水泥攪拌樁施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用分析

陳華勇

摘 要：隨著我國(guó)水利事業(yè)的發(fā)展，水泥攪拌樁技術(shù)因其具有施工所需時(shí)間短暫、設(shè)備需求量少且簡(jiǎn)單、成本也較低的優(yōu)點(diǎn)在水利工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。水泥攪拌樁施工質(zhì)量在很大程度上決定了后期水利工程的質(zhì)量，如何有效地控制水泥攪拌樁的成樁質(zhì)量，確?；A(chǔ)處理的效果是工程實(shí)踐中探索的一個(gè)重要課題。文章主要分析了水泥攪拌樁施工技術(shù)以及質(zhì)量控制措施，以期為同類工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞：水利工程；水泥攪拌樁施工；質(zhì)量控制措施

水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的樁體，通過(guò)配有專用鉆頭的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和，使一定范圍的軟土硬結(jié)而提高整體地基的復(fù)合強(qiáng)度。這種方法適用于處理軟土，處理效果顯著，特別是處理水利水電工程加固飽和軟黏土地基處理后可很快投入使用。如何有效地控制深層水泥攪拌樁的成樁質(zhì)量，確保軟基處理的效果是我們?cè)诠こ虒?shí)踐中探索的一個(gè)課題。以下文章就對(duì)水泥攪拌樁施工技術(shù)展開探討。

1 水泥攪拌樁施工施工前的準(zhǔn)備

1.1 施工前的準(zhǔn)備

（1）首先修好施工機(jī)械進(jìn)場(chǎng)的便道。（2）供電設(shè)施準(zhǔn)備應(yīng)齊全，在施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)配備柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。（3）查明施工范圍內(nèi)的障礙物。地下有無(wú)大塊石及地下管線等，空中有無(wú)高壓電線等。所有障礙物應(yīng)事先清除或設(shè)立明顯標(biāo)志避開，確保安全生產(chǎn)。（4）場(chǎng)地應(yīng)平整，清除地上、地下的障礙物。（5）準(zhǔn)確測(cè)放樁位軸線，經(jīng)報(bào)監(jiān)理復(fù)核后妥善保護(hù)，水泥送至監(jiān)理或業(yè)主指定的檢驗(yàn)單位試驗(yàn)，固化劑和外摻劑應(yīng)通過(guò)加固土室內(nèi)試驗(yàn)檢驗(yàn)并報(bào)送試驗(yàn)結(jié)果給監(jiān)理審批后方可使用。

1.2 樁機(jī)定位

移動(dòng)攪拌樁機(jī)，使鉆頭中部對(duì)準(zhǔn)測(cè)量放好的樁位，用水平尺調(diào)平樁機(jī)，應(yīng)注意起吊設(shè)備的平整度和導(dǎo)向架對(duì)地面的垂直度，偏差不超過(guò)1%。

1.3 漿液配制

采用普通硅酸鹽水泥P.O42.5，每米摻入量55kg/m，相當(dāng)于每立方米土摻加水泥量280kg/m3，按水泥摻加量3%摻入木質(zhì)素磺酸鈣減水早強(qiáng)劑，水灰比0.45～0.50；如場(chǎng)地地下水豐富地質(zhì)又以砂層為主，水泥摻入值取得比較大確保凝結(jié)效果。

1.4 送漿

將制備好的水泥漿經(jīng)篩過(guò)濾后，倒入貯漿桶，開動(dòng)灰漿泵，將漿液送至攪拌頭。

2 水泥攪拌樁施工工藝

2.1 攪拌鉆進(jìn)

樁機(jī)定位經(jīng)檢查通過(guò)后，啟動(dòng)鉆動(dòng)系統(tǒng)，調(diào)至三檔速度旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度。開鉆前應(yīng)用鋼尺丈量鉆具總長(zhǎng)，并用紅漆標(biāo)注設(shè)計(jì)孔深位置，以便質(zhì)監(jiān)人員查核。

2.2 噴漿、攪拌、提升

鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度及鉆具管路通暢后，啟動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)至二檔速度反轉(zhuǎn)，同時(shí)啟動(dòng)送漿系統(tǒng)，灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)噴漿時(shí)間以及起吊提升速度等參數(shù)均在施工前做好標(biāo)定；攪拌樁的施工工藝根據(jù)設(shè)計(jì)要求的配比和實(shí)測(cè)的各項(xiàng)施工參數(shù)經(jīng)換算且經(jīng)工藝試樁后確定，漿液嚴(yán)格按配比拌制，制備好的漿液不得離析、不得停置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，超過(guò)2h的漿液應(yīng)降低強(qiáng)度等級(jí)并不得在攔河水閘閘室基礎(chǔ)中使用，流量泵控制輸漿速度，使注漿泵出口壓力保持在0.4～0.6Mpa，開始注漿時(shí)，當(dāng)漿液達(dá)到出漿口后，噴漿30s，使?jié){液完全達(dá)到樁端，再開始攪拌提升；并使攪拌提升速度與輸漿速度同步，做到每條樁水泥漿量灌完，攪拌施工也剛好完成，后臺(tái)供漿必須連續(xù)，一旦因故停漿，必須立即通知前臺(tái)，為防止斷樁和缺漿，應(yīng)將攪拌機(jī)下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿提升。如因故停機(jī)超過(guò)3h，為防止?jié){液硬結(jié)堵管，宜先拆卸輸漿管路清洗，應(yīng)特別注意樁頭的施工質(zhì)量，攪拌機(jī)自地面以下1m噴漿攪拌提升出地面時(shí)，宜用慢速當(dāng)噴漿口即將出地面時(shí)，應(yīng)停止提升、攪拌數(shù)秒，保證樁頭均勻密實(shí)。

2.3 攪拌、噴漿下沉

噴漿、攪拌、提升至停漿面（設(shè)計(jì)樁頂高程）時(shí)，停止提升，將傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)至正轉(zhuǎn)，停止噴漿，以二檔速度由停漿面往下進(jìn)行復(fù)攪、噴漿至設(shè)計(jì)樁底。

2.4 復(fù)噴、復(fù)攪、提升

復(fù)攪、噴漿至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高時(shí)，將傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)至反轉(zhuǎn)，啟動(dòng)送漿系統(tǒng)，開始以二檔速度邊旋轉(zhuǎn)邊提升邊噴漿，直至達(dá)到停漿面終止。

2.5 攪拌、噴漿下沉

噴漿、攪拌、提升至停漿面（設(shè)計(jì)樁頂高程）時(shí)，停止提升，將傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)至正轉(zhuǎn)，停止噴漿，以二檔速度由停漿面往下進(jìn)行復(fù)攪、噴漿至設(shè)計(jì)樁頂以下10米樁長(zhǎng)范圍內(nèi)。

2.6 復(fù)噴、復(fù)攪、提升

復(fù)攪、噴漿至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高時(shí)，將傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)至反轉(zhuǎn)，啟動(dòng)送漿系統(tǒng)，開始以二檔速度邊旋轉(zhuǎn)邊提升邊噴漿，直至達(dá)到停漿面終止。

3 質(zhì)量控制措施

攪拌樁的施工嚴(yán)格按照《軟土地基深層攪拌加固技術(shù)規(guī)范》（YBJ225-91）及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

開工前，應(yīng)由技術(shù)人員對(duì)各施工班組進(jìn)行技術(shù)交底，并形成書面記錄；明確各級(jí)崗位責(zé)任制度以及樁機(jī)規(guī)程等。

進(jìn)場(chǎng)水泥均須通過(guò)質(zhì)檢部門的檢驗(yàn)合格方可使用。

在施工過(guò)程中，選擇最佳的旋轉(zhuǎn)速度和提升、下沉速度、泵量、泵壓等，以利于水泥漿和土層的充分拌和，把冒漿量減少到最小。

下沉鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)軟硬，時(shí)時(shí)注意電流的變化，及時(shí)調(diào)檔；提升噴攪拌攪拌時(shí)，均宜選擇慢檔提升，保證攪拌均勻。

應(yīng)定時(shí)檢查攪拌樁的成樁直徑及攪拌均勻程度。樁身垂直度偏差不得超過(guò)1.5‰，樁位偏差不得大于50mm。

攪拌樁施工時(shí)應(yīng)對(duì)樁長(zhǎng)、摻灰量、復(fù)攪長(zhǎng)度、提升速度等關(guān)鍵指標(biāo)嚴(yán)加控制，以確保滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。壓漿提升的速度控制在0.8m/min，不得超過(guò)1m/min。

樁體壓漿要求一氣呵成，不得中斷，每根樁宜裝漿一次并噴攪完成；要求連續(xù)施工，樁搭接穿插交叉施工，相鄰兩樁施工間隔不得超過(guò)12小時(shí)；如超過(guò)，搭接質(zhì)量無(wú)保證，應(yīng)采取在兩樁中部加樁補(bǔ)救。

施工過(guò)程因故停漿，宜將攪拌機(jī)下沉至停漿點(diǎn)下50mm，恢復(fù)供漿再攪拌提升。

4 水泥攪拌樁樁質(zhì)量檢測(cè)

4.1 輕型動(dòng)力觸探（N10）檢測(cè)

施工單位按照5%的檢測(cè)頻率，在成樁1～3d內(nèi)，采用輕型動(dòng)力觸探（N10）檢測(cè)樁身的強(qiáng)度。根據(jù)貫入30cm的錘擊數(shù)來(lái)判定樁上部強(qiáng)度是否合格。檢測(cè)出來(lái)的錘擊數(shù)如大于等于設(shè)計(jì)給定錘擊數(shù)，則認(rèn)為樁的上部強(qiáng)度合格；否則，則認(rèn)為不合格。

4.2 抽芯取樣檢測(cè)

在成樁28d后采用抽芯取樣檢測(cè)，可反映出該攪拌樁整體噴漿均勻情況，樁身的長(zhǎng)度、強(qiáng)度和完整性。

5 水泥土攪拌樁施工中常見問(wèn)題和處理措施

6 結(jié)語(yǔ)

水泥攪拌樁通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟土硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度。此方法一般適用于處理軟土，處理效果顯著，處理后可很快投入使用。通過(guò)在工程中的實(shí)踐，總結(jié)出的一系列成熟的經(jīng)驗(yàn)，不僅達(dá)到了完善現(xiàn)有工程設(shè)計(jì)的目的，同時(shí)也為今后類似工程的設(shè)計(jì)提供了參考。

參考文獻(xiàn)

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