李輝

【摘 要】文章主要介紹了深層水泥攪拌樁在軟土地基加固處理中的技術(shù)要點(diǎn)并對(duì)此展開(kāi)論述。

【關(guān)鍵詞】水泥攪拌樁；軟土地基；加固處理；技術(shù)要點(diǎn)

0.前言

建筑地基工程中深層水泥攪拌樁是通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)在地基深層對(duì)軟土中加入水泥作為固化劑強(qiáng)制拌和，然后使軟土硬化，從而提高地基強(qiáng)度。深層水泥攪拌樁在施工時(shí)，由于產(chǎn)生的噪音小、污染小，很少會(huì)影響到鄰邊環(huán)境，施工上既安全又經(jīng)濟(jì)，若在地質(zhì)條件合適的情況下，是一種很好的地基處理形式。

1.深層水泥攪拌樁的加固原理及特點(diǎn)

1.1深層水泥攪拌樁的加固原理

軟土和水泥是形成深層水泥攪拌樁不可缺少的兩部分。對(duì)這兩部分進(jìn)行加固的基本原理是基層水泥和軟土的物理化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。在施工過(guò)程中，軟土首先被攪拌機(jī)切成很多大小不等的泥團(tuán)，將水泥摻入其中，水泥便把泥團(tuán)包裹住。而由于水泥的摻入量比較少，水泥和軟土之間就不能混合充分，這樣在水泥土中就會(huì)形成兩個(gè)區(qū)域：強(qiáng)度較大和水穩(wěn)性較好的水泥區(qū)和強(qiáng)度較低的土塊區(qū)。首先水泥和軟土表面先反應(yīng)，然后慢慢的向軟土中心發(fā)展，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間，土團(tuán)內(nèi)的軟土顆粒在水泥水解產(chǎn)物滲透的作用下，一點(diǎn)一點(diǎn)改變其性質(zhì)。

1.2深層水泥攪拌樁的優(yōu)點(diǎn)

由于設(shè)備簡(jiǎn)單，技術(shù)效果好，費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，因此常被廣泛用于大范圍軟地基處理。在施工中不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、污染及噪音，不會(huì)影響到周邊環(huán)境，因此比較適合在市區(qū)施工。在施工中采用固化材料提高加固軟土的早期強(qiáng)度，縮短工期，由于固結(jié)屈服應(yīng)力很大，在上部承重時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生固結(jié)沉降。

2.深層水泥攪拌樁的應(yīng)用

某一建筑工程，地下2層，地上12層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，梁筏基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底標(biāo)高-9.90m。根據(jù)勘察單位勘察報(bào)告，場(chǎng)區(qū)的主要地層是由填土、粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)土、淤泥等組成。設(shè)計(jì)單位根據(jù)地質(zhì)情況和工程上部結(jié)構(gòu)情況，決定采用樁徑500mm，樁長(zhǎng)7.5mm，樁間距1.0m正三角形布樁的水泥土深層攪拌樁對(duì)地基進(jìn)行處理。

2.1深層水泥攪拌樁施工技術(shù)要點(diǎn)

深層水泥攪拌樁的施工技術(shù)要求有下面幾個(gè)要求：

（1）采用32.5R的普通硅酸鹽水泥。

（2）水灰比控制在0.45～0.5之間。

（3）每米攪拌樁摻入水泥60公斤。

（4）停漿面為平原地面。

（5）采用四噴四攪的施工工藝。

2.2施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

（1）深層攪拌樁施工現(xiàn)場(chǎng)的要求：施工場(chǎng)地需平整，無(wú)雜物（包括樹(shù)根、生活垃圾及建筑垃圾等）。

（2）布樁。根據(jù)設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)的圖紙及要求進(jìn)行放樁，布樁形式、布樁段落及樁間距，在放樁完畢后還要進(jìn)行報(bào)檢，經(jīng)監(jiān)理單位認(rèn)可方可進(jìn)行施工。

（3）水泥攪拌樁入位。為了更好的了解和控制水泥漿用量和噴漿均勻程度，選用的水泥攪拌樁要配備電腦記錄儀和打印設(shè)備。在施工前底座要用枕木墊平，懸掛上錘球，以控制好垂直度，調(diào)整卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

（4）人員組成。這項(xiàng)工程施工需要的人員有施工負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、機(jī)手、質(zhì)檢員、鉆機(jī)班長(zhǎng)、試驗(yàn)員等。

（5）水泥的保管。為了防止水泥因受潮或雨水變硬，應(yīng)把水泥堆放在墊有原木或塑料雨布的地方，在上面覆蓋防雨布，并配有專人巡查，入庫(kù)保存的水泥還要登記廠家、標(biāo)號(hào)等。

（6）制樁試驗(yàn)。施工前各個(gè)施工段要現(xiàn)場(chǎng)試制2～3條樁，以便調(diào)整樁機(jī)及其配套設(shè)備的性能，及時(shí)了解土層和樁基受力情況，確定泵漿時(shí)間、泵漿量、控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和攪拌工藝等。

（7）懸掛標(biāo)牌：明確施工負(fù)責(zé)人，水泥漿液的配比，對(duì)樁位要進(jìn)行編號(hào)，開(kāi)鉆、停鉆時(shí)間，樁的長(zhǎng)度及其它參數(shù)。

2.3水泥攪拌樁的施工工藝

（1）主要工藝參數(shù)（如下表）。

（2）施工操作規(guī)范。

a.確定樁機(jī)對(duì)位，可以采用人工雙向目測(cè)法確定鉆頭對(duì)位；b.保證鉆桿的垂直度，可以利用液壓系統(tǒng)，采用鉛垂線對(duì)中法將鉆架調(diào)垂直；c.啟動(dòng)壓漿泵，確定各管路暢通，無(wú)泄漏，及時(shí)排除異常，以便下沉攪拌；d.將管道內(nèi)水排除后再進(jìn)行正常作業(yè)；e.為保證管路暢通，噴漿正常，制漿過(guò)程中應(yīng)邊噴漿，邊攪拌，邊提升連續(xù)作業(yè)，并經(jīng)常觀察輸漿管脈動(dòng)情況，以及有關(guān)儀表和集料斗中漿量變化。

2.4進(jìn)行深層攪拌樁施工時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

（1）定樁位時(shí)，應(yīng)按規(guī)劃部門提供的現(xiàn)場(chǎng)控制坐標(biāo)，放軸線，丈量樁位后再進(jìn)行定位，經(jīng)過(guò)監(jiān)理人員驗(yàn)收合格后再進(jìn)行施工。

（2）開(kāi)工前或其它原因?qū)е裸@桿長(zhǎng)度發(fā)生鉆桿長(zhǎng)度發(fā)生改變時(shí)，必須對(duì)鉆桿用鋼尺進(jìn)行長(zhǎng)度標(biāo)定。

（3）按技術(shù)操作規(guī)范要求調(diào)直鉆架，保證莊垂直度小于或等于1.0%。

（4）樁深度不但要考慮設(shè)計(jì)深度，而且要根據(jù)實(shí)際底層變化，工作電流大小和下沉速度快慢等具體情況進(jìn)行施工。如果沒(méi)有十足的把握，應(yīng)及時(shí)報(bào)請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員共同決定。

（5）攪拌頭下降到樁頭時(shí)，原位旋轉(zhuǎn)噴漿時(shí)間至少需30秒鐘。

（6）攪拌速度不變時(shí)，通過(guò)提高注漿泵電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加水泥漿噴入量，從而確保水泥土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。

（7）制備好的漿液不能離析，必須連續(xù)泵送。按施工配合比計(jì)算出每桶加水量、水泥量及外摻劑量，準(zhǔn)確加料，均勻攪拌，時(shí)間至少要3分鐘。

（8）每個(gè)攪拌樁中水泥的摻入量：每噴攪一次的耗漿量可以根據(jù)標(biāo)定的泵漿量、攪拌的次數(shù)和樁的長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算。若不符合設(shè)計(jì)要求，就在下次噴攪中進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，直到每米耗漿量符合設(shè)計(jì)要求為止。

（9）在對(duì)攪拌機(jī)進(jìn)行預(yù)攪下沉?xí)r，不能沖水，若遇到硬土層不能下沉?xí)r，則可以加適量沖水。

（10）最后提升攪拌時(shí)應(yīng)采用不大于0.5m/min的速度提升，不能過(guò)快，當(dāng)噴漿口達(dá)到樁頂標(biāo)高時(shí)，應(yīng)停下來(lái)提升，攪拌數(shù)秒鐘。

（11）斷漿的處理方法。若因停電或機(jī)械故障引起噴漿中斷，應(yīng)及時(shí)記錄中斷的深度。并在12h內(nèi)采取補(bǔ)噴措施，將補(bǔ)噴情況記錄在施工日志中。補(bǔ)噴重復(fù)的地方不應(yīng)小于100cm，若超過(guò)12h，就應(yīng)該采取補(bǔ)樁措施。

（12）接樁的處理方法。要在24h內(nèi)完成樁與樁之間的連接，若不能在這個(gè)時(shí)間內(nèi)完成，就應(yīng)該采取補(bǔ)樁處理。

（13）施工記錄。在施工中，應(yīng)有專人及時(shí)記錄施工情況，內(nèi)容要詳盡。其記錄的內(nèi)容主要包括拌制漿液的罐數(shù)，泵送時(shí)間、水泥用量、攪拌機(jī)每米提成及下沉?xí)r間、樁的垂直度和樁的深度等。為了避免出現(xiàn)漏樁現(xiàn)象，在每根攪拌樁施工完后應(yīng)馬上在施工圖中做出標(biāo)記。

2.5樁基的檢測(cè)方法

（1）在成樁七天后，要先把樁頭挖出，其深度要超過(guò)停漿面以下500mm，用目測(cè)查看攪拌是否均勻，測(cè)量成樁的直徑，然后檢查總樁數(shù)的5%，本項(xiàng)目檢查的數(shù)量為125根，其檢測(cè)結(jié)果為全部合格。

（2）對(duì)樁體進(jìn)行均勻性檢查時(shí)采用輕型動(dòng)力觸探方式（N10），其檢查數(shù)量至少要占總樁數(shù)的1%.本項(xiàng)目檢查數(shù)量為25根，其中一類樁18根，二類樁7根，沒(méi)有三、四類樁。

（3）在成樁28天后，應(yīng)對(duì)基槽進(jìn)行開(kāi)挖，進(jìn)行水泥土深層攪拌樁的13組單樁荷載試驗(yàn)和13組復(fù)合地基荷載試驗(yàn)，其承載力應(yīng)全部滿足設(shè)計(jì)要求。荷載-沉降P-S曲線都以圓滑形的形式出現(xiàn)，沒(méi)有明顯特征，也沒(méi)有明顯陡降段；沉降-時(shí)間S-LG曲線業(yè)也無(wú)明顯下彎現(xiàn)象，所有樁體在試驗(yàn)范圍內(nèi)并無(wú)破壞現(xiàn)象。

（4）采用雙管單動(dòng)取樣器鉆芯取樣8根，樁體通常水泥土攪拌應(yīng)均勻，檢驗(yàn)芯樣抗壓強(qiáng)度的平均值要大于2.5MPa，這些措施都是為了保證樁體的質(zhì)量。

3.結(jié)語(yǔ)

選用攪拌樁對(duì)該工程進(jìn)行地基處理，不僅對(duì)地基土的加固效果好，而且質(zhì)量穩(wěn)定。從而說(shuō)明，水泥土攪拌樁是一種成熟的地基處理技術(shù)，該技術(shù)具有工程造價(jià)低、處理效果好、質(zhì)量易控制、周期較短、施工工藝手環(huán)境制約少的特點(diǎn)。尤其是在軟土場(chǎng)地施工中具有很高的推廣價(jià)值。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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