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時(shí)間：2022-05-11 08:21:39
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隨著我國近年來水利施工條件和施工技術(shù)的快速發(fā)展，水泥攪拌樁在水利施工中的應(yīng)用范圍得到了廣泛的拓展。水泥攪拌樁不僅僅能夠應(yīng)用于復(fù)合地基的施工中，更是一種經(jīng)濟(jì)性較高的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，并得到了廣泛的應(yīng)用。將施工環(huán)境、基坑施工與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)共同作為一體化的整體施工和設(shè)計(jì)，在實(shí)際施工過程中，對工程施工方法和結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)密協(xié)調(diào)控制，不僅僅能夠?yàn)榛右约爸車h(huán)境的安全提供保證，而且能夠大大縮短工程施工周期，降低施工成本，本文對水泥攪拌樁技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用優(yōu)勢和方法進(jìn)行了總結(jié)分析，同時(shí)總結(jié)出了水利施工中水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。
一、水泥攪拌樁技術(shù)介紹
1.技術(shù)概念介紹
水利工程施工過程中，水泥攪拌技術(shù)被廣泛應(yīng)用在復(fù)合地基的形成中，該技術(shù)是一種特殊的地基處理方法，樁間土和樁體之間能夠形成復(fù)合式的地基，進(jìn)而有效降低地基變形的發(fā)生率，提高地基的承載能力。水泥攪拌樁應(yīng)用于地基處理過程中，在粉土、粘性土、淤泥質(zhì)土、加固淤泥和其他軟土等方面應(yīng)用都較為廣泛。水泥攪拌樁技術(shù)指的是以水泥材料為固化劑（粉煤灰、石灰粉、水泥粉或水泥漿），利用特定的深層攪拌設(shè)備，在鉆進(jìn)的同時(shí)，向軟土中噴射霧狀粉體或漿液，就地將固化劑與軟土在地基深處強(qiáng)制攪拌，通過土體和固化劑之間的化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，保證地基土硬結(jié)構(gòu)達(dá)到一定強(qiáng)度、水穩(wěn)定性和整體性的加固體，以提高變形模量和地基強(qiáng)度，從而滿足地基加固要求的一種水泥土攪拌方法，該方法的主要適用于粉土和加固飽和粘性土等地基的施工。
2.技術(shù)優(yōu)勢介紹
與其他支護(hù)體系相比，水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用于水利施工中，具有下述顯著的優(yōu)勢：第一，能夠添加各種添加劑以滿足各種施工條件的需要，從而有助于提高施工速度，縮短施工周期；第二，類重力式擋墻，開挖基坑無需進(jìn)行坑外井點(diǎn)降水，且通常不需要支撐拉錨；第三，具有較好的隔水防滲性能，無需處理基坑內(nèi)外的水位差；第四，能夠充分利用地基土的原有自重；第五，同一墻體能夠同時(shí)設(shè)計(jì)為隔柵狀、壁狀和柱狀，同時(shí)能夠設(shè)計(jì)為變強(qiáng)度、變深度、變截面，對于持力層無過高要求；可設(shè)定大小不一的樁間距，并能夠插筋，對于橫向荷載具有較高的承受力。
二、水泥攪拌樁施工過程
1.施工前準(zhǔn)備
（1）施工技術(shù)材料，主要包括施工場地水泥攪拌樁樁位設(shè)計(jì)圖、土工實(shí)驗(yàn)報(bào)告、室內(nèi)配比試驗(yàn)結(jié)果、控制點(diǎn)坐標(biāo)和位置的測量結(jié)果、高程數(shù)據(jù)表、建筑物平面布局圖以及工程地質(zhì)報(bào)告等相關(guān)材料。
（2）成樁試驗(yàn)。試樁通常在5根以上。經(jīng)過試樁，能夠?qū)挝粫r(shí)間噴入量、噴氣壓力、攪拌速度、提升速度和鉆進(jìn)速度等相關(guān)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確確定。
（3）依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖，設(shè)計(jì)樁位平面布局圖，在施工場地確定每根水泥攪拌樁的具置，并進(jìn)行標(biāo)記。
（4）平整場地。將施工場地內(nèi)阻礙成樁的腐泥、雜草、有機(jī)質(zhì)、樹根等軟質(zhì)雜物，以及石塊、混凝土塊等硬質(zhì)雜物清除，回填平整凹凸不平的施工地面。如果場地平整度不符合行走機(jī)械的要求，則可適當(dāng)鋪設(shè)碎石層和砂土層。
2.施工方法
現(xiàn)階段，在水利施工中應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)通常使用四攪兩噴法施工、跳打法工序，具體施工方法為：第一，定位放線。依據(jù)測定的控制點(diǎn)，逐孔向施工方位測定水泥攪拌樁樁位，為了避免施工過程對樁位造成損壞，每次進(jìn)行20個孔位的測放，以1d的施工量為標(biāo)準(zhǔn)，使用竹簽釘入土中進(jìn)行樁位的定位，樁孔間距的要符合施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。第二，鉆機(jī)定位。水泥攪拌機(jī)達(dá)到設(shè)定樁位后，將測放點(diǎn)與中心管垂直對準(zhǔn)，垂直偏斜度在1%以下，穩(wěn)定安放鉆機(jī)后，保持設(shè)備水平，鉆機(jī)主軸的垂直誤差在1%以內(nèi)。第三，預(yù)攪下沉。水泥攪拌機(jī)中的冷卻水正常循環(huán)后，將電機(jī)啟動，攪拌頭正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，將起吊鋼絲繩放松，保證攪拌機(jī)沿導(dǎo)向下沉的同時(shí)進(jìn)行攪拌，使用電氣控制設(shè)備的電流監(jiān)測儀對下沉速度進(jìn)行監(jiān)測。第四，灰漿配制輸送。水泥攪拌機(jī)下沉預(yù)攪過程中，依據(jù)預(yù)定的水灰比進(jìn)行水泥漿攪拌；灰漿攪拌過程中，首先加水再加添加劑和水泥，灰漿攪拌時(shí)間每次在2分鐘以上，充分?jǐn)嚢杈鶆蛩酀{后，過濾水泥漿，將水泥硬塊完全剔除，后在集料斗中倒入灰漿進(jìn)行壓漿。第五，提升噴漿攪拌。下沉攪拌機(jī)至預(yù)定深度后，將灰漿泵打開，在地基中壓入水泥，并連續(xù)30s在柱底進(jìn)行攪拌，從而確保柱底部的質(zhì)量，然后依據(jù)試驗(yàn)所設(shè)定的速度，在攪拌機(jī)提升的同時(shí)進(jìn)行噴漿，保證充分拌合土體和漿液，超過樁頂高度約0.5cm后，噴漿停止，確保樁頭密實(shí)均勻，同時(shí)，全部排空集料斗中的灰漿。第六，重復(fù)下沉攪拌和提升。為保證漿液與軟土的充分均勻攪拌，再將水泥漿倒入集料斗內(nèi)，并下沉攪拌機(jī)，達(dá)到預(yù)定深度后，攪拌機(jī)在攪拌的同時(shí)噴出漿液，并將其提升至地面。操作過程中要連續(xù)供應(yīng)水泥，若因故中斷，需下沉攪拌頭至停漿面下0.5cm，供漿恢復(fù)后繼續(xù)提升攪拌頭，以避免發(fā)生斷樁。第七，清洗。將適量的清水注入集料斗中，將灰漿泵開啟，徹底清除管道中殘留的水泥漿，同時(shí)洗凈攪拌頭上附著的軟土。
三、技術(shù)要點(diǎn)
1.施工前準(zhǔn)確計(jì)算起吊機(jī)提升速度，灰漿經(jīng)過輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間，攪拌機(jī)灰漿泵輸漿量等相關(guān)的參數(shù)，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行成樁試驗(yàn)，以計(jì)算攪拌機(jī)配比參數(shù)等。
2.水泥攪拌機(jī)使用前應(yīng)進(jìn)行調(diào)試，觀察輸料管通暢和樁機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，水泥攪拌機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)前，整個管道都應(yīng)使用清水進(jìn)行沖洗，以避免發(fā)生管道堵塞。
3.使用二噴四攪法進(jìn)行水泥攪拌樁施工。首次下鉆時(shí)，為了防止管道堵塞，可以帶漿下鉆，噴漿量控制在總量的1/2以下，且避免帶水下鉆。首次提鉆和下鉆時(shí)要進(jìn)行低檔操作，復(fù)攪時(shí)可高檔操作。每個樁的成樁時(shí)間應(yīng)在40min以上，噴漿壓力在0.4Mpa以上。
4.為了提高水泥攪拌機(jī)樁身、樁頂和樁端質(zhì)量，首次提鉆噴漿時(shí)要停留在柱底約30s，余漿上提時(shí)將其完全噴入樁體，并停留在柱頂約30s，保證柱身和水泥漿的充分拌合[5]。
5.根據(jù)施工工藝的設(shè)計(jì)要求確定攪拌機(jī)噴漿提升的次數(shù)和速度，并由專人對攪拌機(jī)上提和下沉的時(shí)間進(jìn)行記錄，將記錄時(shí)間誤差控制在5s內(nèi)，深度誤差控制在100mm以內(nèi)[6]。
四、結(jié)語
水泥攪拌樁應(yīng)用于水利施工中，可在軟土地基上應(yīng)用，因而技術(shù)方面更加成熟、可行，施工質(zhì)量有保證且更加可靠。這一施工方法不經(jīng)能夠滿足河涌整治和防洪工程的基本要求，有助于軟土基礎(chǔ)的加固，而且能夠極大地節(jié)省建設(shè)投資。另一方面，因水泥攪拌樁施工時(shí)無污染、無噪音、無振動，因而不會對周圍的環(huán)境和建筑造成較大的影響。所以，水泥攪拌樁在水利工程施工者具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
中圖分類號：U469.6+5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
1 水泥攪拌樁法加固軟土地基作用原理
水泥攪拌樁法是用壓縮空氣將水泥漿、水泥粉等固化劑噴入軟土地基中采用攪拌機(jī)械將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌使其產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)而形成一定強(qiáng)度的樁體與樁間軟土一起形成復(fù)合地基以起到提高地基承載力增強(qiáng)路基穩(wěn)定性與減少地基沉降的作用[1]。
基于水泥加固土的物理化學(xué)反應(yīng)過程,可通過專用機(jī)械設(shè)備將固化劑灌入需處理的軟土地層內(nèi),并在灌注過程中上下攪拌均勻,是水泥與土發(fā)生水結(jié)和水化反應(yīng), 生成水泥水化物并形成凝膠體, 將土顆粒或小土團(tuán)凝結(jié)在一起形成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)整體,這就是水泥的骨架作用。同時(shí)水泥在水化過程中生成的鈣離子與土顆粒表面的納離子進(jìn)行離子交換作用,生成穩(wěn)定的鈣離子, 從而進(jìn)一步提高土體的強(qiáng)度, 達(dá)到提高其復(fù)合地基承載力的目的。
2 水泥攪拌樁法的適用范圍
水泥攪拌樁法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基 。當(dāng)?shù)鼗恋奶烊缓啃∮?0%（黃土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4、塑性指數(shù)大于25、有機(jī)質(zhì)含量高、地下水具有腐蝕性等情況應(yīng)慎重選用，必須通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性[2]。
3 水泥攪拌樁法施工
3.1一般施工工藝流程
(1)清理整平施工場地，鋪筑墊層，進(jìn)行樁位放樣、鉆孔定位。
(2)下鉆至設(shè)計(jì)深度。
(3)上提噴漿、攪拌，提升至地面以下1m時(shí)，宜用慢速（小于0.8m/分），提升至地表0.5m時(shí)，停止噴漿，攪拌數(shù)秒以保證樁頭均勻密實(shí)。
(4)全樁復(fù)攪。
(5)成樁結(jié)束，施工下一根樁。
3.2施工控制[3][4]
水泥攪拌樁施工的關(guān)鍵是水泥用量的選擇和控制。一般在水泥攪拌樁施工前應(yīng)進(jìn)行成樁試驗(yàn)，試驗(yàn)根數(shù)一般應(yīng)不少于5根，通過成樁試驗(yàn)確定各項(xiàng)施工參數(shù)：鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、攪拌編數(shù)、噴漿壓力以及單位時(shí)間水泥摻加量等，并可以檢驗(yàn)以及優(yōu)化水泥配合比、水灰比等參數(shù)，最終形成試樁總結(jié)便于后續(xù)批量施工。
(1)水泥攪拌樁施工之前，需用清水沖洗整個管道井并檢查管道中有無塞堵現(xiàn)象，待水排盡后才可以進(jìn)行開鉆施工。為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求,在主機(jī)上懸掛一吊錘, 通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進(jìn)行控制。
(2)為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達(dá)到設(shè)計(jì)要求, 每臺機(jī)械均應(yīng)配備電腦記錄儀。同時(shí)現(xiàn)場應(yīng)配備水泥漿比重測定儀,以備監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部質(zhì)檢員隨時(shí)抽查檢驗(yàn)水泥漿水灰比是否滿足設(shè)計(jì)要求。
(3)水泥攪拌樁常采用“二噴四攪”工藝。第一次下鉆時(shí)為避免堵管可帶漿下鉆, 噴漿量應(yīng)小于總量的1/2,嚴(yán)禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時(shí)一律采用低擋操作, 復(fù)攪時(shí)可提高一個擋位。每根樁的正常成樁時(shí)間應(yīng)不少于40min ,噴漿壓力不小于0.4Mpa。
(4)為保證攪拌樁的質(zhì)量，施工中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆機(jī)提升速度、攪拌旋轉(zhuǎn)速度，并盡可能采用全樁復(fù)攪。常用的效果較好的水泥攪拌法施工工藝包括“二噴二攪”、“二噴四攪”等工法。
(5)攪拌樁施工時(shí)，樁端一般要求進(jìn)入持力層0.5m以上，判斷是否進(jìn)入持力層可以根據(jù)前期試樁試驗(yàn)確定的攪拌樁鉆進(jìn)速度和電流表讀數(shù)等參數(shù)進(jìn)行判斷。
(6)攪拌樁施工過程中采用“葉緣噴漿”的攪拌頭。這種攪拌頭的噴漿口位于攪拌葉片的最外緣, 當(dāng)漿液離開葉片向樁體中心環(huán)狀空間運(yùn)移時(shí) ,隨著葉片的轉(zhuǎn)動和切削,漿液能較均勻地散布在樁體的土中。長期使用證明, “葉緣噴漿”攪拌頭能較好地解決噴漿中的不均勻問題。
(7)施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制噴漿時(shí)間和停漿時(shí)間。每根樁開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè), 不得中斷噴漿。嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。儲漿罐內(nèi)的儲漿應(yīng) 不小于一根樁的用量加 50 kg。若儲漿量小于上述重復(fù)時(shí),不得進(jìn)行下一根樁的施工。
(8)施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足, 應(yīng)按監(jiān)理工程師要求整樁復(fù)攪, 復(fù)噴的噴漿量不小于設(shè)計(jì)用量。如遇停電、機(jī)械故障原因 ,噴漿中斷時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄中斷深度。在12h內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施 ,并將補(bǔ)噴情況填報(bào)于施工記錄內(nèi)。補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于100cm, 超過12h應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。
4 水泥攪拌樁質(zhì)量檢驗(yàn)[5][6]
水泥攪拌樁的質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)貫穿整個施工過程。在施工過程中可通過隨時(shí)檢查施工記錄和機(jī)械計(jì)量記錄，通過標(biāo)準(zhǔn)的施工工藝或者是試樁總結(jié)對每根樁進(jìn)行質(zhì)量評定，并及時(shí)處理各類質(zhì)量問題?？刹捎孟铝袔追N方法對水泥攪拌樁進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)：
(1)施工現(xiàn)場常規(guī)檢查主要包括：樁徑、樁距、樁長、水泥摻入量、攪拌轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度、復(fù)攪次數(shù)、停漿處理方法等。采用現(xiàn)場開挖和施工記錄檢查，頻率為總樁數(shù)的5%，且單點(diǎn)工程不少于3個點(diǎn)。
(2)成樁均勻性檢查：成樁3d后，用輕便動力觸探檢查每米樁身的均勻性；成樁7d后，采用淺部開挖樁頭深度宜超過停漿面以下0.5m，檢查攪拌樁是否均勻、水泥土密實(shí)度、樁徑等是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(3)樁體強(qiáng)度檢查：成樁28d后隨機(jī)鉆探取芯，取芯位置為沿著樁徑2/5軸線垂直鉆進(jìn)鉆孔直徑宜采用108mm，取芯后應(yīng)用同等強(qiáng)度水泥砂漿回灌密實(shí)鉆孔檢查頻率為樁總數(shù)的0.5%，且每項(xiàng)單點(diǎn)工程數(shù)不應(yīng)少于3個點(diǎn)，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度值不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求。
(4)承載力檢查：成樁28d后采用靜載試驗(yàn)隨機(jī)測定單樁承載力和復(fù)合地基承載力檢查頻率為樁總數(shù)的0.5%-1.0%，重要工程取高值，且每項(xiàng)單點(diǎn)工程不應(yīng)少于3個點(diǎn)，復(fù)合地基承載力不小于設(shè)計(jì)要求值。
5 結(jié)論
大量工程實(shí)踐證明，水泥攪拌樁法具有成樁速度快、工期短、對環(huán)境污染小、施工進(jìn)度容易控制且施工技術(shù)成熟，是軟土地基處理中使用較為普遍。文中在簡要介紹水泥攪拌樁法加固軟土地基作用原理和適用范圍的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了水泥攪拌樁法施工工藝流程和施工控制要素，最后對水泥攪拌樁的質(zhì)量檢驗(yàn)進(jìn)行論述。隨著工程實(shí)踐的不斷深入，對水泥攪拌樁法在軟土地基加固處理中的效果將逐漸提高。
參考文獻(xiàn)：
[1] 龔曉南．高等級公路地基處理設(shè)計(jì)指南[M]．北京：人民交通出版社2005
[2] JGJ79-2002,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S]．
[3] 劉先林，李曉鋒，韋宇輝. 高速公路軟基水泥攪拌樁處理關(guān)鍵技術(shù)探討[J].西部交通科技，2013，（6）：19-23.
關(guān)鍵詞:水泥攪拌樁;現(xiàn)場施工;管理控制
隨著國內(nèi)高速公路不斷的建設(shè),高速公路工程管理的不斷完善,對于工程施工質(zhì)量的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也不斷的提高,水泥攪拌樁工程普遍用于高速公路、機(jī)場、高層建筑的地基處理加固工程。雖然施工工藝已相對成熟和完善,但隨著管理者對水泥攪拌樁不斷深入的認(rèn)識,使得其施工質(zhì)量越來越令人擔(dān)心,讓人總覺得其施工質(zhì)量十分難于控制。雖然施工單位、監(jiān)理單位及業(yè)主單位在水泥攪拌樁的施工工程中已經(jīng)下了非常大的監(jiān)管力度,但最終大多數(shù)收效甚微,本文通過多年的軟基施工管理經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出了一些結(jié)論,希望能與大家共同探討。
一、施工前準(zhǔn)備工作
1、施工機(jī)械的和電腦記錄儀的選配
目前用于水泥攪拌樁施工的機(jī)械主要有兩種:
一種是武漢產(chǎn)的PH-5、PH-7粉漿兩用型樁機(jī),此樁機(jī)最大施工深度一般為18米以下,其施工轉(zhuǎn)速與下鉆的速度成正比例關(guān)系,由于其施工底盤高度的限制,當(dāng)用于水泥攪拌樁施工時(shí)最多只能配置4個攪拌刀片,其行走部分采用液壓腿,十分靈活,工作效率相對較高,適用于施工樁長較短,土質(zhì)為砂性土、亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土的段落,當(dāng)土質(zhì)為純淤泥時(shí),建議不采用。
一種是上海和宜興產(chǎn)的STB-1型專用水泥攪拌樁樁機(jī),其行走部分采用軸管,移動起來比較困難,每次移動都需要枕木鋪墊調(diào)平樁機(jī),垂直度控制起來也較麻煩。其下鉆速度主要靠卷揚(yáng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制,當(dāng)遇到局部硬層時(shí)只能靠加大動力頭重量和增加豎向破土刀片來穿透它。為增加水泥攪拌樁的均勻程度,當(dāng)遇到土質(zhì)較差的段落時(shí)可視情況將鉆桿上的刀片增加至6~8個。適用于所有土層水泥攪拌樁的施工。
1、2 電腦記錄儀的選配
從施工資料的規(guī)范化角度考慮,電腦讓每一根樁的施工資料清晰完整,給人一種安全的寄托。但從現(xiàn)場施工控制的角度上來考慮,電腦只不過是一個擺設(shè)罷了,它讓領(lǐng)導(dǎo)安心,實(shí)際上目前市場上的水泥攪拌樁部分電腦產(chǎn)品它除了能增加操作人員的施工難度以外,其他根本是一無是處。但如果真要讓電腦起到一部分的控制作用,那就要注意選配電腦了。①首先要求電腦內(nèi)的時(shí)間必須為北京時(shí)間,由廠家統(tǒng)一設(shè)定,不允許有自行調(diào)整的功能;②電腦必須取消存儲功能,施工過程中采用實(shí)時(shí)打印,當(dāng)下一根開始時(shí)上一根的資料自動消失;③深度計(jì)經(jīng)檢查準(zhǔn)確無誤;④電腦經(jīng)檢查符合要求后由項(xiàng)目部統(tǒng)一貼封條,不可私動。此目的主要是控制單樁施工時(shí)間、假資料的出現(xiàn)和施工樁長的弄虛作假。
2、施工場地及其他準(zhǔn)備
2、1 施工場地一定要平整,且在一側(cè)要開挖排水邊溝,保證雨季場地不積水,給樁機(jī)組創(chuàng)造一個好的施工環(huán)境。
2、2 對于溝塘回填的路段,回填土每層填厚不得大于50cm,壓實(shí)度不得小于70%,且不大于85%,以保證水泥攪拌樁的成樁效果。
2、3 建好水泥庫,水泥庫凈面積不得小于42平方米,同時(shí)最大庫存量不得小于80噸,確保水泥的檢驗(yàn)周期及防止雨季由于水泥進(jìn)場困難而導(dǎo)致停工的情況。
2、4 在樁機(jī)的井架上準(zhǔn)確畫出每米的深度標(biāo)示線,在鉆頭落地的情況下準(zhǔn)確標(biāo)示出“零”起點(diǎn)的位置。
2、5 將樁機(jī)鉆頭上的橫向攪拌刀片增加至6個,并在井架的正面和側(cè)面掛上垂球,用紅油漆標(biāo)示出垂球的中心位置。
中圖分類號：TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
水泥攪拌樁可以很好地提高地基的承載能力，減少沉降量，使路堤的穩(wěn)定性有一定程度的提高，而且施工也較為簡單，在一些缺少砂和碎石的地區(qū)，也較為適用。
1 施工準(zhǔn)備技術(shù)
采用水泥攪拌法進(jìn)行加固軟基處治前必須先對場地清理，根據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場踏勘，進(jìn)場后先清表及平整場地，清除樁位處地上、地下的一切障礙（包括石塊、樹根和垃圾等），場地低洼時(shí)，回填粘性土至整平設(shè)計(jì)標(biāo)高以上50cm。施工前應(yīng)先做好臨時(shí)排水設(shè)施，確保地表無積水。然后采用GPS 精確放出控制樁位，用全站儀定出中線及邊線，根據(jù)設(shè)計(jì)樁位圖用鋼尺拉出每個水泥攪拌樁樁位，樁位中心打入木樁、竹簽等，用白灰標(biāo)明，防止樁位破壞。依設(shè)計(jì)要求樁位按正三角形布置，相鄰兩樁中心間距100cm 或110cm。
水泥攪拌樁施工前，應(yīng)采取工藝性試樁(每處工點(diǎn)的試驗(yàn)樁不少于3 根)，從而總結(jié)出成樁經(jīng)驗(yàn)及確定了各種操作技術(shù)參數(shù)，包括噴粉(漿)量、攪拌頭的旋轉(zhuǎn)速度、提升速度等施工參數(shù)，給大面積進(jìn)行水泥攪拌樁施工提供了技術(shù)保證。通過采取試樁，可確定灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間；確定攪拌下沉、提升速度和重復(fù)攪拌下沉、提升速度；確定灰漿稠度(水灰比)；根據(jù)不同摻入比(58kg/m、59kg/m、60kg/m)確定技術(shù)參數(shù)；確定針對本工程的施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)依據(jù)；檢驗(yàn)施工設(shè)備及選定的施工工藝；根據(jù)單樁承載力試驗(yàn)確定施工摻入比。
水泥對于水泥攪拌樁來說其實(shí)重要材料之一，這也是確保工程施工質(zhì)量的重要源頭。工程中對于進(jìn)場水泥必須經(jīng)過檢測合格方能用于本工程施工，水泥堆放場地需平整且有利于排輸雨水，水泥堆放還必須做到下墊上蓋，地面距地面不小于30cm，防止水泥受潮結(jié)塊。
2施工工藝
2.1 水泥攪拌柱施工程序
水泥攪拌柱施工工序主要包括以下幾個方面: ( 1) 將深層攪拌機(jī)移動到制定位置對中，確保施工中樁機(jī)正確就位; ( 2) 預(yù)攪拌下沉，開啟攪拌電動機(jī)待一切就緒后，將樁機(jī)鉆頭上的鋼絲繩放松讓鉆頭向下旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，直至設(shè)計(jì)時(shí)標(biāo)高。若實(shí)際施工時(shí)土質(zhì)過硬，可利用灰漿泵清水來降低鉆進(jìn)難度; ( 3) 水泥漿的制備，攪拌下沉到距設(shè)計(jì)標(biāo)高1in 時(shí)需按已設(shè)定好的水泥漿配合比進(jìn)行水泥漿配置并進(jìn)行壓漿; 提升噴漿攪拌。下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，啟動灰漿泵將已拌好的水泥漿壓入地基內(nèi)部，在原地空轉(zhuǎn)幾圈后在噴漿同時(shí)加快攪拌速度。加快攪拌速度時(shí)必須嚴(yán)格按照之前設(shè)定好的速度進(jìn)行，確保料斗內(nèi)水泥漿能夠充分利用同時(shí)鉆頭可以達(dá)到規(guī)定的樁頭位置; ( 5) 重復(fù)下沉并提升攪拌速率，攪拌時(shí)必須確保水泥漿和土能夠攪拌均勻。而要想做到這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)先將鉆頭重復(fù)攪拌下沉，當(dāng)其達(dá)到攪拌高標(biāo)后提升攪拌速率。若樁頭部位和建筑物上部有接觸，還應(yīng)當(dāng)盡量降低鉆頭的損傷。重復(fù)攪拌時(shí)可在樁頭1m 范圍內(nèi)進(jìn)行噴漿加固; ( 6) 清洗。成樁工作完成后，注意做好管路的清洗工作。清洗時(shí)現(xiàn)在集料斗內(nèi)加清水，再利用灰漿泵清洗管路，避免實(shí)際施工中管路被水泥堵塞; ( 7) 移位，當(dāng)完成自( 1) 到( 6) 的工作之后，繼續(xù)移動鉆機(jī)進(jìn)行下一步工作。
2.2 深層攪拌樁施工操作關(guān)鍵點(diǎn)
施工時(shí)鉆頭的鉆進(jìn)速度需結(jié)合實(shí)際施工過程中地層軟硬情況來確定，同時(shí)施工時(shí)還需結(jié)合攪拌機(jī)的電流值和噴漿情況來判定鉆進(jìn)速度;進(jìn)行漿液配置時(shí)刻可采用32．5 至以下的普通硅酸鹽水泥，同時(shí)嚴(yán)格控制漿液中的水灰比例; 當(dāng)機(jī)具下攪拌遇到較大的硬土阻力時(shí)需邊用灰漿泵輸入清水邊進(jìn)行攪拌工作; 實(shí)際施工時(shí)，樁機(jī)司機(jī)和攪拌工應(yīng)當(dāng)保持聯(lián)系，保證施工的正常進(jìn)行。保證攪拌機(jī)能夠連續(xù)供漿，若需要停工，繼續(xù)供漿面以下需先搭接0．5m 噴漿施工。當(dāng)停工時(shí)間超過30 分鐘時(shí)還需還進(jìn)行管道清洗; 實(shí)際施工時(shí)還需配置專人記錄攪拌機(jī)不同狀態(tài)下的速度、工作中供漿、停漿具體時(shí)間以及鉆進(jìn)深度等參數(shù)值。
3 施工質(zhì)量控制技術(shù)
3.1 施工參數(shù)控制
對于水泥攪拌樁進(jìn)行軟基加固處理，其加固深度應(yīng)當(dāng)不得小于設(shè)計(jì)樁長，樁體水泥摻入量不15～20%，并在施工中按照設(shè)計(jì)要求考慮地下水對水泥混凝土的腐蝕性。施工中采用有效的電腦自動記錄儀，正確記錄各種參數(shù)并自動打印輸出；樁號、日期、始打和結(jié)束時(shí)間、設(shè)計(jì)樁長、實(shí)際樁深、每延長米的噴漿量及累計(jì)數(shù)量、攪拌深度等，確保攪拌樁的質(zhì)量。按照設(shè)計(jì)的樁位、樁長、樁數(shù)、噴漿量、復(fù)攪長度及試樁確定的參數(shù)進(jìn)行施工。樁頂標(biāo)高高出設(shè)計(jì)標(biāo)高不少于0.5m，采用人工鑿除樁應(yīng)頭。同時(shí)在施工中應(yīng)當(dāng)確保其相關(guān)施工參數(shù)在允許范圍內(nèi)。
3.2 水泥攪拌樁施工中質(zhì)量控制技術(shù)
3.2.1 施工前，適宜根據(jù)設(shè)計(jì)要求對攪拌樁進(jìn)行工藝性試驗(yàn)，確定出各項(xiàng)施工參數(shù)，施工過程中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及工藝要求進(jìn)行。當(dāng)樁周為成層土?xí)r，應(yīng)對相對軟弱土層增加攪拌次數(shù)或增加水泥摻量。
3.2.2 噴漿的提升或正常速度適宜小于0.8m/min，同時(shí)對于灰漿泵送壓力控制不得少于0.4Mpa，并保證泵送流量恒定。相鄰樁噴漿施工時(shí)間間隔不得超過24h，施工時(shí)應(yīng)采用四次噴漿四次攪拌工藝，并確保攪拌均勻。攪拌頭翼片的枚數(shù)、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度相互匹配，確保加固深度范圍內(nèi)土體的攪拌次數(shù)滿足規(guī)范要求。施工中始終保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的垂直，攪拌樁的垂直偏差不得超過1%，樁位的偏差不大于50mm，成樁直徑及樁長滿足設(shè)計(jì)要求。
3.2.3 制備好的漿液不得離析，不得停放時(shí)間過長，泵送必須連續(xù)?；覞{泵輸漿量，灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)噴漿口時(shí)間以及鉆頭起吊提升速度按試驗(yàn)標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行。對于施工中因故停漿時(shí)，應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下500mm，待恢復(fù)供漿時(shí)再攪拌提升。施工停漿面應(yīng)高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm，待樁頂壓梁，施工時(shí)再將該多余部分鑿除。對于停機(jī)超過3 小時(shí)情況，將輸漿管拆下，妥為清洗。噴漿攪拌提升的速度和攪拌次數(shù)符合設(shè)計(jì)及施工工藝要求，噴漿量及提升速度等由流量計(jì)控制并有專人記錄。
3.2.4 當(dāng)攪拌樁樁頂接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)特別注意樁頭的施工質(zhì)量，樁頂1-1.5 米范圍內(nèi)增加噴漿攪拌一次。同時(shí)攪拌自地面以下1m 噴漿攪拌提升出地面時(shí)，宜應(yīng)慢速，當(dāng)噴漿口至樁頂標(biāo)高時(shí)，宜停止提升，攪拌10 秒-20 秒，以保證樁頭密實(shí)均勻。當(dāng)輸漿管有彎折、外壓或漏漿情況時(shí)要及時(shí)檢查、理順管道，清除外壓，發(fā)現(xiàn)漏漿點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漏，嚴(yán)重時(shí)停機(jī)換管當(dāng)輸漿管道過長，沿程壓力損失增大時(shí)可使制漿池布置靠近樁位，以縮短送漿管道。當(dāng)場地條件不具備時(shí)，可適當(dāng)調(diào)增泵送壓。
3.2.5 在樁與樁之間的搭接間隔施工不應(yīng)大于24h，如間隔時(shí)間太長，搭接質(zhì)量無保證時(shí)，應(yīng)采取局部補(bǔ)樁或注漿措施。樁身插筋及插竹不得超過24h，必須做好每一根樁的時(shí)間記錄，深度記錄誤差應(yīng)不于10mm，時(shí)間記錄誤差小于5S。當(dāng)樁體28 天齡期，其強(qiáng)度大于1.0Mpa，水灰比不應(yīng)大于0.5。
4 結(jié)語
本文通過結(jié)合工程實(shí)踐，對軟基采取水泥深層攪拌樁來加固處理，總結(jié)了水泥深層攪拌樁在軟基加固中的施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，通過工程實(shí)踐表明，水泥深層攪拌樁在確保施工質(zhì)量的前提下，其處理軟基加固是可行，可為同類工程參考借鑒。
中圖分類號：U448文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
地基強(qiáng)度不足是路橋工程設(shè)計(jì)過程中常見的現(xiàn)象，因此對地基強(qiáng)度進(jìn)行一定的處理時(shí)必須的。在路橋工程的施工過程中，存在很多處理地基的方法，其中有固結(jié)排水法、靜載法、材料鋪墊法、拋石擠淤法、換算法等，每種方法都有自己的特色也存在一些局限性。為了能夠合理的選擇并優(yōu)化地基處理的有效方法，需要認(rèn)真遵循各項(xiàng)工程本身的特點(diǎn)、處理要求、材料機(jī)具來源和路橋施工的總消費(fèi)等方面的要求進(jìn)行全面的考慮。
一、有效強(qiáng)化路橋施工中的軟土路基處理措施中水泥土攪拌樁的設(shè)計(jì)
（一）水泥土攪拌樁有效的長度設(shè)計(jì)
目前，根據(jù)一些學(xué)術(shù)論文的相關(guān)推導(dǎo)得到有關(guān)水泥攪拌樁有效長度計(jì)算的公式即：Lc=1.6D*Ep/Es。該計(jì)算公式中，Lc表示的是水泥攪拌樁的有效長度，D表示的是水泥攪拌樁的直徑，Ep表示水泥攪拌樁的壓縮模量，Es表示水泥攪拌樁周土的壓縮模量。
（二）設(shè)計(jì)水泥攪拌的樁參數(shù)
設(shè)計(jì)水泥攪拌樁的參數(shù)需要設(shè)計(jì)樁徑以及樁長。樁長一般能夠到達(dá)承載力很高的土層里并能很容易的穿透力度較弱的土層里，水泥攪拌樁主要根據(jù)本身結(jié)構(gòu)承載力以及變形程度來定論，與水泥攪拌樁長有著直接關(guān)系的是水泥攪拌樁的承載力，加上水泥攪拌機(jī)本身高低不同的強(qiáng)度因素，可總結(jié)出，水泥攪拌樁承載力的大小與水泥攪拌樁的樁長沒有直接關(guān)系，通常深度是用濕法加固的不應(yīng)該超過20m，若是用干法加固的深度不應(yīng)該超過15m。如果設(shè)置出的水泥攪拌樁需要增強(qiáng)自身的抗滑穩(wěn)定性，那么，水泥攪拌樁的樁長應(yīng)該以危險(xiǎn)滑弧為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為超過其以下的2m。
（三）設(shè)計(jì)水泥攪拌樁布樁形式
對水泥攪拌樁加固效果有很大影響的是水泥攪拌樁的布樁形式。水泥攪拌樁的布樁間距的制定需要依據(jù)擬建工程的地質(zhì)條件、深沉攪拌工程的施工工藝以及工程項(xiàng)目負(fù)載力規(guī)范，并借助軟土地層的深后飽和的特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)水泥攪拌樁的布樁時(shí)需要注意的是基礎(chǔ)寬度范圍的控制，以便能夠有效發(fā)揮水泥攪拌樁的作用。并在水泥攪拌樁的樁頂制作一個厚度約為300mm的砂石墊層，砂石比例應(yīng)該設(shè)置為6:4，且不能使用粒經(jīng)超過20mm的粗砂。
二、有效強(qiáng)化路橋施工中軟土路基處理之水泥攪拌樁的應(yīng)用
水泥攪拌樁的施工步驟如下：
（一）利用塔架或者起重機(jī)來懸吊攪拌機(jī)，并準(zhǔn)確對準(zhǔn)規(guī)定樁位。
（二）開啟攪拌機(jī)需要在攪拌機(jī)冷卻水的正常循環(huán)下進(jìn)行，且起重機(jī)的鋼絲繩需要被放松，促使攪拌機(jī)按照一定的規(guī)律有效攪拌。
（三）水泥漿的制作是攪拌機(jī)在到達(dá)一定深度后，便會依據(jù)已經(jīng)設(shè)定好的比例進(jìn)行攪拌，并且自動把制作好的水泥漿安放在集料斗里面。
（四）在深沉攪拌機(jī)抵達(dá)到設(shè)計(jì)好的深度以后就會自啟灰漿泵將水泥壓入軟基中，且會邊旋轉(zhuǎn)邊噴漿，同時(shí)為了深沉提升攪拌機(jī)的速度必須嚴(yán)格依據(jù)工程設(shè)計(jì)要求。
（五）不斷進(jìn)行上下攪拌，深沉攪拌機(jī)的速度達(dá)到一定的標(biāo)高以后，可以通過多次攪拌使水泥漿與軟土相互得到充分的攪拌，變旋轉(zhuǎn)邊噴漿的方式可以充分提高攪拌機(jī)的運(yùn)行效率。
（六）應(yīng)用完攪拌機(jī)后，一定要注意攪拌機(jī)集料斗的清潔。
（七）重復(fù)以上六個步驟，完全融入路橋工程的施工中。
三、控制施工工程的質(zhì)量
要使軟土與水泥漿能夠同時(shí)得到均勻的攪拌，需要把軟土完全的預(yù)攪碎，即保障預(yù)攪工程質(zhì)量。在攪拌水泥漿時(shí)，必須要嚴(yán)格依據(jù)工程設(shè)計(jì)配合比來配置，并且要避免水泥中結(jié)塊的阻礙和水泥漿離析情況的發(fā)生，注重水泥攪拌機(jī)對水泥漿攪拌的充分度，知道水泥漿完好流進(jìn)集料斗中。為能夠連續(xù)性且保障強(qiáng)度的加固，決不能出現(xiàn)壓漿過程中的斷漿狀況，即保障輸漿管的正常工作，避免堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，并且要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)置攪拌機(jī)的攪拌速度和控制好攪拌機(jī)的提升，保證至多10cm/min的誤差，保證每一深度在加固范圍里被充分?jǐn)嚢?，也要?yán)格根據(jù)施工設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)控制好下沉速度以及重復(fù)攪拌機(jī)的提升。起重機(jī)的平滑度與導(dǎo)向機(jī)的垂直度得到保障就能夠保證水泥攪拌樁與地面垂直。
四、有關(guān)質(zhì)量的檢驗(yàn)
依據(jù)路橋工程的施工設(shè)計(jì)，開挖一定數(shù)量的已經(jīng)完成的樁體，然后直接觀察加固樁體的外觀加強(qiáng)對水泥漿與軟土的攪拌狀態(tài)、攪拌均勻性以及攪拌的整體性的客觀認(rèn)識。接著，利用最新引進(jìn)的“鉆探取芯”的方法，在水泥攪拌樁內(nèi)進(jìn)行，更深一步觀察水泥漿與軟土的攪拌程度，同時(shí)還可以檢查出攪拌機(jī)的樁長是否符合路橋工程的施工設(shè)計(jì)要求。制作水泥土試件的水泥土式樣也需要利用到鉆探取芯技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室里完成的試塊與鉆探技術(shù)制成的試件在強(qiáng)度方面加以比較，確定復(fù)合型地基承載力是否可靠。我國目前在強(qiáng)化路橋施工中軟土處理方面高科技手法頗多，其中原位測試技術(shù)應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。檢查攪拌機(jī)攪拌出的水泥漿以及水泥土樁體是否均勻就可以通過規(guī)范貫入試驗(yàn)、輕便釬探等測試手法進(jìn)行科學(xué)性檢查，同時(shí)，樁體強(qiáng)度是否合乎路橋工程施工設(shè)計(jì)要求也可以通過規(guī)范貫入試驗(yàn)手段進(jìn)行測試。定期觀測水泥攪拌樁的側(cè)向位移以及沉降等方面這一動作發(fā)生在水泥攪拌樁實(shí)施過程中被加固處理過的軟基切實(shí)投入使用后，這種測驗(yàn)被稱為直觀性的檢查，同時(shí)也是路橋施工過程中最后的檢查。
結(jié)語
集復(fù)雜性、與多邊形于一身的土地層次存在于大多數(shù)的路橋工程中，但是這種特點(diǎn)的土層根本滿足不了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天對路橋工程建設(shè)的嚴(yán)格需求，因?yàn)檫@種特點(diǎn)的土層對路橋工程建成后的隱患極大，路橋施工結(jié)束后很長一段時(shí)間仍然無法避免沉降問題，嚴(yán)重的還會出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象，最終導(dǎo)致竣工后的路橋不能夠正常被使用。所以有效強(qiáng)化路橋施工中的軟土路基處理措施非常必要。對于不合格的軟基必須采取相應(yīng)的措施進(jìn)行加固以及有效的改良。具有很好加固效果的水泥攪拌樁的成本相當(dāng)?shù)土?，因此，水泥攪拌樁在近些年廣泛應(yīng)用在路橋施工中軟土路基的處理中，處理的最終效果也非?？捎^。路橋施工過程中，有效完善路橋工程中施工技術(shù)、施工時(shí)間、施工管理以及施工工藝，借助路橋施工過程中跟蹤性檢測，并科學(xué)化、理性化的施工指導(dǎo)保障路橋施工中軟土路基處理措施得到有效強(qiáng)化。同時(shí)，在強(qiáng)化路橋施工中軟土路基處理措施過程中累積了不少的經(jīng)驗(yàn)，獲得了一定的施工技術(shù)數(shù)據(jù)。從空隙水壓力、水泥攪拌機(jī)的沉降以及水平位移試驗(yàn)數(shù)據(jù)與資料分析，我國大部分公路工程、橋面工程的軟土路基沉降問題得以有效的控制，我國路橋施工工程中的軟土路基處理達(dá)到了相對理想的效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]高田祥,盧霞.如何加強(qiáng)路橋施工中的軟土路基處理[J].民營科技,2011,05:240.
中圖分類號：TU471.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
引言：
珠海市金唐D路市政道路工程施工，由于路基場內(nèi)地基土層的軟土層主要為淤泥質(zhì)粉粘土、淤泥層，該兩軟土層場內(nèi)普遍分布，厚度較大，且均為軟弱土層，呈流塑狀態(tài)。水泥土攪拌樁處理軟土地基，即以水泥作為固化劑，利用深層攪拌機(jī)械將水泥與原位軟土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌、壓縮，并吸收周圍水分，經(jīng)過一系列物理化學(xué)作用生成一種特殊的具有較高強(qiáng)度、較好變形特征和水穩(wěn)性的混合柱狀體，它對提高軟土地基承載能力、減少地基的沉降量及保證高填土路基穩(wěn)定性具有明顯的效果，下面結(jié)合工程實(shí)際對水泥土攪拌樁的施工準(zhǔn)備、施工工藝流程、設(shè)計(jì)參數(shù)及要求、施工控制、質(zhì)量檢驗(yàn)等控制環(huán)節(jié)進(jìn)行探討。
1.施工準(zhǔn)備工作
1.1 軟基處理施工前，必須具備完整的地質(zhì)勘察資料及工程附近管線、建筑物、構(gòu)筑物和其他公共設(shè)施的構(gòu)造情況，必要時(shí)應(yīng)作施工勘察和調(diào)查以確保工程質(zhì)量及臨近建筑的安全。
1.2 攪拌樁施工單位必須具備相應(yīng)專業(yè)資質(zhì)，施工隊(duì)伍應(yīng)專業(yè)性強(qiáng)、施工經(jīng)驗(yàn)豐富、能夠處理突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
1.3 從事樁基檢測及見證試驗(yàn)的單位，必須具備省級以上建設(shè)行政主管部門頒發(fā)的資質(zhì)證書，因軟基處理工程為隱蔽工程，工程檢測與質(zhì)量見證試驗(yàn)的結(jié)果具有重要的影響，必須有權(quán)威性。1.4 技術(shù)準(zhǔn)備
1.4.1 熟悉施工圖紙及設(shè)計(jì)說明和其他設(shè)計(jì)文件。
1.4.2 施工方案審核、批準(zhǔn)已經(jīng)完成。
1.4.3 根據(jù)施工技術(shù)交底、安全交底進(jìn)行各項(xiàng)施工準(zhǔn)備。
1.4.4 施工前應(yīng)檢查水泥及外摻劑的質(zhì)量、樁位、攪拌機(jī)工作性能，各種計(jì)量設(shè)備（主要是水泥流量計(jì)及其他計(jì)量設(shè)備）完好程度。
1.4.5 放線前對各控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核后，按設(shè)計(jì)圖紙放線，準(zhǔn)確定出各攪拌樁的位置；測量施工平臺的高程，放好樁位；攪拌樁樁位應(yīng)采用竹片或板條進(jìn)行現(xiàn)場定位，點(diǎn)白灰定位，移動鉆機(jī)要準(zhǔn)確對孔，對孔誤差不得大于50mm，并報(bào)監(jiān)理復(fù)核。根據(jù)需要改動原設(shè)計(jì)位置的，需取得設(shè)計(jì)、監(jiān)理等的同意后，方可執(zhí)行。
1.5 物資準(zhǔn)備
1.5.1 水泥：采用新鮮水泥，出廠日期不得超過三個月。水泥攪拌樁應(yīng)采用合格普通硅酸鹽袋裝水泥，以便于計(jì)量。水灰比、水泥摻灰量、外加劑，滿足設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)要求。
1.5.2 主要機(jī)具設(shè)備：深層攪拌機(jī)、起重機(jī)、水泥制配系統(tǒng)、導(dǎo)向設(shè)備及提升速度量測設(shè)備、發(fā)電機(jī)等。
2.試樁
2.1深層攪拌水泥樁適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土。當(dāng)用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定其適用性。應(yīng)注意冬季施工時(shí)低溫和雨季施工時(shí)雨水等外部環(huán)境因素對樁體成樁質(zhì)量的影響。
2.2深層攪拌樁施工是用攪拌頭將水泥漿和軟土強(qiáng)制拌和，攪拌次數(shù)越多，拌和越均勻，水泥土的強(qiáng)度也超高。但是攪拌次數(shù)越多，施工時(shí)間也越長，工效也越低。試樁的目的是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時(shí)間、泵送壓力、攪拌機(jī)提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度等參數(shù)，以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。
2.3 每個標(biāo)段的試樁不少于5根，且必須待試樁成功后方可進(jìn)行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗(yàn)可采取7天后直接開挖取出，或至少14天后取芯，以檢驗(yàn)水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強(qiáng)度，最后通過單樁承載力和復(fù)合地基承載力來檢驗(yàn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)效果。
3.各工序施工要點(diǎn)及控制方法
3.1 水泥攪拌樁工藝流程圖
3.2 水泥攪拌樁施工技術(shù)措施
本工程采用的機(jī)具為SP-5型深層單軸攪拌機(jī)，采用四噴四攪施工工藝。
SP-5型深層攪拌機(jī)械技術(shù)參數(shù)
對應(yīng)的設(shè)計(jì)要求：水泥攪拌樁樁徑D＝500mm，最大加固深度為17.7m。
（1）測量放線
進(jìn)行施工放樣測量，定出水泥攪拌樁樁位，樁平面偏差不大于50mm。每次測量均要閉合，按規(guī)范嚴(yán)格控制閉合誤差。
（2）定位
深層攪拌機(jī)到達(dá)指定樁位、對中。當(dāng)?shù)孛嫫鸱黄綍r(shí)，采用攪拌機(jī)的液壓平衡裝置使起吊設(shè)備保持水平。
（3）預(yù)攪下沉
待深層攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動攪拌機(jī)電機(jī)，放松攪拌機(jī)吊索，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉，下沉速度可由電機(jī)的電流監(jiān)測表控制。工作電流不應(yīng)大于70A，如果下沉速度太慢，可從輸漿系統(tǒng)補(bǔ)給清水以利鉆進(jìn)。
（4）制備水泥漿
待深層攪拌機(jī)下沉到一定深度時(shí)，即開始按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水泥漿，待壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。
制備水泥漿的目的是，根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的水灰比和水泥摻入比這二個參數(shù)，計(jì)算出：
1）每1m3水泥土加固體中應(yīng)注入的漿液體積量（m3）。
2）漿液的密度（g/cm3）。
例如，在我們這個工地中水灰比為0.5，水泥摻入比取20％，1 m3水泥土中耗用的水泥量為20％×1700Kg＝340kg.
當(dāng)水和水泥的密度分別取1.0 g/cm3和3.0 g/cm3時(shí)，則1 m3水泥土中應(yīng)注入漿液量V為
V＝0.34×0.5+（0.34/3.0）＝0.28 m3
而漿液的密度ρ為
ρ＝（0.17+0.34）/0.28=1.82 g/cm3
計(jì)算每米攪拌樁需要用水泥量，計(jì)算如下：
M=π*（0.5/2）2*1*1700*20%=66.67kg
（5）提升噴漿攪拌
深層攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，并且邊噴漿、邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)確定的提升速度（≤0.8m/min）提升深層攪拌機(jī)。
（6）重復(fù)上、下攪拌
深層攪拌機(jī)提升至設(shè)計(jì)深度的頂面標(biāo)高時(shí)，集料斗中的水泥漿應(yīng)正好排空。為時(shí)軟土和水泥漿攪拌均勻，可再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計(jì)加固深度后再將攪拌機(jī)提升出地面。
（7）清洗
向集料斗中注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈。并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。
（8）移位
將機(jī)移至下一樁位，重復(fù)上述步驟。
由于攪拌樁頂部與上部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)（或承臺）接觸受力較大，因此通常還可以對樁頂1.0～1.5m范圍內(nèi)再增加一次噴漿，以提高其強(qiáng)度。
3.3 攪拌樁質(zhì)量檢驗(yàn)
樁體施工完成后三個月后方可填筑路堤和施加其它荷載，要求90天樁體無側(cè)限抗壓強(qiáng)調(diào)≥1.0Mpa，單樁承載力達(dá)到120KN。
3.4 攪拌樁施工允許誤差：
3.5 水泥攪拌樁的施工控制措施
3.5.1 由專人負(fù)責(zé)水泥攪拌樁的施工，全過程旁站水泥攪拌樁的施工過程。所有施工機(jī)械均應(yīng)編號，應(yīng)將現(xiàn)場技術(shù)員、鉆機(jī)長、現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、水泥攪拌樁樁長、樁距等制成標(biāo)牌掛于鉆機(jī)明顯處，確保人員到位，責(zé)任到人。
3.5.2 水泥攪拌樁開鉆前，應(yīng)用水清洗整個管道并檢驗(yàn)管道中有無堵塞現(xiàn)象，待水排盡后方可下鉆。
3.5.3 為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在主機(jī)上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進(jìn)行控制。
3.5.4 第一次下鉆時(shí)為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應(yīng)小于總量的1/2，嚴(yán)禁帶水下鉆。第一次下鉆和提升時(shí)一律采用低檔操作，復(fù)攪時(shí)可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時(shí)間應(yīng)不小于70分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa。
3.5.5 為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量，第一次提鉆噴漿時(shí)應(yīng)在樁底部停留30秒，進(jìn)行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間為30秒。
3.5.6 施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制噴漿時(shí)間和停漿時(shí)間。每根樁開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿。嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。儲漿罐內(nèi)的儲漿應(yīng)不小于一根樁1m的用量加66.67kg。若儲漿量小于上述重量時(shí)，不得進(jìn)行下一根樁的施工。
3.5.7 施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按監(jiān)理工程師要求整樁復(fù)攪，復(fù)噴的噴漿量不小于設(shè)計(jì)用量。如遇停電、機(jī)械故障原因，噴漿中斷時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄中斷深度。在12小時(shí)內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施，并將補(bǔ)噴情況填報(bào)于施工紀(jì)錄內(nèi)。補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于100cm，超過12小時(shí)應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。
3.5.8 現(xiàn)場施工人員應(yīng)認(rèn)真填寫施工原始記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括：施工樁號、施工日期、天氣情況；噴漿深度、停漿標(biāo)高；灰漿泵壓力、管道壓力；鉆機(jī)轉(zhuǎn)速；鉆進(jìn)速度、提升速度；漿液流量；每米噴漿量和外摻劑用量；復(fù)攪深度。
4.結(jié)語
軟基處理在城市建設(shè)中占據(jù)首要地位，軟基處理屬于隱蔽工程，一但被路堤等構(gòu)筑物所覆蓋，便構(gòu)成隱患且不好檢查及補(bǔ)救，水泥攪拌樁是一種有效處理軟基的辦法，能夠減少軟土路基的不均勻沉降、減少路的側(cè)向位移和橋頭跳車等都有很顯著和效果。對水泥攪拌樁的研究，必須根據(jù)不同的地區(qū)的地質(zhì)條件和土質(zhì)成份，通過試驗(yàn)的辦法來確定不同的配合比。通過對同一地區(qū)的總結(jié)和不同地區(qū)的對比，來不斷的積累和總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，那樣才能在以后的施工過程中快速運(yùn)用起來，從而達(dá)到有效的應(yīng)用與推廣。
參考文獻(xiàn)：
[1]YBJ225-91 軟土地基深層攪拌加固技術(shù)規(guī)程.
1 工程概況
我公司承建的滬寧高速公路擴(kuò)建工程位于揚(yáng)子淮地臺區(qū)中,屬Ⅶ級地震烈度設(shè)防區(qū),地層屬第四系全新統(tǒng)沖湖積層,軟土是沿線主要的不良地質(zhì)。標(biāo)段內(nèi)全部進(jìn)行軟基處理,其中:水泥攪拌樁45萬延米,處理深度5-12米,為軟基處理的主要方式,水泥攪拌樁的施工技術(shù)要求高、難度大。
2 水泥攪拌樁室內(nèi)配比試驗(yàn)
2-1 材料要求
2-1-1 水泥攪拌樁加固材料采用425#普通硅酸鹽水泥,通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和成樁試驗(yàn)確定施工水泥用量為60kg/m.
2-1-2 所購置水泥應(yīng)是國家免檢產(chǎn)品,嚴(yán)禁使用過期、受潮、結(jié)塊、變質(zhì)的劣質(zhì)水泥.根據(jù)工程需要,選擇具有早強(qiáng)、緩凝、減水、節(jié)約水泥用量等性能的外摻劑,純凈的生石膏粉作為選用的外摻劑,摻入量宜為水泥用量的2%~3%,要求生石膏粉通過0.075mm的方孔篩大于85%。
2-1-3 若采用其他的固化劑,必須對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行全面的檢測,并作室內(nèi)配方的比較、試驗(yàn),確定證明其性能較水泥優(yōu)越,或性能與水泥相當(dāng)且成本低,污染程度小時(shí)方可使用.
2-2 成樁試驗(yàn)
水泥攪拌樁施工前必須進(jìn)行成樁試驗(yàn),成樁試驗(yàn)應(yīng)達(dá)到下列要求并取得以下技術(shù)參數(shù):
2-2-1 檢驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的水泥土的配合比,是否適用于現(xiàn)場。
2-2-2 滿足設(shè)計(jì)水泥用量的各種技術(shù)參數(shù),如鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力、單位時(shí)間噴入量等.
2-2-3 檢驗(yàn)樁身的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求,即28天齡期的強(qiáng)度不低于1.0Mpa.
2-2-4 檢驗(yàn)單樁允許承載力和雙樁允許符合地基承載力(28天)能否分別達(dá)到150Kpa和300Kpa。
2-2-5 檢驗(yàn)加固劑分布的均勻性和有效加固長度能否符合設(shè)計(jì)要求。
2-2-6 掌握下鉆和提升的阻力情況,選擇合理的技術(shù)措施.
2-2-7 根據(jù)地層、地質(zhì)情況確定復(fù)噴范圍,成樁工藝性試驗(yàn)樁數(shù)各施工段落不少于5根.
3 水泥攪拌樁施工工藝及質(zhì)量控制
3-1準(zhǔn)備工作
3-1-1 機(jī)械設(shè)備:水泥攪拌樁的施工必須配備性能可靠、符合標(biāo)準(zhǔn)、種類齊全的施工機(jī)械和設(shè)備,在施工前做好機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)、試機(jī)工作,確保在施工期間正常作業(yè)。機(jī)械和設(shè)備如下:深層攪拌機(jī)、灰漿拌制機(jī)、集料斗、灰漿泵、控制柜、自動記錄噴漿量設(shè)備、其他輔助設(shè)備等。
3-1-2場地準(zhǔn)備:清除地表的雜草、樹根、耕植土等,填前翻松20~30cm,摻石灰5%拌和均勻后整平并壓實(shí)至87%,并形成不小于2%的外向橫坡。在拓寬路基外側(cè)開挖臨時(shí)排水邊溝,保證施工期間的排水。臨時(shí)排水邊溝不能和農(nóng)田排灌溝渠共用,在施工期間不能長期積水。根據(jù)設(shè)計(jì)文件和施工組織計(jì)劃的要求,確定合理可行的施工順序。
3-2水泥攪拌樁復(fù)合地基的施工
3-2-1水泥攪拌樁復(fù)合地基的施工流程
3-2-2 水泥攪拌樁的施工方法
水泥攪拌樁采用“兩噴四攪”法施工:濕噴樁機(jī)第一次下鉆時(shí)噴出總漿量的20-40%,第一次提鉆時(shí)噴出設(shè)計(jì)的剩余漿量,即兩噴;全過程四次攪拌,即四攪。
3-2-3 水泥攪拌樁的施工技術(shù)要求
(1)水泥漿液制備須有充分的時(shí)間要求大于4min,以保證攪拌的均勻性和水泥的水化。水泥漿從灰漿拌合機(jī)導(dǎo)入集料斗時(shí),必須過濾篩,把水泥硬塊剔出。水灰比應(yīng)根據(jù)試樁的參數(shù)確定,一般為0.45~0.5。漿液進(jìn)入儲漿罐中必須不停頓攪拌,以保證漿液不離析。
(2)噴漿量控制:設(shè)計(jì)28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.0Mpa,噴漿量在室內(nèi)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,每米提高水泥用量5Kg,并控制最小水泥用量≥50Kg/m,最大水泥用量≤70 Kg/m,水泥用量為兩次噴漿量之和。
(3)施工順序由內(nèi)側(cè)向外側(cè),每公里的軟土段要求試樁不少于5根,通過試樁確定以下參數(shù):a、滿足設(shè)計(jì)噴入量的各種參數(shù),如:鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力、單位時(shí)間噴入量、兩次噴漿量的分配;b、確定攪拌的均勻性,驗(yàn)證預(yù)定的工藝流程;c、掌握下鉆和提升的阻力,采取相應(yīng)的技術(shù)措施;d、確定軟土含水量和噴漿量的關(guān)系,求得最佳噴漿量和漿液的水灰比;
(4)濕噴樁機(jī)下鉆和提鉆速度是控制噴漿量的關(guān)鍵因素,由試樁確定,一般鉆進(jìn)速度≤1.0m/min.鉆頭到達(dá)樁底后攪拌噴漿1~2min、間歇后提鉆,確保底部有足夠的灰量,提鉆速度≤0.8m/min,確保攪拌均勻.
(5)噴漿攪拌提升,靠近離整平高程約0.25m處,重復(fù)噴攪以提高樁頭質(zhì)量,直至離整平高程約0.25m處停止,然后回填石灰土或砂墊層至整平高程并壓實(shí),壓實(shí)度≥87%。
(6)濕噴樁機(jī)鉆桿下沉或提升的時(shí)間應(yīng)有專人記錄,時(shí)間誤差不得大于5秒。當(dāng)復(fù)攪發(fā)生空洞后意外事故(如停電、灰管堵塞等)而影響樁體質(zhì)量時(shí),鉆機(jī)提升后應(yīng)立即回填素土,進(jìn)行重新噴漿復(fù)攪,在12小時(shí)內(nèi)補(bǔ)救施工,其搭接長度不小于1.0米。
(7)水泥攪拌樁的施工質(zhì)量及檢驗(yàn)要求見下表:
3-2-4砂墊層的施工
水泥攪拌樁施工完成7天并檢查合格后,進(jìn)行砂墊層及土工格柵的鋪設(shè),砂墊層總厚度40cm。當(dāng)填土高小于4.0m時(shí),再砂墊層中部鋪設(shè)一層土工格柵,當(dāng)填土高度大于4.0m時(shí),分別在砂墊層底面以上10 cm、30 cm出鋪設(shè)一層雙向土工格柵,土工格柵材料要求:經(jīng)、緯向抗拉強(qiáng)度≥80KN/m,對應(yīng)延伸率≤10%的雙向土工格柵。
3-3水泥攪拌樁質(zhì)量控制
3-3-1質(zhì)量目標(biāo)為:“把滬寧高速公路擴(kuò)建工程建成質(zhì)量一流、環(huán)境優(yōu)美、管理先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先和國際一流的現(xiàn)代化高速公路”。
3-3-2施工中嚴(yán)格遵守業(yè)主和監(jiān)理的各項(xiàng)要求,并進(jìn)行各項(xiàng)質(zhì)量檢查和評定,對現(xiàn)場原始資料實(shí)行嚴(yán)格管理,要求應(yīng)及時(shí)、真實(shí)、準(zhǔn)確,資料管理設(shè)專職資料管理員進(jìn)行統(tǒng)一管理。
3-3-3施工前應(yīng)做首件工程,進(jìn)行首件認(rèn)可制度,同時(shí)認(rèn)真總結(jié)首件施工工藝,取得相關(guān)的技術(shù)參數(shù),試驗(yàn)每個施工方案的可行性,為后續(xù)施工總結(jié)積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。并成立三級檢查制度:自檢、互檢、交接檢。
3-3-4加強(qiáng)現(xiàn)場施工人員的理論學(xué)習(xí)和思想教育,提高管理人員和質(zhì)量負(fù)責(zé)人的責(zé)任心及業(yè)務(wù)素質(zhì),將責(zé)任落實(shí)到個人在施工中嚴(yán)格采用預(yù)先控制、過程控制、最終控制的辦法,認(rèn)真執(zhí)行“三檢”制度,對每道工序嚴(yán)格檢查把關(guān),層層落實(shí)責(zé)任到人,消除質(zhì)量隱患.
3-3-5嚴(yán)格監(jiān)理程序,尊重監(jiān)理工作。
3-3-6工地試驗(yàn)室試驗(yàn)人員和試驗(yàn)設(shè)備配備完整,能很好地配合施工進(jìn)展完成各項(xiàng)施工試驗(yàn),同時(shí)嚴(yán)格服從監(jiān)理試驗(yàn)工程師的各項(xiàng)要求,及時(shí)報(bào)送各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù),為工程施工質(zhì)量保駕護(hù)航。
3-3-7加強(qiáng)進(jìn)場原材料質(zhì)量控制。加強(qiáng)施工現(xiàn)場安全工作,保證文明施工.
3-3-8現(xiàn)場施工中根據(jù)省擴(kuò)指要求,我項(xiàng)目部配備了足夠的施工和技術(shù)人員,保證了“一機(jī)一人”,并且全過程旁站,每個拌漿后臺全都配置了泥漿比重儀,以保證現(xiàn)場旁站人員及時(shí)、準(zhǔn)確的控制水泥漿的比重。由項(xiàng)目總工、工程部長、質(zhì)檢工程師不定期進(jìn)行巡查,嚴(yán)格控制軟基處理質(zhì)量。
4水泥攪拌樁的施工注意事項(xiàng)
4-1根據(jù)施工實(shí)際情況對水泥攪拌樁施工進(jìn)行雙控:
(1)水泥攪拌樁施工達(dá)到設(shè)計(jì)樁長但電機(jī)電流小于60A時(shí)應(yīng)繼續(xù)下鉆;
(2)水泥攪拌樁施工達(dá)到設(shè)計(jì)樁長的85%且電機(jī)電流大于120A時(shí)可以停止攪拌;
(3)試樁(不少于5根)中50%樁出現(xiàn)樁長小于設(shè)計(jì)值的85%、電流大于120A時(shí)應(yīng)在補(bǔ)勘地質(zhì)資料后調(diào)整處理方案;
(4)由于不同的施工機(jī)械標(biāo)定電流不同,上述控制值是根據(jù)常見設(shè)備制定的,特殊設(shè)備由監(jiān)理現(xiàn)場判斷。
4-2樁機(jī)必須配置噴入計(jì)量裝置,須定期標(biāo)定(每生產(chǎn)1萬米攪拌樁后重新標(biāo)定),嚴(yán)禁無噴入計(jì)量裝置的樁機(jī)投入使用,并記錄瞬時(shí)噴漿量和累計(jì)噴漿量。漿液罐容量應(yīng)不小于一根樁的用灰量加50kg,保證每根樁的連續(xù)施工,當(dāng)上述重量不足時(shí),不得開始下一根樁的施工。
4-3嚴(yán)格控制噴漿標(biāo)高和停漿標(biāo)高,不得中斷噴漿,確保樁體長度;兩噴過程中嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升和下鉆作業(yè)。
4-4施工中若發(fā)現(xiàn)噴漿量不足,由監(jiān)理選擇在該樁位的附近位置進(jìn)行補(bǔ)樁。
4-5 樁體復(fù)攪施工時(shí),應(yīng)采用中~底速檔鉆進(jìn)和提升,切勿采用高速檔快速鉆進(jìn)和提升。
5、水泥攪拌樁的檢測
5-1檢測樁的確定:
5-1-1檢測樁的成樁齡期一般應(yīng)達(dá)到28天。在特殊情況下,可申請進(jìn)行14天齡期的檢測.齡期小于28天的樁,所測強(qiáng)度值不換算為28天齡期強(qiáng)度,直接采用實(shí)測強(qiáng)度進(jìn)行樁體質(zhì)量判定;齡期超過28天的強(qiáng)度須折算成28天強(qiáng)度,每超過一天實(shí)測強(qiáng)度折減1%,最多折減50%。
5-1-2檢測單位根據(jù)施工單位及監(jiān)理單位提供的樁位圖和施工紀(jì)錄等資料,隨機(jī)選定檢測樁。
5-2芯樣描述
現(xiàn)場技術(shù)人員要通過鉆進(jìn)過程和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判斷樁身強(qiáng)度及樁體連續(xù)性,同時(shí)觀察標(biāo)貫器中水泥土攪拌的均勻程度、成樁狀態(tài)以及端承情況,并判斷樁長。描述內(nèi)容包括:
芯樣性質(zhì):土/水泥土/水泥
顏色:灰色/灰黑色/黃色等
狀態(tài):流塑/軟塑/可塑/硬塑/堅(jiān)硬
攪拌均勻性5-3評分標(biāo)準(zhǔn)
總體評價(jià):
上部應(yīng)達(dá)到75分以上,下部應(yīng)達(dá)到60分以上,否則判為不合格樁。
0 引言
隨著工程施工技術(shù)的發(fā)展，需要在濱海、湖沼、谷地、河灘等地開發(fā)建設(shè)。在各種軟土中修建建筑物，首先要解決的是軟土地基問題。軟土地基主要是由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量的松土、空隙率的有機(jī)質(zhì)土、泥炭或松散砂土等土層構(gòu)成。相對來說，軟土地基的地下水位高，其上的填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且容易發(fā)生沉降，從而導(dǎo)致上層路基或建筑物不平整、開裂，造成大量的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)。因此，提高軟土地基的處理技術(shù)是工程界所要解決的重要課題。
水泥深層攪拌法是用于加固飽和軟粘土地基的一種較新的方法，它是利用水泥等作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地與軟土強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反映，最終使軟土硬結(jié)成抗壓強(qiáng)度比原狀土高得多，并具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)復(fù)合地基，從而提高地基承載力，達(dá)到加固地基的目的，最終達(dá)到設(shè)計(jì)和使用要求。
由于水泥深層攪拌法加固地基具有施工工期短、施工簡單、材料來源廣、造價(jià)低和加固效果明顯等特點(diǎn)，因此自20世紀(jì)80年代初進(jìn)入我國以來，被廣泛地應(yīng)用于公路、水利、港口碼頭、機(jī)場等建設(shè)工程的軟土地基加固。
1 水泥深層攪拌樁在我市沿江地區(qū)的應(yīng)用
1.1 泰州市沿江地區(qū)地質(zhì)水文情況
泰州市沿江地區(qū)位于長江北岸，是典型的長江漫灘地區(qū)，地勢平坦低洼，軟土分布廣泛。根據(jù)地質(zhì)勘測成果表明，本地區(qū)地下水水質(zhì)良好，軟土為淤泥質(zhì)亞粘土及粘土，飽和，呈流塑狀，高壓縮性，高孔隙比，厚度較大，呈層狀分布，層厚1.5～9.0m不等，最大達(dá)22m。
1.2 應(yīng)用情況
近年來泰州在沿江地區(qū)陸續(xù)新建了一批公路工程項(xiàng)目，對深、厚軟土地基的處理廣泛采用了水泥深層攪拌樁技術(shù)。一般來說，當(dāng)軟基處理深度大于15m，均采用深層攪拌樁，樁徑一般為50cm，呈梅花型布置，樁心間距根據(jù)置換率不同介于1.0～1.5m之間不等，水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值≥1.5MPa。
2 水泥深層攪拌樁的施工
2.1 施工準(zhǔn)備
深層攪拌樁是隱蔽工程，質(zhì)量管理難度很大，其質(zhì)量控制應(yīng)貫穿在施工的全過程。施工單位在開工前，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告和攪拌樁的設(shè)計(jì)資料，在原投標(biāo)文件的基礎(chǔ)上，編制更為詳細(xì)具體的施工組織設(shè)計(jì)，在質(zhì)量控制、安全保障、工期、人員、設(shè)備、材料等方面提出完整的實(shí)施計(jì)劃和措施。
2.1.1 設(shè)備要求
進(jìn)場后，應(yīng)對施工機(jī)械設(shè)備配套情況、完好率情況等進(jìn)行檢查，認(rèn)真核查樁機(jī)的技術(shù)性能，確保所用機(jī)型能滿足施工要求。施工機(jī)械動力應(yīng)大于45kW，鉆頭葉片三層，每層兩片，上下層間距300mm，水平兩片葉片夾角30度，每片葉片寬100mm，并應(yīng)配有電腦記錄和打印噴漿量設(shè)備。
2.1.2 材料要求
水泥深層攪拌樁采用32.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。使用前，承包人將水泥的樣品送中心試驗(yàn)室（主要檢驗(yàn)水泥標(biāo)號、凝結(jié)時(shí)間、安定性等）或監(jiān)理工程師指定的試驗(yàn)室檢驗(yàn)，合格后方可使用。
2.1.3 技術(shù)準(zhǔn)備
施工人員必須熟悉設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)規(guī)范、施工方案、工藝要求等。按要求在室內(nèi)進(jìn)行配比試驗(yàn)，確定滿足設(shè)計(jì)要求的最佳水灰比、水泥摻入量。應(yīng)做好測量放樣工作，繪制出水泥攪拌樁平面布置圖，標(biāo)出醒目標(biāo)志以利查找。
2.1.4 場地準(zhǔn)備
施工段落在清表后應(yīng)將場地整平。當(dāng)?shù)鼗韺佑杏倌嗷蜍浫鯇訒r(shí)，應(yīng)清淤后回填。場地應(yīng)做好排水坡，挖設(shè)排水溝，保證場外不積水。
2.1.5 室內(nèi)配方試驗(yàn)
實(shí)際使用的噴漿量必須通過室內(nèi)配合比試驗(yàn)確定，根據(jù)土樣天然含水量，孔隙比的不同，應(yīng)做不同配合比的試驗(yàn)，確定最佳噴漿量。噴漿量在室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，每米提高水泥用量5kg，并控制最小水泥用量≥50kg/m。
2.1.6 工藝性試樁
為確定各種技術(shù)參數(shù)，按首件工程認(rèn)可制要求進(jìn)行工藝性試樁，攪噴樁成樁工藝試驗(yàn)由施工單位進(jìn)行，監(jiān)理全過程旁站。試樁結(jié)束后由施工方對試樁進(jìn)行總結(jié)，作出“濕噴成樁工藝的試驗(yàn)總結(jié)報(bào)告”（包含工程名稱、參加試樁人員、工藝流程、施工參數(shù)等內(nèi)容），上報(bào)監(jiān)理組，批準(zhǔn)后方可進(jìn)行大面積施工。同時(shí)將取得的施工參數(shù)掛牌標(biāo)明在機(jī)架上，以便執(zhí)行及檢查。
成樁試驗(yàn)應(yīng)達(dá)到下列目標(biāo)：（1）檢驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)的水泥土的配合比，是否適用于現(xiàn)場。（2）滿足設(shè)計(jì)水泥用量的各種技術(shù)參數(shù)，如鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力、單位時(shí)間輸漿量等。（3）檢驗(yàn)樁身的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（28d）是否滿足設(shè)計(jì)要求。（4）檢驗(yàn)加固劑分布的均勻性和有效加固長度能否符合設(shè)計(jì)規(guī)定。（5）掌握下鉆和提升的阻力情況，選擇合理的技術(shù)措施。
2.2 施工工藝流程
水泥深層攪拌樁的施工流程為：場地平整施工放樣鉆機(jī)定位制備水泥漿預(yù)攪下沉提升噴漿攪拌重復(fù)噴漿攪拌成樁鉆機(jī)移位。
2.2.1 鉆機(jī)定位
鉆機(jī)安裝調(diào)試，檢查轉(zhuǎn)速、空壓設(shè)備、鉆桿長度、鉆頭直徑等，并連接好輸漿管路，將鉆機(jī)移到指定位置；鉆桿端必須對準(zhǔn)樁位中心，垂直度偏差小于0.5O。
2.2.2 制備水泥漿
水泥漿液應(yīng)按設(shè)計(jì)配合比拌制，水泥漿拌和時(shí)間不得少于5min，不得離析、沉淀，停置時(shí)間不得超過2h；灌入漿液時(shí)應(yīng)加篩過濾。
2.2.3 預(yù)攪下沉
待攪拌機(jī)及相關(guān)設(shè)備運(yùn)行正常后，啟動攪拌電機(jī)，使攪拌機(jī)旋轉(zhuǎn)切土下沉。鉆進(jìn)速度一般應(yīng)控制在0.4～0.7m/min。拌機(jī)下沉?xí)r，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，邊噴邊旋轉(zhuǎn)。
2.2.4 提升噴漿攪拌
提升噴漿攪拌，攪拌機(jī)下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，邊噴邊旋轉(zhuǎn)；提升噴漿過程中的噴漿量應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并按以50～60r/min的轉(zhuǎn)速和v=0.7～0.8m/min的速度，邊提升邊注漿，直至設(shè)計(jì)樁長。成樁要控制攪拌機(jī)的提升速度和轉(zhuǎn)速，使連續(xù)均勻，以控制注漿量，保證攪拌均勻，同時(shí)泵送必須連續(xù)，噴漿壓力應(yīng)不小于0.4MPa。
2.2.5 復(fù)噴復(fù)攪
當(dāng)鉆頭提升到距離原地面50cm左右時(shí)，再重新邊噴漿邊攪拌至樁底，在樁底攪拌、連續(xù)噴漿1～2min，攪拌頭自樁底反轉(zhuǎn)，邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)，并以50～60r/min的轉(zhuǎn)攪拌軸轉(zhuǎn)速和v=0.7～0.8m/min的速度提升攪拌機(jī)，最后攪拌提升至地面，并做好施工記錄。
2.2.6 機(jī)具移位
鉆機(jī)移位，重復(fù)以上步驟，進(jìn)行下根樁的施工。
2.2.7 機(jī)具清洗
當(dāng)施工告一段落后，清洗全部管路中的殘存水泥漿，并將黏附在攪拌頭上的軟土清洗干凈。
2.2.8 樁頭處理
樁體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后，人工對攪拌樁樁頭超灌部分進(jìn)行鑿除，并清除現(xiàn)場多余土層；待滿足各項(xiàng)檢測設(shè)計(jì)要求后，填筑卵、礫石墊層。
根據(jù)本地區(qū)試樁結(jié)果，要高度重視復(fù)攪的作用。早期施工中，我們曾發(fā)現(xiàn)有樁體成型不好的情況，最初我們試圖通過增加單位噴漿量來解決，但效果卻并不理想，后來在并未增加單位噴漿量的情況下，通過增加復(fù)攪次數(shù)，取得了較好的成樁效果。本地區(qū)復(fù)攪次數(shù)一般都達(dá)到超過2次，有些段落復(fù)攪次數(shù)甚至達(dá)到6次。一般來說全程復(fù)攪次數(shù)越多，拌和越均勻，成樁效果也越好。
2.3 施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)
1）進(jìn)入施工現(xiàn)場的水泥應(yīng)具備出廠合格證、質(zhì)保書等質(zhì)量證明文件。水泥的堆放必須符合防雨、防潮的要求，不使用過期、受潮、結(jié)塊的水泥。
2）開機(jī)前必須先檢查導(dǎo)向管的垂直度，施工中要隨時(shí)觀察和保持?jǐn)嚢铏C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直。攪拌樁垂直度偏差≯1%，樁位偏差≯50mm，攪拌頭的直徑應(yīng)每天檢查一次，確保樁頭磨損量不超過10mm，成樁直徑和樁長不得小于設(shè)計(jì)值。
3）水泥漿液應(yīng)按預(yù)定的配合比攪拌均勻，加入緩凝劑防止初凝現(xiàn)象，保證每根樁所需漿液一次單獨(dú)拌制完成，并應(yīng)有專人記錄每根樁的水泥用量，制備好的漿液不得離析，倒入集料時(shí)應(yīng)加篩過濾，以免結(jié)塊，損壞泵體，泵送漿液前，管路應(yīng)保持潮濕，以利輸漿。
4）鉆進(jìn)噴漿攪拌至設(shè)計(jì)樁長或硬土層后，應(yīng)原地噴漿攪拌30s。如局部位置存在噴漿不足的情況時(shí)，應(yīng)在反轉(zhuǎn)提升的過程中進(jìn)行補(bǔ)漿。
5）鉆頭提升至地面后，應(yīng)立即反向鉆進(jìn)復(fù)攪，復(fù)攪深度原則上應(yīng)為樁身全長。在復(fù)攪拌過程中，應(yīng)對局部噴漿不足的樁身部位進(jìn)行補(bǔ)漿，并防止噴漿口堵塞。
6）嚴(yán)格控制鉆機(jī)下鉆深度、漿噴高程及停漿面，確保攪噴樁長度和水泥漿液噴入量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，樁長不得小于設(shè)計(jì)樁長或監(jiān)理工程師現(xiàn)場確認(rèn)的施工樁長，全樁水泥用量不得小于試樁時(shí)確定的水泥用量，每米用漿量誤差不得大于5%。
7）重復(fù)攪拌：在水泥摻入比達(dá)到一定程度時(shí)（一般為10%～15%），保證攪拌程度比增加水泥含量對承載力的提高更有效。為了保證水泥漿與土充分拌勻，在電動機(jī)功率允許的前提下，應(yīng)盡量多裝幾把葉片。在水泥摻量、噴漿壓力和機(jī)具轉(zhuǎn)速相同時(shí)，提升速度慢的樁身強(qiáng)度較高。
8）深層攪拌樁施工完畢后需養(yǎng)生28d，達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能填筑路基和進(jìn)行構(gòu)造物的施工。
3 質(zhì)量檢驗(yàn)
3.1 施工原始報(bào)表檢查
施工原始報(bào)表應(yīng)詳盡、完善、如實(shí)地記錄施工時(shí)間和工藝參數(shù)，完整地反映施工全過程。
3.2 人工開挖驗(yàn)樁
一般在每個段落最后一根樁完成一周后進(jìn)行，開挖時(shí)對樁頭必須小心處理，不準(zhǔn)用重錘敲擊。要求樁體圓勻，無縮頸和回陷現(xiàn)象；拌和勻稱，凝體無疏松；群樁樁頂整齊，間距勻稱。
3.3 鉆孔取芯和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)
鉆孔取芯試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)按照《巖土工程勘察規(guī)范》（2009年版）（GB50021-2001）、《軟土地基深層攪拌技術(shù)規(guī)程》（YBJ225-1991）等有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
3.4 載荷試驗(yàn)
樁的載荷試驗(yàn)是較接近樁的實(shí)際工作條件的試驗(yàn)，用以檢查樁的沉降及地基承載力。是否進(jìn)行載荷試驗(yàn)根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求或現(xiàn)場實(shí)際情況確定。
4 結(jié)束語
從我市沿江地區(qū)公路工程項(xiàng)目的施工和運(yùn)營期間地基沉降觀測結(jié)果來看，水泥深層攪拌樁對我市沿江地區(qū)深、厚軟土地基的處理達(dá)到了預(yù)期效果，取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。在多年工程建設(shè)實(shí)踐中，通過對該項(xiàng)技術(shù)的質(zhì)量管理，有如下幾點(diǎn)建議供工程界同行參考：
1）軟土地基處理在工程建設(shè)中為首要環(huán)節(jié)，軟基處理屬于隱蔽工程，且被構(gòu)造物覆蓋，構(gòu)成隱患不便檢查與補(bǔ)救。水泥攪拌樁是一種有效處理軟基的辦法，對工程建成后降低工后不均勻沉降有顯著的效果。
2）根據(jù)水泥土反應(yīng)機(jī)理和施工的實(shí)踐結(jié)果來看，水泥摻入量達(dá)到一定值時(shí)，單純提高水泥用量對強(qiáng)度提高不顯著，提高攪拌的均勻性對樁的強(qiáng)度影響較大。對于不同的類型和不同性質(zhì)軟土，必須在現(xiàn)場采取有代表性芯樣進(jìn)行配合比試驗(yàn)，才可以達(dá)到設(shè)計(jì)的加固效果，如實(shí)反映設(shè)計(jì)要求。
3）施工前做試驗(yàn)樁是必要的，以此確定的施工參數(shù)對大面積施工的質(zhì)量控制很關(guān)鍵。制備好的漿液不得離析，泵送必須連續(xù)。拌制漿液的罐數(shù)、固化劑和外摻劑的用量以及泵送漿液的時(shí)間等應(yīng)有專人真實(shí)記錄。
4）施工過程中的攪拌質(zhì)量（鉆桿轉(zhuǎn)速和復(fù)攪次數(shù)）對成樁質(zhì)量影響大，作為質(zhì)量控制的關(guān)鍵除了水泥用量以外，攪拌質(zhì)量應(yīng)作為重點(diǎn)來管理。因軟土地基在不同地段、不同土層土質(zhì)不同，為了能客觀有效地評價(jià)深層攪拌樁施工質(zhì)量和處理效果，質(zhì)量檢測宜采用多種方式綜合測定、綜合評分。
【參考文獻(xiàn)】
0.前言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。對于工程施工質(zhì)量的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也不斷的提高，水泥攪拌樁工程普遍用于高層建筑的地基處理加固工程。雖然施工工藝已相對成熟和完善，但隨著管理者對水泥攪拌樁不斷深入的認(rèn)識，使得其施工質(zhì)量越來越令人擔(dān)心，讓人總覺得其施工質(zhì)量十分難于控制。雖然施工單位、監(jiān)理單位及業(yè)主單位在水泥攪拌樁的施工工程中已經(jīng)下了非常大的監(jiān)管力度，但最終大多數(shù)收效甚微，檢測出的樁體實(shí)際施工質(zhì)量不得不令人捏一把冷汗，更談不上什么優(yōu)良率了。雖然經(jīng)過一番大費(fèi)周折的后方工作最終達(dá)到了自己的目的，但談到大規(guī)模的水泥攪拌樁施工時(shí)仍然心有余悸。那么怎樣才能做到心中有數(shù)呢？是不是有更好的方法去控制它呢？通過這些年的軟基施工管理，我總結(jié)出了一些經(jīng)驗(yàn)，希望能與大家共同探討。
1.施工準(zhǔn)備
某工程采用的水泥攪拌樁施工攪拌機(jī)械為SBJ40型深層攪拌機(jī),其最大加固深度為15～18m。配套設(shè)備及材料為:①HB6-3型柱塞式灰漿泵;②200L灰漿拌制機(jī);③0.5m3灰漿集料斗;④普通離心泵(冷卻用);⑤電纜及膠管。水泥攪拌樁是采用深層攪拌機(jī)械,在地基深處利用水泥作為固化劑,與軟土強(qiáng)制攪拌混合,硬化后形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。用水泥攪拌樁加固軟土地基,具有施工時(shí)無振動、無噪聲、無污染、攪拌時(shí)不會使地基側(cè)向擠出、對周圍原有建筑物影響較小等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),常用于建(構(gòu))筑物的地基、高速公路、鐵道和機(jī)場場道、大面積堆場等的軟土地基加固;軟土層中的基坑開挖、管道開挖或河道開挖的邊幫支護(hù)和防止底部管涌、隆起;軟土地基基坑開挖和其他工程的防滲帷幕等,可以提高地基承載力和邊坡穩(wěn)定性,減少工后沉降及不均勻沉降,防止?jié)B漏,提高液化能力。
2.施工控制進(jìn)度的幾個情況
退堤擴(kuò)孔工程為城鎮(zhèn)堤防工程,涉及房屋拆遷、郵電線、高壓線、自來水管等問題,前期處理工作頭緒多、拖延時(shí)間長、難度大,致使可施工工作面少;攪拌樁施工區(qū)距居民樓較近,為避免施工噪聲對附近居民夜間休息的影響在夜間不施工,致使有效施工時(shí)間減少;水泥攪拌樁強(qiáng)度增長緩慢,上部工程施工前需經(jīng)歷較長時(shí)間的等待,而該工程工期又短、時(shí)間緊,若不及時(shí)解決水泥攪拌樁的施工進(jìn)度問題,必然會影響整個退堤擴(kuò)孔工程的施工進(jìn)度。
解決進(jìn)度的控制措施：
為按期完成水泥攪拌樁的施工,一方面加快了對前期各方面問題的處理,另一方面采取了以下技術(shù)措施,保證水泥攪拌樁達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度要求,確保了施工按工期順利完成。
（1）增加施工機(jī)械。施工單位適時(shí)調(diào)整施工力量和施工強(qiáng)度,在具備條件的工作面,攪拌機(jī)從原先安排的4臺增加到6臺,提高了日完成樁數(shù),加快了施工進(jìn)度。
（2）提高水泥強(qiáng)度等級。選用P·O42.5水泥,使水泥攪拌樁強(qiáng)度提高了20%～30%,提高了早期強(qiáng)度。在每批水泥進(jìn)場后,備樣進(jìn)行水泥土強(qiáng)度試驗(yàn),符合要求后投入使用。成樁后3～7d內(nèi)隨機(jī)抽檢35根攪拌樁進(jìn)行輕型動力觸探(N10)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,水泥攪拌樁攪拌均勻性較好,強(qiáng)度較高, 7d齡期的N10比天然地基的N10高1倍以上,根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求,樁身強(qiáng)度已經(jīng)滿足設(shè)計(jì)要求。
3.施工中遇障礙物的處理
3.1障礙物情況
在大堤樁號0+153～0+221段的攪拌樁施工中,多次遇到木樁、磚墻等障礙物,無法繼續(xù)鉆進(jìn)。
3.2處理措施
根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,采取以下方法進(jìn)行處理:
（1）障礙物距地面的高度≯2m時(shí),挖除后重新進(jìn)行攪拌施工,直到設(shè)計(jì)深度。
（2）當(dāng)障礙物無法挖除或障礙物距地面的高度>2m時(shí),以攪拌至無法下鉆為止,此后對該段混凝土擋墻底板采取增厚10cm的加強(qiáng)處理。
4.成樁質(zhì)量的控制
為確保水泥攪拌樁加固效果,應(yīng)特別注意施工中的成樁質(zhì)量控制。水泥攪拌樁成樁質(zhì)量的控制,主要在于原材料的質(zhì)量控制、施工的工藝控制和施工記錄的控制。
4.1原材料質(zhì)量控制
4.1.1水泥
水泥質(zhì)量是關(guān)鍵。主要控制以下幾個環(huán)節(jié):每批水泥用于施工之前,必須抽樣試驗(yàn)合格后方可進(jìn)場使用;進(jìn)場水泥數(shù)量滿足施工進(jìn)度的要求;不合格或過期、受潮、硬化、變質(zhì)的水泥不得進(jìn)場;在每批水泥進(jìn)場后,備樣進(jìn)行水泥土強(qiáng)度試驗(yàn)。具體做法是:在施工現(xiàn)場取擬被加固土樣和拌和水,用塑料袋封裝運(yùn)至現(xiàn)場試驗(yàn)室,并用備樣水泥按確定的配合比用人工充分拌和,制成試塊并按規(guī)定養(yǎng)護(hù),若7d齡期的水泥土試塊達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的30%以上,則該批水泥允許投入工程使用,否則不得使用。
水泥土試塊90d齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)共做了106組,最大值4.0MPa,最小值2.2MPa,平均為3.0MPa,高于設(shè)計(jì)要求的2.0MPa,滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
4.1.2水
水質(zhì)分析檢驗(yàn)合格。
4.1.3制漿
按單樁長和試驗(yàn)得出的每m樁長水泥用量計(jì)算出單樁水泥用量,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的水灰比進(jìn)行制漿,在制漿罐中進(jìn)行拌制,備好的漿液應(yīng)不停地?cái)嚢?使其均勻穩(wěn)定,防止水泥漿發(fā)生離析。漿液倒入集料斗時(shí)加篩過濾,以免漿液結(jié)塊而損壞泵體。
4.2施工工藝控制
4.2.1保證垂直度
注意攪拌機(jī)的平整度并控制導(dǎo)向架對地面的垂直度,偏斜率≯1%。
4.2.2保證樁位準(zhǔn)確度
采用經(jīng)緯儀放出每塊擋墻底板上的各排樁位線,并用小竹樁標(biāo)定出樁位中心。所測放的樁位軸線經(jīng)復(fù)核后予以保護(hù),樁位放樣誤差≯5cm。
4.2.3噴漿攪拌均勻,不允許出現(xiàn)斷樁
嚴(yán)格按試驗(yàn)確定的參數(shù)控制水泥漿的噴出量、攪拌及提升的速度和次數(shù),保證噴漿攪拌的均勻性和連續(xù)性?；覞{泵的出口壓力保持在0. 4～0.6MPa,使水泥漿自動連續(xù)噴入地基土層內(nèi),并且攪拌均勻。嚴(yán)格控制重復(fù)攪拌時(shí)的下沉和提升速度,保證加固深度范圍內(nèi)每一深度均得到充分?jǐn)嚢?。水泥漿液的供應(yīng)必須連續(xù),一旦因故中斷,必須將攪拌頭下沉到停漿面以下0.5m處,待恢復(fù)供漿后再攪拌提升,以防斷樁。
4.3施工記錄控制
水泥攪拌樁成樁和噴漿施工由專人負(fù)責(zé)記錄,應(yīng)如實(shí)記錄每m下沉量、提升時(shí)間、送漿時(shí)間、停漿時(shí)間以及施工樁長等參數(shù)。若施工中發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)向監(jiān)理工程師匯報(bào),商定處理措施,并及時(shí)寫入施工記錄中。
5.成樁質(zhì)量的檢測
5.1配合比及成樁試驗(yàn)
根據(jù)JGJ79-2002《建筑地基處理技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,水泥土攪拌法用于處理泥炭土、有機(jī)質(zhì)土、塑性指數(shù)Ip>25的黏土、地下水具有腐蝕性以及無工程經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)時(shí),必須通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性。因?yàn)橹挥邢让鞔_了水泥攪拌樁在該工程是否適用,才能為有效地加固地基提供前提保證。
在該工程中,通過對水泥土的室內(nèi)配合比試驗(yàn),確定了所用水泥的摻入量、水灰比、水泥土強(qiáng)度的增長規(guī)律,推求出齡期與強(qiáng)度關(guān)系。根據(jù)室內(nèi)配合比試驗(yàn)確定的最佳參數(shù),現(xiàn)場選定2個樁位進(jìn)行了試樁,根據(jù)試樁情況及試樁檢測報(bào)告,確定了最終的施工方案和各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)(見表1)。
5.2承載力試驗(yàn)(現(xiàn)場載荷試驗(yàn))
根據(jù)JGJ79—2002《建筑地基處理技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,豎向承載水泥土攪拌樁地基竣工驗(yàn)收時(shí),承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)和單樁載荷試驗(yàn)。這是檢測水泥攪拌樁加固地基效果的最可靠的方法之一。
表2 水泥攪拌樁靜載試驗(yàn)結(jié)果k
在工程施工中遇到軟土地基時(shí)，對地基的處理非常重要，因?yàn)檐浲恋鼗旧淼某休d能力較差，不僅要受到工工藝；施工效應(yīng)
上部結(jié)構(gòu)本身的荷載，同時(shí)還要承受行車動荷載。一般情況下在施工中遇到軟土地基絕大部分不能滿足承載要求，需采取處理措施。以下將就湖南岳陽至常德高速公路軟土地基處理中的水泥攪拌樁加固技術(shù)應(yīng)用加以闡述。
1.工程概況及地質(zhì)條件
湖南岳陽至常德高速公路位于湖南省洞庭湖區(qū)境內(nèi)，屬典型軟土地基類型，線下綜合A-21標(biāo)段，全長8.894Km，共有橋涵結(jié)構(gòu)物32座，沿線地層為第四系全新統(tǒng)人工堆積層、第四系全新統(tǒng)沖海積層、海相沉積層、第四系全新統(tǒng)沖積層和第四系上更新統(tǒng)沖積層。第四系上更新統(tǒng)沖積層為本線主要地層，斷續(xù)分布厚度不等、埋深0.6～14.8m的濱海相沉積軟土層，軟土層厚度變化較大，最厚處可達(dá)9.7m，含腐殖質(zhì)，有機(jī)物含量一般為5.3～7.7%，土質(zhì)疏松，多為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉土層，具有天然含水率高、有機(jī)質(zhì)含量多、孔隙比大、壓縮性高、透水性差和承載力低等特性，工程性質(zhì)較差。
因基底持力層軟弱，天然地基難以滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，每個結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)下均設(shè)水泥攪拌樁，樁徑60cm，樁長5m～7m不等，樁間距均為1.0m，正方形布置，結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)輪廓線以外設(shè)計(jì)有一排水泥攪拌樁，以形成復(fù)合地基承載，滿足結(jié)構(gòu)物持力要求。
2.水泥攪拌樁加固軟土地基技術(shù)原理
水泥攪拌樁加固軟土地基技術(shù)的基本原理是：以水泥作為軟弱地基土壤固化劑，采用深層攪拌機(jī)將水泥漿送到需加固的地基中，與欲加固土壤攪拌均勻，形成具有一定強(qiáng)度的水泥土樁，通過樁體與周邊土壤共同作用，使水泥攪拌樁樁群區(qū)域形成具有整體性和具備足夠強(qiáng)度的復(fù)合地基，以達(dá)到提高地基承載能力的目的。
3.水泥攪拌樁的施工及技術(shù)要求
3.1水泥攪拌樁施工
①試驗(yàn)：選擇幾個有代表性的結(jié)構(gòu)物工點(diǎn)現(xiàn)場取土樣，連同施工實(shí)際所用的水泥、拌合水一并送至試驗(yàn)室，按擬訂的配方操作程序制作試塊（邊長為70.7mm的立方體），試塊成型后1～2天拆模，稱重后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生，達(dá)到規(guī)定齡期后，稱重進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得小于1.0Mpa（28d）。
水泥攪拌樁施工的水泥漿液配制采用P.O42.5（普通硅酸鹽水泥），并按設(shè)計(jì)要求加入外加劑。水泥摻量為被加固濕土質(zhì)量的12～20%，且每延米樁長不少于60Kg，水灰比為1：0.45～1：0.55。經(jīng)過室內(nèi)配比試驗(yàn)，研究確定最佳配比，驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性，試驗(yàn)技術(shù)方法與施工工藝。
②鉆機(jī)就位施工：移動鉆機(jī)到指定樁位對中，鉆機(jī)就位要求對位偏差量不大于2cm，鉆桿保持與地面垂直，采用吊線錘檢查，偏差量控制在1%范圍內(nèi)。待鉆機(jī)精確對位后，開動鉆機(jī)鉆進(jìn)距離原地面1m高度內(nèi)，速度應(yīng)慢，防止鉆孔偏斜，待一切正常后，可按正常速度鉆進(jìn)，控制在1.0m/分鐘之內(nèi)，同時(shí)開動送灰泵進(jìn)行送漿，鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度，停止正鉆進(jìn)及噴漿，然后進(jìn)行反轉(zhuǎn)并提升鉆桿，以使土體和水泥漿進(jìn)行充分的拌和。二次提升結(jié)束，鉆頭提升至設(shè)計(jì)?；颐鏁r(shí)，關(guān)閉送灰泵，慢速原位轉(zhuǎn)動2～3分鐘左右，排空鉆桿內(nèi)的灰，壓樁成型。為保證樁頭質(zhì)量，要求提升至設(shè)計(jì)樁頂高程位置時(shí)，料斗內(nèi)按設(shè)計(jì)用量拌制的水泥漿剛好用完。如發(fā)生故障停漿或鉆機(jī)停機(jī)情況時(shí)，應(yīng)馬上進(jìn)行復(fù)攪復(fù)噴，攪拌頭下沉到停漿點(diǎn)以下1m，以防斷樁或缺漿。
③嚴(yán)格控制水泥漿的用量與質(zhì)量：嚴(yán)格控制施工灰漿用量和水灰比，施工過程中，需時(shí)刻注意送灰泵表及壓力表，并作詳細(xì)的記錄，以做到經(jīng)濟(jì)合理的用灰量。水泥在運(yùn)輸和儲藏過程中，要注意防潮，在投入使用前，須經(jīng)過2.5mm篩，除去雜物及硬塊，以防堵管。水泥漿要現(xiàn)制現(xiàn)用，不得停放過久。
④施工過程中，設(shè)專人實(shí)施全程跟蹤記錄，包括所打的每根樁的編號、深度、噴漿量、二次噴漿的用量及完成各工序的時(shí)間，并及時(shí)匯總，交工程部分析總結(jié)后，及時(shí)反饋給施工隊(duì)，進(jìn)行參數(shù)改正和事故處理，做到信息化施工。
⑤控制攪拌均勻度和送灰量：嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制噴漿量及提升速度，以保證樁體內(nèi)每一深度均得到充分拌和。在送灰過程中不允許有斷灰的現(xiàn)象，應(yīng)有專人監(jiān)視送漿設(shè)備，防止集料斗中無灰，或管道堵塞。
⑥質(zhì)量控制：由于樁頭部分直接接觸上部構(gòu)筑物，會產(chǎn)生應(yīng)力集中，故在樁頂以下2.5m范圍內(nèi)應(yīng)降低提升速度，并按設(shè)計(jì)的要求在樁頂處原位攪拌1分鐘，以利提高樁頂強(qiáng)度。成樁過程中因故停工，第二次噴漿必須重疊接樁，且搭接長度不得小于1m，并做相應(yīng)記錄。若停機(jī)超過半小時(shí)以上，必須先清洗管道。水泥攪拌樁頭50cm范圍內(nèi)由于施工時(shí)覆蓋力小，攪拌質(zhì)量差，應(yīng)予以鑿除。設(shè)計(jì)樁長為鑿除樁頭后的實(shí)際長度。
⑦質(zhì)量檢驗(yàn)：水泥攪拌樁成樁7天須采用輕型動力觸探（N10）方法檢查樁身強(qiáng)度。觸探點(diǎn)的位置一般取樁徑1/4處，當(dāng)貫入100mm擊數(shù)N10小于10擊時(shí)，視為不合格，抽檢頻率100%。每座結(jié)構(gòu)物都要進(jìn)行1處復(fù)合地基荷載試驗(yàn)，試驗(yàn)位置隨機(jī)選定，應(yīng)在成樁28天后的樁體上進(jìn)行。復(fù)合地基承載力不小于150Kpa，安全系數(shù)K≥2。質(zhì)量檢測及驗(yàn)收嚴(yán)格按YBT225-91《軟土地基深層攪拌加固法技術(shù)規(guī)程》及設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。
對應(yīng)著水泥攪拌樁的施工的質(zhì)量調(diào)控的控制，對于樁位主要是針對其中的尺量進(jìn)行調(diào)控的，對于允許的偏差主要在2cm-5cm，而且確定了樁位的垂直度進(jìn)行整體性的調(diào)整與控制，有效地樁長主要是依據(jù)施工前鉆桿的長度進(jìn)行控制的。樁身的強(qiáng)度主要是在設(shè)計(jì)上樁徑的1/4處。若是符合地基的承受的荷載主要也是在樁體上進(jìn)行的。
3.2主要技術(shù)要求
①水泥攪拌樁采用“二噴四攪”工藝施工；②嚴(yán)格控制鉆頭下沉和提升速度，保證加固范圍內(nèi)每一深度都得到充分?jǐn)嚢?。③結(jié)合施工當(dāng)?shù)赝临|(zhì)，反復(fù)試驗(yàn)，確定最佳水灰比。④嚴(yán)格按成樁流程施工，避免漏打漏噴。
3.3施工效應(yīng)
①提高地基承載力：經(jīng)檢測水泥攪拌樁及上覆碎石形成的復(fù)合地基克服了軟基病害，提高了地基承載力，滿足結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)承載要求；②將軟土地基結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)施工濕施工變?yōu)楦墒┕?，改善施工了施工條件，減少施工難度，提高施工效率，加快了施工進(jìn)度，從而減少成本投入，降低了工程造價(jià)。
4.結(jié)語
水泥攪拌樁加固技術(shù)在軟土地基施工中普遍使用，是一種技術(shù)日趨成熟的工藝，此法既可保證工程質(zhì)量，減少投資，縮短工期，又簡化了施工難度，優(yōu)化施工條件。在黃萬鐵路線下A-21標(biāo)工程施工中，水泥攪拌樁成樁檢測合格率100％，后經(jīng)測量驗(yàn)證，結(jié)構(gòu)物沉降穩(wěn)定，取得了預(yù)期加固效果。
【參考文獻(xiàn)】
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0 引言
我國軟土分布廣闊，這也是公路建設(shè)中不可避免的會遇上的問題。因此，為了保障公路路面的施工質(zhì)量，就需要對公路的軟基進(jìn)行加固施工，而在公路軟基加固的施工過程中，水泥攪拌樁有著廣泛的應(yīng)用。基于此，本文就水泥攪拌樁在公路軟基加固中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，相信對有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。
1 水泥攪拌樁簡介
1.1 水泥攪拌樁處理軟土地基的適用范圍
水泥攪拌樁處理軟土地基，適用于含水量高、強(qiáng)度低、壓縮性高的軟弱土地基，并且該軟弱土層的深度深、面積大。對于穩(wěn)定安全系數(shù)小于1.2的路堤，水泥攪拌樁主要用在工后沉降不能滿足表1要求的路段。
1.2 水泥攪拌樁的優(yōu)點(diǎn)
水泥攪拌樁的施工工期短、效率高，在施工過程中，具有無振動、無噪聲、無地面隆起、不排污、不擠土、不污染環(huán)境、施工簡單以及加固費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
2 水泥土的力學(xué)性質(zhì)分析
水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度一般為0.3～0.4MPa，不同水泥含量的水泥土90d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度見表2。
2.1 水泥摻入比對水泥土強(qiáng)度的影響
水泥土的強(qiáng)度隨著水泥摻入比的增加而增大。當(dāng)摻入比小于5%時(shí)，由于水泥與軟土的反應(yīng)弱，水泥土固化程度低，離散性也較大，故在水泥攪拌樁實(shí)際施工中選用的水泥摻入比必須大于7%，偷工減料將對攪拌樁的質(zhì)量造成極大的影響。
2.2 齡期對水泥土強(qiáng)度的影響
水泥土的強(qiáng)度隨著齡期的增長而提高，一般齡期超過28d后仍有明顯增長。
2.3 外摻劑對水泥土強(qiáng)度的影響
不同外摻劑對水泥土的強(qiáng)度有著不同的影響，摻入合適的外摻劑，可以節(jié)省水泥用量或提高水泥土的強(qiáng)度。
3 水泥土攪拌樁工程實(shí)例
某公路項(xiàng)目，設(shè)計(jì)速度為120km?h-1，采用雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)公路建設(shè)，路基寬28m，路線全長27.25km。該項(xiàng)目穿越了大量的軟土、軟弱土和弱鹽漬土等不良地質(zhì)帶。經(jīng)理論計(jì)算，工程完工后沉降或路基穩(wěn)定性驗(yàn)算的安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求的路段，需根據(jù)實(shí)際情況采取水泥攪拌樁進(jìn)行加固處理。
3.1 施工設(shè)計(jì)
該項(xiàng)目中水泥攪拌樁使用了32.5R及以上礦渣硅酸鹽水泥，水灰比為0.4～0.5，水泥摻入量為加固土體質(zhì)量的15%。樁體同配比的室內(nèi)試塊28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于1.5MPa。復(fù)合地基承載力、單位復(fù)合地基承載力不小于130～140kPa。
3.2 施工要點(diǎn)
（1）施工前應(yīng)平整場地，清除地上及地下障礙物。
（2）攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度應(yīng)匹配，確保加固深度范圍內(nèi)土體的任意一處均能經(jīng)過20次以上的攪拌。地面以下在樁長的1/2且不小于5m的范圍內(nèi)必須進(jìn)行復(fù)攪復(fù)拌，以保證水泥與軟土拌和均勻。
（3）水泥土攪拌樁施工前應(yīng)進(jìn)行工藝性試樁，數(shù)量不少于5根，對軟弱土、軟土層應(yīng)增加攪拌次數(shù)或增加摻灰量。并根據(jù)工藝性試樁結(jié)果確定施工參數(shù)及施工工藝。
（4）拌制水泥漿液、水泥用量以及泵送漿液的時(shí)間等數(shù)據(jù)應(yīng)有專人記錄。泵漿量及攪拌深度必須采用經(jīng)國家計(jì)量部門認(rèn)證的檢測儀器進(jìn)行記錄。
（5）攪拌機(jī)噴漿提升的速度和次數(shù)必須符合施工工藝的要求，并有專人記錄。
3.3 施工準(zhǔn)備工作及質(zhì)量控制
3.3.1 施工準(zhǔn)備
（1）修好施工機(jī)械進(jìn)場的通道。
（2）供電設(shè)施應(yīng)齊全。在沒有外接電源的施工現(xiàn)場，應(yīng)配備柴油發(fā)電機(jī)。
（3）查明施工范圍內(nèi)的障礙物。地下有無大塊石及管線等，空中有無高壓電線等。所有障礙物應(yīng)事先清除或設(shè)立明顯標(biāo)志，確保安全生產(chǎn)。
（4）平整場地。在準(zhǔn)備施工攪拌樁的地段，首先用推土機(jī)將地表粗平，然后回填中粗砂墊層，再用平地機(jī)精平。有條件的地方，可用壓路機(jī)靜壓1～2遍。
3.3.2 原材料的質(zhì)量控制
（1）水泥質(zhì)量是關(guān)鍵，所用水泥品種和質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。水泥進(jìn)場之前，必須抽樣做安定性試驗(yàn)、膠砂強(qiáng)度等檢驗(yàn)，合格后方可進(jìn)場使用。進(jìn)場水泥數(shù)量應(yīng)能滿足施工進(jìn)度的要求，拒絕不合格或過期、受潮、硬化、變質(zhì)的水泥進(jìn)場。
（2）施工用水應(yīng)為人畜飲用水。如為自然水源，應(yīng)做水質(zhì)分析，檢驗(yàn)合格后才準(zhǔn)使用。
3.4 施工過程中的工藝控制
3.4.1 工藝性試樁
在開展大面積施工之前，必須進(jìn)行必要的水泥攪拌樁成樁試驗(yàn)，匯總試樁結(jié)果應(yīng)得到下列要求及相關(guān)技術(shù)參數(shù)。
（1）滿足設(shè)計(jì)的各種技術(shù)參數(shù)，如鉆進(jìn)速度、攪拌速度、提升速度等。
（2）確定均勻攪拌的必要步驟及程序。
（3）了解下鉆和提鉆的阻力以及地質(zhì)變化情況，采取合理的技術(shù)措施。
3.4.2 制漿質(zhì)量的控制
按設(shè)計(jì)給定的水灰比在制漿罐中進(jìn)行拌制，備好的漿液應(yīng)不停地?cái)嚢?，使其均勻穩(wěn)定，不得產(chǎn)生離析或停置時(shí)間過長，其中超過2h的漿液應(yīng)降低標(biāo)號使用；漿液倒入集料時(shí)應(yīng)加篩過濾，以免漿內(nèi)結(jié)塊損壞泵體。
3.4.3 泵送漿液的控制
泵送漿液前，管路應(yīng)保持潮濕，以利輸漿。泵送漿液過程中，泵的壓力必須足夠和穩(wěn)定，供漿必須連續(xù)，拌和必須均勻。如遇到漿液硬結(jié)堵管，必須立即拆卸輸漿管道，清洗干凈。
3.4.4 水泥樁長的控制
（1）鉆桿標(biāo)線控制法。施工之前丈量鉆桿長度，可用紅色油漆在鉆桿上劃出樁長長度的明顯標(biāo)志，以便掌握鉆桿鉆入深度、復(fù)攪深度，確保設(shè)計(jì)樁長。
（2）度盤讀數(shù)控制法。鉆機(jī)上有一個控制鉆桿鉆入深度的圓盤，通過指針讀數(shù)可直接反映出鉆樁的長度。
3.5 成樁后檢測注意事項(xiàng)
（1）攪拌樁應(yīng)在成樁7d內(nèi)用輕便觸探器鉆取加固樁土樣，觀察攪拌均勻程度，同時(shí)根據(jù)輕便觸探擊數(shù)用對比法判斷樁身強(qiáng)度。檢驗(yàn)樁的數(shù)量應(yīng)不少于已完成樁數(shù)的5%。
（2）在成樁28d后需鉆探取芯，抽檢比例應(yīng)達(dá)到總樁數(shù)的1.5%，取芯位置宜在樁直徑2/5處。將芯樣加工成50mm×100mm的圓柱體，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
（3）在成樁28d或90d后進(jìn)行載荷試驗(yàn)，檢驗(yàn)單樁承載力和復(fù)合地基承載力，抽檢頻率應(yīng)為總樁數(shù)的0.3%，且不少于3處。
4 結(jié)語
綜上所述，公路軟基加固施工一直都是要引起重視的，因?yàn)樽龊霉奋浕募庸?，不僅可以延長公路的使用時(shí)間，還能提高路面的安全性。因此，我們就需要采取相應(yīng)的措施，保障加固施工的質(zhì)量，以確保公路工程的整體質(zhì)量。
