淺談涵閘工程水泥土攪拌樁施工質(zhì)量控制

賈志峰+胡曉燕+陳晨

【摘 要】結(jié)合沁河下游防洪治理工程，對(duì)水泥攪拌樁在涵閘基礎(chǔ)處理工程中的施工應(yīng)用進(jìn)行了分析探討，并就加強(qiáng)施工質(zhì)量控制提出了幾點(diǎn)見(jiàn)解。

【關(guān)鍵詞】水泥土攪拌樁；質(zhì)量；控制

前言

水泥土攪拌樁是用于加固飽和軟黏土低地基的一種方法，它利用水泥作為固化劑，通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(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)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。沁河下游防洪治理工程涵閘閘基礎(chǔ)采用了此種方法處理，取得了較好的效果。

一、工程概況

沁河下游防洪治理工程涵閘改建包括引水閘及排水閘，其中排水閘較多，工程施工為在原址拆除重建。工程區(qū)地貌屬沁河山前沖洪積扇，地面整體較為平坦、開(kāi)闊，局部因人工挖填，略有起伏。在勘探深度范圍內(nèi)（最大揭露深度20.5m），工程區(qū)內(nèi)的地層除堤身為第四系全新統(tǒng)人工填土外，以第四系全系統(tǒng)沖積形成的壤土、砂壤土、砂礫石層為主。閘地區(qū)地下水類型為第四系松散巖類孔隙潛水，主要賦存于壤土及砂礫石層，主要接受沁河河水、大氣降水補(bǔ)給，以蒸發(fā)和地下徑流形式排泄。地下水受季節(jié)影響較大，不同季節(jié)地下水位變化較大。

除個(gè)涵閘外，大部分涵閘閘基基礎(chǔ)位于壤土、粉質(zhì)粘土層，天然地基承載力130kpa、120kpa，基礎(chǔ)持力層由不同巖性土層組成，因土層壓縮模量的差異性，閘基基礎(chǔ)存在不均勻沉降問(wèn)題。設(shè)計(jì)采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基進(jìn)行基礎(chǔ)處理，使基礎(chǔ)允許承載能力滿足設(shè)計(jì)要求。水泥土攪拌樁采用正方形布置，樁徑0.6m，樁長(zhǎng)10m，樁間距1.5m，樁身強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa以上，單樁豎向承載力特征值大于165kN，復(fù)合地基承載力特征值140kpa。

二、水泥土攪拌樁施工工藝流程

本項(xiàng)目涵閘閘基礎(chǔ)水泥土攪拌樁施工采用“四攪三噴”施工工藝，具體操作如圖所示。

三、水泥土攪拌樁質(zhì)量控制

（一）施工前質(zhì)量控制

1.平整場(chǎng)地。

在進(jìn)行施工前，原涵閘拆除后，將場(chǎng)地進(jìn)行平整，清除障礙物；為保證施工機(jī)械能在一個(gè)穩(wěn)定地平面工作，臨時(shí)加固軟弱地基，機(jī)械到位后應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.測(cè)量放樣。

根據(jù)施工圖紙利用全站儀實(shí)地放出準(zhǔn)確的樁位，并用木樁或竹簽標(biāo)示樁位，杜絕邊施工邊放樣，樁位必須經(jīng)監(jiān)理組測(cè)量工程師認(rèn)可。

3.原材料控制。

主要為水泥，采用符合設(shè)計(jì)要求的水泥。

4.工藝性試樁。

為確定各種技術(shù)參數(shù)，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工藝性試樁，成樁施工前應(yīng)詳細(xì)了解各施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，選取有代表性的土層位置，鉆孔取出一定的數(shù)量的試樣土進(jìn)行必要的軟土物理性質(zhì)、含水量、有機(jī)質(zhì)含量試驗(yàn)和水泥土配合比強(qiáng)度試驗(yàn)，以驗(yàn)證軟土的性質(zhì)和設(shè)計(jì)的水泥土強(qiáng)度能否達(dá)到要求。工藝試樁前，由施工單位書面通知甲方和監(jiān)理參加。工藝試樁結(jié)束后，由施工單位提交工藝試樁成果報(bào)告，并以甲方和監(jiān)理工程師審查批準(zhǔn)后，作為該區(qū)段攪拌樁施工的依據(jù)。

獲取操作參數(shù)，包括攪拌樁水泥摻量，鉆機(jī)鉆進(jìn)與提升速度，鉆進(jìn)持力層時(shí)孔底電流值，攪拌的葉片旋轉(zhuǎn)速度、噴停漿時(shí)間等。

5.確定配合比、水灰比。

由實(shí)驗(yàn)室根據(jù)施工圖要求進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，確定水泥摻量，實(shí)際施工中根據(jù)試驗(yàn)最終確定水泥摻量；根據(jù)土料性質(zhì)、孔隙率、土層含水量及室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)初步確定水灰比，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況修正后確定最終水灰比。

（二）施工過(guò)程中質(zhì)量控制

1.為了確保水泥土攪拌樁的垂直度，對(duì)導(dǎo)向架和起吊設(shè)備的平整度嚴(yán)格控制，施工垂直度偏差、樁位偏差符合設(shè)計(jì)要求。

2.攪拌機(jī)座安放應(yīng)平穩(wěn)，攪拌頭應(yīng)定位準(zhǔn)確。

3.詳細(xì)記錄每根樁的水泥用量，同時(shí)對(duì)送漿的起止時(shí)間、噴漿深度以及停漿面進(jìn)行記錄，確保噴漿量能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4.攪拌水泥漿時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按要求水灰比配置水泥漿，并在施工根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。，為保證漿液質(zhì)量，水泥漿攪拌時(shí)間不得少于3min，水泥漿液一旦制備好不能進(jìn)行離析，存放時(shí)間一般不能超過(guò)2h。

5.嚴(yán)格控制鉆機(jī)下沉與提升速度、供漿與停漿時(shí)間，保證軟土能夠與水泥漿液充分拌合。

6.施工時(shí)因故停漿，要及時(shí)記錄中斷深度，如停機(jī)超過(guò)3h，為防止?jié){體結(jié)硬堵管，應(yīng)盡快對(duì)輸漿管路進(jìn)行清洗；在12h內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施，必須將攪拌軸下沉至停漿點(diǎn)以下1.0m，等恢復(fù)供漿再噴漿提升。并將補(bǔ)噴情況填報(bào)于施工記錄內(nèi)，超過(guò)12h的應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。

7.施工中，如因地下障礙物等原因使鉆桿無(wú)法鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知監(jiān)理、設(shè)計(jì)人員，以便及時(shí)采取補(bǔ)樁措施，以保證施工質(zhì)量。

（三）施工后質(zhì)量檢測(cè)

1.成樁質(zhì)量檢測(cè)。

攪拌樁在成樁3天內(nèi)，用輕型動(dòng)力觸探（N10）檢查每米樁身的均勻性，檢查數(shù)量為總樁數(shù)的1%，并不低于3根。

成樁7天后采用淺部開(kāi)挖樁頭（深度宜超過(guò)停漿面下0.5m）檢查攪拌樁的均勻性，測(cè)量樁徑，檢測(cè)數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，且不少于6根。

成樁28天后，采用鉆孔取芯，檢測(cè)攪拌樁樁身的長(zhǎng)度、強(qiáng)度和完整性。

2.單樁和復(fù)合地基承載力檢測(cè)。

成樁28天后，單樁靜載試驗(yàn)和復(fù)合地基靜載試驗(yàn)，檢測(cè)單樁或復(fù)合地基承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。

3.施工成效。

工程施工結(jié)束后，按照檢測(cè)要求經(jīng)試驗(yàn)室檢測(cè)單樁質(zhì)量全部合格，單樁豎向承載力滿足設(shè)計(jì)要求，復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求，閘基基礎(chǔ)達(dá)到加固效果。

四、結(jié)束語(yǔ)

在涵閘工程閘基礎(chǔ)處理施工中，采用水泥土攪拌樁處理，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基，有效增加了基礎(chǔ)承載能力。在實(shí)際工程當(dāng)中水泥土攪拌樁容易發(fā)生樁身強(qiáng)度不足、承載力低于設(shè)計(jì)要求等等問(wèn)題，需要在施工的過(guò)程當(dāng)中格外重視。施工單位在施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守施工工藝流程，執(zhí)行設(shè)計(jì)要求，控制各不利影響因素，使水泥土攪拌樁質(zhì)量得到有效控制。

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