作之后需要將確定好的位置用竹簽插上去做標(biāo)記，再在竹簽周圍撒上石灰，便于更快地找到樁體的位置，幫助樁機(jī)進(jìn)行后續(xù)工作。②鉆機(jī)就位。對樁體進(jìn)行定位之后，需要按照確定好的位置放置鉆機(jī)。在進(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)，需要注意以下的問題：一是確保鉆頭保持一定的角度；二是以合適的速度下落鉆機(jī)，并使得整個(gè)下落過程中鉆桿保持垂直。鉆機(jī)開始工作之前需要專門的人員查看鉆頭、鉆桿的狀態(tài)，保證鉆頭和鉆桿處于正確的位置，如果鉆頭和鉆機(jī)所處的位置不恰當(dāng)就需要對其進(jìn)行調(diào)整，確保鉆機(jī)整體狀態(tài)合適。③樁體垂直度控制。正式施工時(shí)需要控制好樁體垂直度的誤差，將其控制在合理的范圍之內(nèi)?？刂拼怪倍鹊恼`差需要利用垂球，一般會用兩個(gè)垂球，一個(gè)懸掛在鉆機(jī)井架的正前方，另外一個(gè)則懸掛在側(cè)面，利用兩個(gè)垂球和鉆桿間距離的變動(dòng)情況判斷整個(gè)施工過程中鉆桿是否保持正常工作角度。如果出現(xiàn)偏斜的情況，需要馬上停止這個(gè)過程，并使用正確的方式進(jìn)行糾正。④樁長控制。在鉆進(jìn)過程中需要按照之前試樁時(shí)設(shè)置好的各項(xiàng)參數(shù)開始工作，如果電流到了60A，而且從60A開始呈現(xiàn)出一個(gè)穩(wěn)定的增長趨勢，那么就可以認(rèn)為持力層已經(jīng)到達(dá)，再繼續(xù)鉆進(jìn)1m就可以停止工作。從開始鉆進(jìn)到停止工作，得到的長度就是樁體的長度。⑤樁徑控制。確定樁徑需要參考攪拌刀的各項(xiàng)參數(shù)，通常情況下在明確刀片直徑之后減少1～2cm就可以得到樁徑。但是在實(shí)際施工的過程中，隨著施工時(shí)間的增加，攪拌刀會出現(xiàn)磨損的情況，這就需要工作人員及時(shí)更換攪拌刀，否則將導(dǎo)致樁徑出現(xiàn)較大誤差。

（3）拌制水泥漿。在正式施工時(shí)，施工的工地上常常有專門的攪拌罐，每個(gè)樁機(jī)都配有攪拌罐，這樣可以避免漿液污染。此外，施工時(shí)需要將原料按照固定的配比進(jìn)行配置，還要按照規(guī)定好的順序倒入原料，并在原料攪拌一定時(shí)間后及時(shí)停止。原料攪拌好之后需要將漿液倒入專門的罐中進(jìn)行處理，通過處理可以將一些硬塊過濾出去得到高質(zhì)量的漿液。工地的監(jiān)督人員需要對處理好的漿液進(jìn)行檢查，隨機(jī)選擇一些漿液檢查其質(zhì)量，如若發(fā)現(xiàn)問題，要根據(jù)施工規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)肅處理。

（4）噴漿及攪拌。在施工的過程中要控制好噴漿量，還要在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)攪拌好漿液，保證漿液的數(shù)量和質(zhì)量。要保證噴漿量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范攪拌過程就必須對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，如果使用的參數(shù)錯(cuò)誤，則不能保證施工質(zhì)量。在鉆進(jìn)時(shí)也需要使鉆頭保持一定的垂直度，同時(shí)不能鉆進(jìn)過快或過慢，要按照合適的速度鉆進(jìn)。另外，還需要在初次攪拌中注意操作細(xì)節(jié)，初次操作很容易出現(xiàn)堵塞管道的情況，所以可以適當(dāng)減少噴漿量。

當(dāng)鉆機(jī)施工時(shí)需要對鉆機(jī)的工作速度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以保證原料可以充分混合，確保在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)做好攪拌工作。當(dāng)正式開始鉆進(jìn)工作之后，不能中斷施工過程，一旦中斷就會影響成樁的質(zhì)量；在噴漿的時(shí)候要保持鉆桿在原有的位置，不能隨意提升其位置。當(dāng)出現(xiàn)意外情況必須重新開始施工作業(yè)時(shí)，需要對樁體進(jìn)行一些處理，確保樁體的重疊長度超過50cm。

4 影響水泥攪拌樁質(zhì)量的因素

水泥攪拌樁質(zhì)量是否穩(wěn)定、優(yōu)良，對于整個(gè)施工工程會產(chǎn)生直接的影響。一些施工質(zhì)量差的工程，很多都是水泥攪拌樁不合格造成的。而影響水泥攪拌樁質(zhì)量的因素主要包括以下幾個(gè)方面：（1）施工人員意識不足。施工人員是水泥攪拌樁工作的主體和執(zhí)行人，水泥攪拌樁施工程序繁多，而且很多細(xì)節(jié)問題需要多加注意和防范，工作人員的素質(zhì)對施工作業(yè)的完成質(zhì)量有很大的影響。如果施工人員不熟悉具體的操作流程或?qū)κ┕び昧吓浔?、放置順序等不夠了解，就會?dǎo)致樁體質(zhì)量較差。施工人員應(yīng)該熟悉施工環(huán)節(jié)，并以嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的態(tài)度控制樁體長度及所用材料的質(zhì)量，減少由于樁體質(zhì)量較差而產(chǎn)生的施工質(zhì)量問題。（2）攪拌不均勻，攪拌之后得到的漿液應(yīng)該是均勻的，如果原料不合適則會導(dǎo)致樁體承受能力達(dá)不到要求。為了保證原料攪拌均勻、需要高素質(zhì)的施工人員，還需要保障施工設(shè)備的正常工作。因此在對漿液進(jìn)行攪拌時(shí)，設(shè)備操作人員要嚴(yán)格監(jiān)控整個(gè)操作流程，觀察攪拌的情況是否均勻正常，如出現(xiàn)攪拌異常情況則要及時(shí)終止。（3）提升噴漿攪拌速率過快。提升噴漿需要按照適當(dāng)?shù)乃俣?，如果工作速度過快會影響攪拌頭的正常工作，導(dǎo)致樁身強(qiáng)度不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。所以，在攪拌程序中要對攪拌速率多加注意，做到實(shí)時(shí)洞察、有序進(jìn)行。

5 結(jié)束語

如今，水泥攪拌樁施工在各領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，尤其是在大型廠房建筑施工過程中應(yīng)用范圍更加廣闊，重要性也更加突出。無論項(xiàng)目量體的大小如何，其在整個(gè)建筑工程中都彰顯著重要的作用，如果沒有做好水泥攪拌樁施工工作，將會導(dǎo)致建筑上部的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，從而影響整個(gè)建筑的安全性和穩(wěn)定性。因此必須設(shè)計(jì)合理的施工方案，并且嚴(yán)格按照施工方案操作。