簡述水泥攪拌樁施工工藝

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摘要：在公路軟基深處就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，由固化劑和軟土間產(chǎn)生一系列物理和化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥土攪拌樁。

關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁施工工藝

在虎門鎮(zhèn)環(huán)島路施工中，由于地下水位高，存在大量復(fù)雜的軟土地基，為達(dá)到加快施工速度，提高地基承載力，增加地基穩(wěn)定性及減少工后沉降等目的，對(duì)原路基進(jìn)行了水泥攪拌樁加固處理。本人結(jié)合施工實(shí)踐中，總結(jié)了水泥攪拌樁軟土地基施工工藝，水泥攪拌樁具有施工簡單，快速，震動(dòng)小擠土效應(yīng)弱、無公害等特點(diǎn)，能有效地提高軟土地基的穩(wěn)定性，減少和控制沉降量。

1、施工工藝

1.1配合比試驗(yàn)：取現(xiàn)場原狀土和擾動(dòng)土樣，在室內(nèi)進(jìn)行配合比試驗(yàn)，根據(jù)土樣含水量、孔隙率以及有機(jī)質(zhì)含量不同，確定水灰比、最佳外加劑和水泥摻入量。試驗(yàn)設(shè)備采用土工試驗(yàn)和砂漿混凝土實(shí)驗(yàn)儀器，室內(nèi)制作試件尺寸70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方體，放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室，分別進(jìn)行各齡期的養(yǎng)護(hù)?？箟簭?qiáng)度采用控制應(yīng)力試驗(yàn)方法。每組試件不少于3個(gè)，同時(shí)要考慮室內(nèi)配合比與現(xiàn)場施工條件的偏差。

1.2成樁工藝性試驗(yàn)：工藝性試驗(yàn)應(yīng)選擇有代表性的地段進(jìn)行現(xiàn)場成樁，試樁數(shù)量要求不少于3根，工藝性試驗(yàn)成樁后在試驗(yàn)樁豎向全長鉆芯取樣，檢查樁身水泥土密實(shí)度、強(qiáng)度。根據(jù)試驗(yàn)情況最終確定固化劑摻入比、鉆進(jìn)速度、提升速度、噴漿壓力、單位時(shí)間噴入量及攪拌次數(shù)等工藝參數(shù)。工藝試驗(yàn)結(jié)束后，各種數(shù)據(jù)報(bào)經(jīng)監(jiān)理確認(rèn)后方可正式施工。

1.3工藝流程及操作要點(diǎn)

水泥攪拌樁工藝流

平整場地→測量放樣→拌制水泥漿→水泥攪拌機(jī)械安裝、就位→鉆進(jìn)、噴漿→提升攪拌→關(guān)閉攪拌機(jī)械，移位→成樁檢測。

1.3.1平整場地

清除地表雜草、雜物（包括石塊、樹根、垃圾等），低洼地段，采用回填黏性土并進(jìn)行夯實(shí)，以滿足樁機(jī)行走時(shí)的地基承載力。對(duì)于水田地段，排水疏干后清表0.3—0.5m，將原地面做成4%的橫坡，并在路基兩側(cè)開挖邊溝，對(duì)于施工場地下的管線采取標(biāo)示等保護(hù)措施。

1.3.2測量放樣

用全站儀按圖紙準(zhǔn)確放出控制樁后，根據(jù)樁位布置放出具體樁位，對(duì)控制樁要設(shè)明顯標(biāo)志，并定期復(fù)核。

1.3.3拌制水泥漿

水泥漿嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比配制，水泥、外加劑、摻合料等各種原材料嚴(yán)格計(jì)量，確保配合比準(zhǔn)確。攪拌時(shí)間通過工藝性試驗(yàn)確定，水泥漿隨拌隨用，要攪拌均勻無團(tuán)塊，出現(xiàn)初凝的水泥漿不得使用。每次攪的水泥漿量應(yīng)稍多于一根樁的用量。

1.3.4水泥攪拌機(jī)械安裝、就位。

現(xiàn)場拼裝鉆機(jī)、就位。首次進(jìn)場施工時(shí)，應(yīng)對(duì)樁機(jī)的電流表、管道壓力表、電磁流量表、深度測量儀、電腦打印機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。正常施工時(shí)要經(jīng)常復(fù)查，特別是鉆頭葉片磨損超限應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊，以保證樁體的樁徑。移動(dòng)鉆機(jī)、準(zhǔn)確對(duì)孔，水平校正鉆機(jī)，使其鉆桿軸線垂直對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心位置，施工時(shí)傾斜度不得大于1%。

1.3.5鉆進(jìn)、噴漿

啟動(dòng)鉆機(jī)，使其鉆桿沿導(dǎo)向架向下勻速、持續(xù)下沉攪拌切土，同時(shí)開啟送漿泵向土體噴水泥漿，此時(shí)雙軸上的多層葉片同時(shí)正、反向旋轉(zhuǎn)攪拌直到設(shè)計(jì)深度。達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，在樁端就地持續(xù)噴漿攪拌30秒以上，使樁端水泥漿充分?jǐn)嚢杈鶆颉＃ㄏ鲁羾姖{為總漿量的90～95%以上）

1.3.6提升攪拌

攪拌機(jī)提升，此時(shí)噴漿的目的是為了避免噴漿口被堵塞，同時(shí)攪拌樁機(jī)鉆桿上葉片正、反向旋轉(zhuǎn)，繼續(xù)攪拌水泥土。提升過程中噴漿量為總量的5～10%以下。提升到樁頂后，原位攪拌不少于30S。

1.3.7關(guān)閉攪拌機(jī)械，移位。

1.3.8檢測

成樁7d內(nèi)，淺開挖樁頭1.5m左右，目測檢查攪拌樁的均勻性，測量成樁直徑，用輕便觸探儀檢查樁的質(zhì)量。成樁28d后，在樁徑1/4處，樁長范圍內(nèi)取芯，檢驗(yàn)樁的完整性、均勻性及施工長度，檢驗(yàn)頻率為總樁數(shù)的2%，同時(shí)進(jìn)行單樁地基靜載試驗(yàn)，檢查頻率為0.2%，且不少于3根。芯樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度要滿足設(shè)計(jì)要求。取芯后的孔洞用水泥砂漿灌注封閉。

2、施工要點(diǎn)及質(zhì)量控制

2.1根據(jù)加固深度選擇合適的攪拌樁機(jī)、漿液發(fā)送器及配套設(shè)備，嚴(yán)禁沒有計(jì)量裝置的機(jī)械投入使用。材料應(yīng)具有質(zhì)量合格證，不得使用受潮結(jié)塊、過期變質(zhì)的加固料。使用的固化劑和外加劑的品種、規(guī)格及性能要滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2攪拌樁的施工順序宜從中間向外圍進(jìn)行，或以由一邊推向另一邊的方式施工。

2.3泵送漿液前，管道應(yīng)保持濕潤，以利于輸漿，現(xiàn)場拌制漿液，應(yīng)有專人記錄每根樁水泥用量，并記錄送漿開始、結(jié)束時(shí)間。供漿必須連續(xù)，拌合必須均勻，一旦因故障停漿，為防止斷樁和缺漿，應(yīng)使攪拌機(jī)下沉到漿面以下1m，待恢復(fù)供漿后再噴漿上升。如因故停漿超過3小時(shí)，為防止?jié){液硬結(jié)堵管，應(yīng)先拆除輸漿管路清洗后備用，并記錄中斷深度，在12h內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)噴，補(bǔ)噴接樁時(shí)，其重疊段應(yīng)大于1m，超過12h時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)樁。

2.4施工中如發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按要求整樁復(fù)攪，漿液用量不少于設(shè)計(jì)用量。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30s，使?jié){液完全到達(dá)樁端。

2.5當(dāng)攪拌樁樁頂接近設(shè)計(jì)高程時(shí)，要注意在樁頂1～1.5m范圍內(nèi)增加噴漿攪拌，攪拌樁機(jī)提升出地面時(shí)，應(yīng)減速，當(dāng)噴漿口至樁頂高程時(shí)，宜停止提升，攪拌30s，以保證樁頭密實(shí)均勻。

2.6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，漏漿點(diǎn)要及時(shí)補(bǔ)漏，嚴(yán)重時(shí)要停機(jī)換管。

2.7施工中要始終保持?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%，樁位偏差不大于50mm。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的樁位、樁長、樁數(shù)、噴漿量及試驗(yàn)確定的參數(shù)施工。施工時(shí)施工人員要認(rèn)真填寫原始記錄。

2.8攪拌樁路基段應(yīng)注意盡量安排提前施工，并觀測其沉降。

3、常見問題及處理方法

3.1當(dāng)遇有下沉困難、電流值高、電機(jī)跳閘等情況時(shí)，其原因是電壓低、土質(zhì)硬，阻力大或遇有石塊等障礙物。此時(shí)采取調(diào)高電壓、適量沖水和挖除障礙物等方法處理。

3.2當(dāng)土質(zhì)粘性大、攪拌機(jī)自重不夠時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致攪拌機(jī)下沉不到設(shè)計(jì)深度，此時(shí)要增加攪拌機(jī)自重或設(shè)加壓裝置。

3.3當(dāng)投料不準(zhǔn)確、灰漿泵磨損漏漿、灰漿泵輸漿量偏差大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致噴漿還未到設(shè)計(jì)高程時(shí)漿液已排空，針對(duì)這種情況要重新標(biāo)定投料量、檢修灰漿泵、重新標(biāo)定灰漿泵的輸漿量。

3.4當(dāng)攪拌加水過量或輸漿管部分堵塞時(shí)，會(huì)導(dǎo)致剩漿過多，此時(shí)要采取重新標(biāo)定用水量和清洗輸漿管的措施來解決。

3.5當(dāng)輸漿管內(nèi)有水泥結(jié)塊或噴漿口球閥間隙過小時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輸漿管堵塞爆裂，此時(shí)要拆洗輸漿管并適當(dāng)調(diào)節(jié)噴漿口球閥。

3.6當(dāng)灰漿濃度過大或攪拌樁葉片角度不合適的時(shí)候，易導(dǎo)致鉆頭和混合土同時(shí)旋轉(zhuǎn)，這時(shí)應(yīng)該重新標(biāo)定水灰比并更換鉆頭或調(diào)整葉片角度。

4、結(jié)束語

水泥攪拌樁適用于加固、處理各種成因的飽和軟黏土、淤泥、淤泥質(zhì)土、黏土、亞黏土等地質(zhì)情況，施工時(shí)與樁周土體一起組成復(fù)合地基，從而達(dá)到提高地基承載力，減少地基沉降的目的，且對(duì)周圍土體無擾動(dòng)、無振動(dòng)，對(duì)周圍環(huán)境噪聲污染較小，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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