水泥攪拌樁施工技術(shù)

嵇李梅　張　順

摘要：本文主要介紹水泥攪拌樁現(xiàn)場(chǎng)管理、施工控制要點(diǎn)、控制方法，并總結(jié)了幾點(diǎn)體會(huì)。

關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；現(xiàn)場(chǎng)施工；管理控制

1 前言

隨著國(guó)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(duì)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(chǎng)、高層建筑的地基處理加固工程。雖然施工工藝已相對(duì)成熟和完善，但隨著管理者對(duì)水泥攪拌樁不斷深入的認(rèn)識(shí)，使得其施工質(zhì)量越來(lái)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(cè)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(guò)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(guò)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。

2 施工前準(zhǔn)備工作

2.1 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(gè)攪拌刀片，其行走部分采用液壓腿，十分靈活，工作效率相對(duì)較高，適用于施工樁長(zhǎng)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(dòng)起來(lái)比較困難，每次移動(dòng)都需要枕木鋪墊調(diào)平樁機(jī)，垂直度控制起來(lái)也較麻煩。其下鉆速度主要靠卷?yè)P(yáng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制，當(dāng)遇到局部硬層時(shí)只能靠加大動(dòng)力頭重量和增加豎向破土刀片來(lái)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(gè)。適用于所有土層水泥攪拌樁的施工。

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(chǎng)施工控制的角度上來(lái)考慮，電腦只不過(guò)是一個(gè)擺設(shè)罷了，它讓領(lǐng)導(dǎo)安心，實(shí)際上目前市場(chǎng)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(wú)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(chǔ)功能，施工過(guò)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(dòng)消失；③深度計(jì)經(jīng)檢查準(zhǔn)確無(wú)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(dòng)。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(zhǎng)的弄虛作假。

2.2 施工場(chǎng)地及其他準(zhǔn)備

施工場(chǎng)地一定要平整，且在一側(cè)要開挖排水邊溝，保證雨季場(chǎng)地不積水，給樁機(jī)組創(chuàng)造一個(gè)好的施工環(huán)境。

對(duì)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。

建好水泥庫(kù)，水泥庫(kù)凈面積不得小于42平方米，同時(shí)最大庫(kù)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(chǎng)困難而導(dǎo)致停工的情況。

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。

將樁機(jī)鉆頭上的橫向攪拌刀片增加至6個(gè)，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。

召集所有現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人員及樁機(jī)組機(jī)長(zhǎng)召開施工前技術(shù)交底會(huì)議，主要落實(shí)施工工藝、施工過(guò)程中的管理制度、資料的統(tǒng)一、檢測(cè)要求及付款方式等，將項(xiàng)目部的管理方式及指導(dǎo)思想落實(shí)到每一個(gè)施工人員，有效提高他們的認(rèn)識(shí)和警惕程度。為進(jìn)一步保證工程的施工質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。

3 施工技術(shù)控制

確定持力層必須準(zhǔn)確，樁體一般最多以進(jìn)入持力層50cm為宜，不宜過(guò)深，否則將會(huì)產(chǎn)生三個(gè)方面的危害：①由于底部壓力過(guò)大，水泥漿無(wú)法滲入，底部無(wú)法成樁，最終導(dǎo)致樁長(zhǎng)不足；②由于底部一般多為粘土或亞粘土，土質(zhì)過(guò)硬，帶漿下鉆困難或無(wú)法下鉆，土體無(wú)法拌碎。當(dāng)不帶漿下鉆時(shí)，土體由于無(wú)法拌碎多會(huì)導(dǎo)致糊鉆的情況，土體與鉆頭形成一個(gè)圓柱體形狀，造成積壓樁內(nèi)土體，發(fā)生掉樁頭或樁內(nèi)水泥漿外溢的情況。③水泥攪拌樁施工一般多為下鉆噴漿，如果進(jìn)入持力層過(guò)深，為防止下鉆堵管只能一直噴漿，但由于底部下鉆速度其慢無(wú)比，導(dǎo)致底部水泥漿用量嚴(yán)重過(guò)多，造成水泥漿順著鉆桿溢出地面，且直接縮短了樁體的施工時(shí)間。

為保證樁體攪拌均勻，樁機(jī)鉆頭應(yīng)焊接至少6個(gè)橫向攪拌刀片，且在每個(gè)橫向刀片上焊接1~2個(gè)豎向攪拌刀片，同時(shí)保證樁體的豎向攪拌效果，豎向攪拌刀片長(zhǎng)度>5cm，寬度≥2cm。

在樁機(jī)井架的正面和側(cè)面一定要吊掛垂球，垂球重量不小于2kg，防止施工時(shí)樁機(jī)傾斜，最終導(dǎo)致檢測(cè)時(shí)樁體無(wú)法檢測(cè)到底，到時(shí)候樁體質(zhì)量固然再好也是惘然。

為了保證水泥漿的配合比滿足要求、每根樁所使用的的水泥漿量均勻充足，且考慮方便現(xiàn)場(chǎng)施工人員的操作和旁站人員的監(jiān)督。若所施工的樁長(zhǎng)皆為統(tǒng)一長(zhǎng)度，可將單根樁所需的水泥漿一次拌制或分兩次拌制完成；當(dāng)樁長(zhǎng)較短時(shí)也可一次拌制2~3根樁所需的水泥漿，使用時(shí)可在水泥漿罐的罐壁上焊接出每根樁需用水泥漿的深度刻度線。

由于現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，施工工人素質(zhì)相對(duì)有限，拌制水泥漿時(shí)并不能嚴(yán)格按照書面上的要求去制作水泥漿，勢(shì)必造成施工過(guò)程中水泥漿拌制和使用的混淆，對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的隱患。為了防止此類現(xiàn)象的發(fā)生，必須在水泥漿罐的罐壁上用稍大的鐵塊或螺絲帽焊接出用水面和水泥漿面的準(zhǔn)確位置。因?yàn)槊看伟柚扑酀{所需的水泥是個(gè)定值，所以這樣就完全足以避免水泥漿配合比不準(zhǔn)確的情況。

當(dāng)施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地層某深度出現(xiàn)硬層時(shí)，可根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行相應(yīng)的處理：

①當(dāng)此段硬層小于50cm時(shí)，若下鉆相對(duì)比較容易，可稍稍放大回漿量，短時(shí)間內(nèi)穿透此硬層。若下鉆比較困難，不得任其緩慢鉆進(jìn)，一方面要及時(shí)增大回漿量，另一方面要在動(dòng)力頭上加大配重，并在最下面的兩個(gè)橫向攪拌刀片上焊接鋒利的破土刀片，使其能夠迅速穿透此段硬土層。效用分析：一是防止此段過(guò)多浪費(fèi)水泥漿，造成水泥漿冒出地面而流失，且使整根樁體的噴漿量嚴(yán)重不均勻；二是提高施工工作效率，防止窩工；三是避免當(dāng)遇到硬土層時(shí)浪費(fèi)時(shí)間過(guò)多，造成整根樁的實(shí)際施工時(shí)間縮短，將嚴(yán)重危害樁體的施工質(zhì)量。

②當(dāng)此段硬層大于50cm時(shí)，可將此土層作為持力層，無(wú)須繼續(xù)深入。防止此段土層難于拌碎，水泥漿深入困難，最終造成此處出現(xiàn)斷樁或造成樁體整體不合格的情況。

為確保樁體噴漿和攪拌的均勻性，針對(duì)上海和宜興產(chǎn)的STB-1類形的樁機(jī)施工時(shí)必須限定每延米的施工時(shí)間，一般每延米的施工時(shí)間控制在≥4分鐘/每米，此施工時(shí)間是指在正常施工情況下，當(dāng)?shù)刭|(zhì)較復(fù)雜時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加施工時(shí)間。

根據(jù)復(fù)合地基承載力計(jì)算及受力分析，樁體6m以上的部位基本承受了上部荷載的70%以上，越往下部受力漸漸越來(lái)越小，因此施工過(guò)程中應(yīng)特別注意加強(qiáng)上部樁體施工控制工作。

旁站人員每天必須記錄所管轄樁機(jī)的具體施工情況，其中包括：當(dāng)值期間樁機(jī)施工是否正常、有無(wú)機(jī)械損壞情況，修理時(shí)間，修好后開工時(shí)間、有無(wú)無(wú)故停機(jī)的情況，停機(jī)時(shí)間及開機(jī)時(shí)間。有了此記錄，那些企圖投機(jī)取巧之徒便無(wú)計(jì)可施了。給他們的只有兩條路，一是走人，二是老老實(shí)實(shí)施工。

面對(duì)水泥攪拌樁數(shù)量龐大的施工人員、管理人員，并不是哪一個(gè)人有多大能力就能夠全部管理起來(lái)的，水泥攪拌樁最終管理的成敗與否取決于管理者對(duì)水泥攪拌樁的認(rèn)識(shí)深度和管理方向，且是否能建立一個(gè)處于受控狀態(tài)下系統(tǒng)的管理網(wǎng)絡(luò)。