張 玲

(中鐵十局六公司，210015)

雙向水泥土攪拌樁施工技術及應用

張 玲

(中鐵十局六公司，210015)

雙向水泥土攪拌樁技術能夠克服水泥土攪拌樁的技術問題，保障成樁質(zhì)量，其使用范圍越來越廣，并取得了良好的效果。文章簡要介紹了雙向水泥土攪拌樁技術，希望能夠促進雙向水泥土攪拌樁施工技術的不斷推廣。

雙向水泥土攪拌樁；施工技術；質(zhì)量控制

1.傳統(tǒng)水泥土攪拌樁施工的常見問題

水泥土攪拌樁施工的優(yōu)點有振動小、速度快、施工便利等，能夠使軟土地基的穩(wěn)定性得到提高，并對其沉降量進行有效的控制。然而由于不合理的成樁工藝和施工機械設備，加之施工操作的不規(guī)范，對樁身全長的質(zhì)量檢測的手段落后，造成了施工質(zhì)量的下降。樁體的強度會受到樁體攪拌不均勻、沿樁體垂直分布的水泥漿不均勻等因素的影響。傳統(tǒng)雙向水泥土攪拌樁施工技術具有較小的有效處理深度和樁長，對其應用范圍造成了束縛，當深度達到7米之后該技術的優(yōu)勢就難以發(fā)揮。雙向水泥土攪拌樁施工技術具有較低的工效，施工時需要四攪兩噴。

2.雙向水泥土攪拌樁施工技術

所謂的雙向水泥土攪拌樁技術指的是通過在雙向水泥土攪拌樁機外同心桿和內(nèi)同心桿的攪拌葉片上分別安裝動力系統(tǒng)，使其能夠同時從兩個方向?qū)λ嗤吝M行攪拌的技術[1]。

2.1 雙向水泥土攪拌樁機

通過改進傳統(tǒng)水泥土攪拌樁成樁機械的鉆頭、鉆桿和動力傳動系統(tǒng)，設計了雙向水泥土攪拌樁機。將反向旋轉(zhuǎn)葉片安裝在外鉆桿上，將噴漿口和正向旋轉(zhuǎn)葉片安裝在內(nèi)鉆桿上，并使用同心雙軸鉆桿和雙向動力傳動系統(tǒng)來進行正反兩個方向的旋轉(zhuǎn)。

在施工的過程中通過外鉆桿葉片來進行壓漿，上下兩組葉片能夠?qū)λ酀{進行控制，使其不能上冒，從而使樁體中的水泥漿摻入量得到了保障，并能夠分布均勻。這樣能夠?qū)嚢铇都捌渖顚拥馁|(zhì)量進行保障。

2.2 雙向水泥土攪拌樁的鉆頭技術要求

一般情況下鉆頭葉片的厚度為25至30毫米，寬度為80至100毫米，只有這樣才能保障水泥土攪拌樁的均勻。在攪拌的過程中，對攪拌均勻造成直接影響的就是鉆頭葉片的傾角，因此鉆桿與葉片之間的傾角應該為10度至20度，如果是沙性土可以將夾角調(diào)小。為了避免“糊鉆”現(xiàn)象，攪拌鉆頭葉片之間的間距一般在20至40厘米左右。在內(nèi)鉆桿葉片的三分之二處設置噴漿口，并根據(jù)現(xiàn)場測定的情況來設置噴漿的大小[2]。

實驗證明，在水泥土樁的任意一點使用雙向水泥土攪拌樁機進行20次以上的攪拌，能夠取得最好的施工效果。施工時要保障鉆桿的下降速度、提升速度和回轉(zhuǎn)數(shù)，鉆頭翼片與攪拌軸的垂直夾角、寬度和枚數(shù)都符合相關的技術參數(shù)。

（3）根據(jù)工程實際情況，采用合適的經(jīng)濟手段，對那些有較大貢獻的人員，應給予獎勵，即引入獎懲機制，提高施工和管理人員的積極主動性。

2.3 雙向水泥土攪拌樁施工技術的施工工藝

在施工時首先要進行放線和定位工作，使用方形或梅花形來布置雙向水泥土攪拌樁。進而就位樁機，將攪拌機移動到制定位置，并進行安裝和對中。第三，進行切土下沉，也就是將攪拌機啟動，沿著導向架使用攪拌機進行切土，并使用灰漿泵來噴射水泥漿液，進行10秒以上的樁底持續(xù)噴漿攪拌。最后，就行提升攪拌，將灰漿泵關閉，提升攪拌機。

2.4 水灰比和水泥摻入

要根據(jù)單樁的承載力來確定雙向水泥土攪拌樁水泥摻入比，以被加固濕土質(zhì)量的百分之十五左右為宜。如果水泥摻入量在百分之七以下，則會影響水泥土的強度。在百分之二十二的范圍內(nèi)，水泥土強度隨著水泥摻入比的增加而增加。根據(jù)工藝性試樁將水泥漿液的水灰比確定下來，以0.5至0.6為宜。如果溫度較高、樁徑較大時可以取大值。水灰比不能小于0.45，也不能大于0.7，否則會影響成樁的質(zhì)量，并造成施工的困難[3]。

2.5 雙向水泥土攪拌樁施工技術的適用地質(zhì)

在進行軟弱地基的處理時往往使用雙向水泥土攪拌樁技術，包括無流動地下水的松散砂土、軟粘性土、粉土、淤泥質(zhì)土和淤泥等。在使用雙向水泥土攪拌樁施工技術對具有腐蝕性的地下水、塑性指數(shù)超過25的粘性土、有機質(zhì)土和泥炭土進行處理時要先進行現(xiàn)場試驗。一些特殊土質(zhì)會影響雙向水泥土攪拌樁技術的應用。例如有機質(zhì)含量較高的軟土和泥炭土中的有機質(zhì)會對水泥水化過程進行延緩，從而對水泥土的結(jié)構(gòu)形式進行破壞，使水泥土的強度降低。粘性土的塑性指數(shù)過大也會造成“糊鉆”。如果地下水中的硫酸鹽含量過高，水泥會與硫酸鹽發(fā)生反應，形成結(jié)晶性侵蝕，造成水泥土的崩解和開裂。

3.雙向水泥土攪拌樁施工技術的應用

3.1 工藝性試樁

工藝性試樁的目的在于用科學的技術參數(shù)來指導施工，保障施工的質(zhì)量，工藝性試樁的主要內(nèi)容有以下幾點：要計算水灰比和水泥摻入量，據(jù)此來對單樁對噴漿量以及其他技術參數(shù)制定出來，例如進入持力層電流、攪拌機轉(zhuǎn)速、噴漿壓力、鉆桿提升和下沉速度、鉆進速度等。要對提升和下沉的阻力情況進行掌握，將合適的攪拌葉片的傾角和寬度、電機功率以及攪拌鉆頭形式選擇出來。要對室內(nèi)實驗的水灰比和配合比進行檢驗，確定是否需要添加外加劑。對復合地基的承載力進行檢驗，并在同一工程地質(zhì)條件下至少進行3根工藝性試樁。

3.2 控制施工質(zhì)量

首先，在配制水泥漿液時要嚴格按照配合比，不要將制備好的漿液擱置超過兩小時，先對其進行加篩和過濾，再倒入存漿桶，以免泵體受到結(jié)塊漿液的損壞。必須配備專人對漿液拌制現(xiàn)場進行記錄，記錄內(nèi)容包括停漿面、噴漿深度和送漿的時間等等，從而對水泥漿液的噴入量和噴入深度進行保障。要對鉆機內(nèi)外桿的速度、鉆機提升和下沉的速度進行控制，使水泥漿液能夠與破碎的土體進行拌合。要確保攪拌樁機的導向架和底盤水平的垂直，將其樁位偏差控制在50毫米以內(nèi)，垂直度偏差控制在百分之一以內(nèi)。

3.3 處理常見的施工問題

①處理樁頂部位的問題。樁頂?shù)膯栴}主要是蜂窩狀土層，處理方法為挖除樁頂質(zhì)量較差的部分，或者對其進行人工修整和二次噴漿攪拌。

②處理施工間斷問題。如果由于突發(fā)狀況不能進行連續(xù)供漿，要將攪拌機鉆頭退到停漿前的1米處，避免缺漿或斷樁。如果需要半小時以上的停機檢查，為了避免鉆桿內(nèi)水泥漿的硬化，要沖洗鉆桿，并每隔半小時轉(zhuǎn)動一次轉(zhuǎn)桿，以免出現(xiàn)內(nèi)外鉆桿抱死的現(xiàn)象。

③處理“糊鉆”?！昂@”的產(chǎn)生主要是土質(zhì)的含水量過小、塑性指數(shù)過大造成的，這就會造成在樁體的單位體積內(nèi)鉆桿和鉆頭占有較大的以及比例，難以均勻的攪拌水泥漿和土體。其處理辦法為適當增大樁徑、對鉆桿和葉片之間的夾角以及水灰比進行調(diào)整、使攪拌葉片之間增大距離等。

④處理局部密實土質(zhì)。密實土質(zhì)指的是含水量較小的硬塑粘性土和厚度較大、標貫擊數(shù)較大的砂性土，這些土質(zhì)不適合使用雙向水泥攪拌樁施工技術，應該調(diào)整施工方案，選擇其他的施工技術。

4.結(jié)語

總而言之，雙向水泥土攪拌樁施工技術能夠突破傳統(tǒng)水泥土攪拌樁施工技術的不足，使成樁效果得到顯著的提高，對成樁的質(zhì)量進行保障。這樣一來，在軟弱地基的處理中就可以廣泛的使用雙向水泥土攪拌施工技術，發(fā)揮該技術的優(yōu)勢。與此同時雙向水泥土攪拌施工技術還具有操作便利、易于推廣的優(yōu)勢，具有廣闊的應用前景。

[1]李兵. 水泥土雙向攪拌樁在上海S32高速公路軟基加固中的應用研究[J].公路工程. 2010(04)

[2]劉松玉. 釘形攪拌樁與常規(guī)攪拌樁加固軟土地基的對比研究[J]. 巖土工程學報. 2011(07)

[3]李仁民. 釘形水泥土雙向攪拌樁施工技術及應用[J]. 建筑施工. 2011(04)

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