濕法水泥攪拌樁加固軟土地基施工及質(zhì)量保證措施

于 波

(黑龍江省公路工程質(zhì)量監(jiān)督站，黑龍江 哈爾濱 150000)

濕法水泥攪拌樁加固軟土地基施工及質(zhì)量保證措施

于 波

(黑龍江省公路工程質(zhì)量監(jiān)督站，黑龍江 哈爾濱 150000)

結(jié)合工程實(shí)例，首先簡(jiǎn)單介紹了工藝性試樁的步驟，然后對(duì)濕噴樁現(xiàn)場(chǎng)施工控制要素進(jìn)行重點(diǎn)分析，最后強(qiáng)調(diào)了施工質(zhì)量保證的措施，以期能夠?yàn)橥袔?lái)一些啟發(fā)。

濕法水泥；攪拌樁；軟土地基；施工質(zhì)量

1 工程實(shí)例

北安至綏化的高速公路全長(zhǎng)約為208 km,為了使路基在構(gòu)造物的兩側(cè)不會(huì)輕易出現(xiàn)不均勻沉降，進(jìn)而產(chǎn)生跳車現(xiàn)象，在涵洞與橋梁的量變都設(shè)置的有過(guò)渡段處理路基，其中在縱向處理的長(zhǎng)度上，明涵和小橋在0～15 m、大中橋在0～20 m范圍內(nèi)的處理方式是水泥攪拌樁，首先將表面的泥炭層、草炭和換填的沙礫清理干凈，將樁徑為0.5 m的樁埋在不良土層1～3 m的位置，每根樁相距1.5 m，布置的樁位在平面上呈梅花形。當(dāng)前在公路橋涵兩側(cè)用水泥攪拌樁來(lái)處理特殊路基，在黑龍江省內(nèi)還屬于比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段，在工程施工管理與質(zhì)量管理等方面仍然缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。而工程施工質(zhì)量會(huì)給橋頭路基造成直接影響，關(guān)乎到工程的經(jīng)濟(jì)性，所以對(duì)濕噴樁施工質(zhì)量進(jìn)行控制是十分有必要的。

2 工藝性試樁步驟

為了保證濕噴樁施工的質(zhì)量，在施工之前，還需要進(jìn)行試樁，試樁的原因?yàn)椋?1)對(duì)室內(nèi)的配合比進(jìn)行驗(yàn)證；(2)能夠全面了解下鉆和提升的實(shí)際難度；(3)在鉆頭進(jìn)入硬土層后，能夠掌握電流的變化狀況；(4)對(duì)水泥漿液的密度進(jìn)行測(cè)量；(5)明確輸漿泵需要輸漿的總量；(6)了解攪拌機(jī)提升的速度、復(fù)攪下沉和提升的速度等各種參數(shù)；(7)掌握施工過(guò)程中的冒漿狀況以及應(yīng)用提升與下沉噴漿的效果。通常情況下，在試樁時(shí)需要提供大約10根的樁，若是沒(méi)有條件，那么每種配合比都必須超過(guò)兩根；在選擇試樁施工段落時(shí)，盡量選擇地質(zhì)較差的段落，這樣就能夠?qū)罄m(xù)施工進(jìn)行有效控制。

3 濕法水泥攪拌樁加固軟土地基施工控制

3.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備共包含三個(gè)方面的內(nèi)容：現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備、機(jī)械準(zhǔn)備、物資準(zhǔn)備。(1)在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備中，需要結(jié)合設(shè)計(jì)要求將施工場(chǎng)地上的雜物和障礙物等清理干凈。為了保證施工能夠順利排水，可在路基外側(cè)挖除臨時(shí)的排水溝，并且結(jié)合施工設(shè)計(jì)方案，確定施工順序。(2)在機(jī)械準(zhǔn)備方面，需要保證機(jī)械的動(dòng)力超過(guò)45 kW。選擇具有全自動(dòng)電腦記錄儀的定型設(shè)備，而且在施工前還需要計(jì)量部門(mén)對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)標(biāo)定。在鉆機(jī)導(dǎo)向架的內(nèi)側(cè)和外側(cè)都要標(biāo)有刻度，并且在中間放置標(biāo)線。在每臺(tái)樁機(jī)前要安裝明示標(biāo)牌，具體包括各項(xiàng)技術(shù)要求、施工配合比、樁機(jī)資料、段落樁號(hào)和施工樁長(zhǎng)等。此外，還需要安裝比重計(jì)，對(duì)泥漿比重進(jìn)行測(cè)量。(3)在物資準(zhǔn)備方面，需要準(zhǔn)備32.5級(jí)硅酸鹽水泥，而且還要保證其沒(méi)有出現(xiàn)受潮、結(jié)塊、過(guò)期、變性等現(xiàn)象。用純凈的生石膏粉當(dāng)作外摻劑，具體的劑量占水泥的比例為2%～3%，而且其通過(guò)0.075 mm方孔篩的數(shù)量不能少于85%。

3.2 施工工藝控制細(xì)則

(1)具體的施工順序

首先需要放線對(duì)樁進(jìn)行定位，然后用鉆機(jī)進(jìn)行施工，直至到達(dá)設(shè)計(jì)的深度時(shí)，就可以邊噴漿邊攪拌將鉆桿往上提，直至到達(dá)距離地面25 cm的位置就停止攪拌。并且需要復(fù)攪一次，再將其提升到地面，把攪拌機(jī)關(guān)閉，再對(duì)下一樁進(jìn)行施工。

(2)施工技術(shù)要求

結(jié)合試樁測(cè)量的施工參數(shù)對(duì)各項(xiàng)施工要點(diǎn)進(jìn)行確定，其中各項(xiàng)施工參數(shù)是：水泥的用量為50～55 kg/m，水灰比是50%，石膏粉的用量是水泥的2%，水泥漿比重范圍是1.72～1.78，攪拌時(shí)間必須要達(dá)到3 min；下鉆時(shí)，速度不能超過(guò)1 m/min；而提升噴漿的攪拌速度則不能超過(guò)0.8 m/min，而且噴漿口應(yīng)該設(shè)置在鉆頭底層葉片的左側(cè)，為噴漿長(zhǎng)度提供保障。

(3)實(shí)際施工工藝

①定位，把鉆機(jī)放置到指定位置，對(duì)鉆機(jī)的垂直度進(jìn)行調(diào)整。鉆機(jī)安置好后就需要對(duì)符合測(cè)量進(jìn)行加強(qiáng)，保證定位的精確性。②配制漿液，往核準(zhǔn)的定量容器中加水，對(duì)水灰比嚴(yán)格進(jìn)行控制，均勻攪拌水泥漿，測(cè)量其密度并且記錄下來(lái)。③下鉆，下鉆深度需要進(jìn)行雙控，一種是利用鉆桿長(zhǎng)度對(duì)其進(jìn)行控制，另一種是借助電流表突變值來(lái)控制。樁長(zhǎng)不能小于設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度，深度誤差則小于5 cm。施工隊(duì)需要經(jīng)過(guò)監(jiān)管部門(mén)確認(rèn)后才能對(duì)樁長(zhǎng)進(jìn)行更改，下鉆的速度需要維持在1 m/min。④提升噴漿，當(dāng)鉆機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)的時(shí)候才可以開(kāi)啟灰漿泵，結(jié)合試樁結(jié)果對(duì)其壓力檔次進(jìn)行調(diào)整，滿足噴漿量的需求。⑤重復(fù)攪拌，復(fù)攪時(shí)需要將速度提升，維持在0.8 m/min左右。

3.3 施工過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)

(1)試樁時(shí)需要結(jié)合地質(zhì)條件來(lái)選擇地段，利用試樁來(lái)判斷水泥土的配合比以及施工工藝是否符合設(shè)計(jì)要求，若樁達(dá)不到合格要求，就需要對(duì)水泥的用量和施工工藝進(jìn)行調(diào)整，重新進(jìn)行試樁，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并將其作為濕噴樁施工的依據(jù)。(2)在施工過(guò)程中，濕噴樁必須要穿透軟土層，直至達(dá)到較硬的土層，并將其當(dāng)作樁長(zhǎng)的控制標(biāo)準(zhǔn)。如果沒(méi)有穿透軟土層，那么就需要綜合具體地質(zhì)狀況來(lái)決定。(3)在橋頭地段進(jìn)行濕噴樁施工時(shí)，必須要注意橋頭灌注樁的樁位，兩者一旦相遇，就需要立刻遠(yuǎn)離灌注樁樁位。(4)噴漿需要保持均勻，各層土的軟硬程度和性質(zhì)不同，在濕噴樁施工中，鉆進(jìn)的速度也會(huì)存在區(qū)別，所以需要對(duì)噴漿速度進(jìn)行控制，保證樁體的整體功能。

4 施工質(zhì)量控制措施

(1)借助全站儀來(lái)確定中心樁的樁位，并且對(duì)其進(jìn)行反方向復(fù)核，成樁后樁位的誤差必須要小于50 mm。(2)必須要保證垂直度。起重機(jī)、導(dǎo)向架與地面的垂直度偏差必須要小于1%。取4 m長(zhǎng)的吊垂線，在其下端做圓盤(pán)，施工過(guò)程中，吊錘尖必須要在圓盤(pán)內(nèi)進(jìn)行偏移，即成樁的垂直度誤差不能超過(guò)1%。(3)對(duì)噴漿速度與攪拌速度進(jìn)行計(jì)算，使攪拌頭達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)剛好噴注完水泥漿。若是漿泵出現(xiàn)故障不能噴漿，就立刻停止攪拌頭提升，恢復(fù)正常后，讓攪拌頭均勻下降0.5 m后再開(kāi)始噴漿提升。(4)水泥漿的噴入量和樁長(zhǎng)度必須要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，只能超過(guò)試樁時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)。(5)遵照批復(fù)后的水灰比來(lái)拌制水泥漿。并且在制漿桶上標(biāo)注刻度，根據(jù)規(guī)定，往其中添加生石膏粉與水泥，完成制漿后，用比重秤對(duì)水泥漿的比重進(jìn)行測(cè)量，達(dá)到水灰比標(biāo)準(zhǔn)。(6)詳細(xì)記錄下水泥的用量、成樁的具體過(guò)程以及樁位的編號(hào)等資料，結(jié)合記錄來(lái)評(píng)定內(nèi)部質(zhì)量，以免出現(xiàn)不合格樁。(7)控制成樁的直徑。為了杜絕樁徑變小對(duì)復(fù)合地基置換率造成影響，每臺(tái)鉆機(jī)結(jié)束一班施工后，就需要對(duì)鉆頭直徑進(jìn)行檢查，如果不足，就需要立刻焊接，并且準(zhǔn)備好備用的鉆頭，保證其能夠及時(shí)更好。(8)在樁位施工過(guò)程中，需要注意具體的施工順序；在同一區(qū)域內(nèi)，首先需要打設(shè)路基兩側(cè)的樁，形成封閉區(qū)域后，逐漸向中心位置進(jìn)行打設(shè)。(9)在漿液儲(chǔ)量方面，必須要超過(guò)一根樁的用量，若是長(zhǎng)樁，可以將其分成兩罐來(lái)進(jìn)行拌料，但必須要嚴(yán)格控制進(jìn)料量與水灰比，避免出現(xiàn)一罐料噴兩根樁的現(xiàn)象。(10)在各個(gè)施工地點(diǎn)都需要安排質(zhì)檢人員，對(duì)水泥的數(shù)量、樁位、樁徑、樁距、水泥漿比重、樁機(jī)垂直度、鉆進(jìn)深度、噴漿量以及總樁數(shù)等進(jìn)行嚴(yán)格檢查，同時(shí)做好記錄。(11)必須要對(duì)生石膏粉和水泥的用量進(jìn)行控制，完成采購(gòu)后，做好進(jìn)場(chǎng)總量記錄，指揮部在材料進(jìn)場(chǎng)后可以隨機(jī)對(duì)其進(jìn)行抽查，每次拌漿都需要在現(xiàn)場(chǎng)安排質(zhì)檢員，對(duì)水泥和生石膏粉每天的用量進(jìn)行確認(rèn)。

[1] 鐘獻(xiàn)科.高速公路水泥攪拌樁工程質(zhì)量快速檢測(cè)方法研究[D].華南理工大學(xué),2013.

[2] 劉鋒.水泥攪拌樁加固軟土路基的沉降分析[D].長(zhǎng)安大學(xué),2013.

[3] 厲見(jiàn)芬,代國(guó)忠,李書(shū)進(jìn).干濕法水泥攪拌樁加固軟土地基工程實(shí)例對(duì)比分析研究[J].混凝土與水泥制品,2013,(9):39-41.

Construction and quality assurance measures on wet cement mixed piles reinforced on soft clay ground

YV Bo

(Heilongjiang Highway Engineering Quality Supervision Station,Harbin,Heilongjiang 150000,China)

Combined with the engineering example, the paper briefly introduces process of trial piles, then analyzes construction elements of wet cement mixed piles. At last the paper emphasizes assurance measures of construction quality, in order to bring some inspirations to peers.

wet cement;cement mixed piles;soft clay ground;construction quality

2015-07-13

于波(1969-)，男，高級(jí)工程師，研究方向：道路與橋梁工程。

U253.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1008-3383(2016)02-0014-02