鄭邦選

【摘要】近幾年，水泥攪拌樁在沿海地區(qū)很多水利工程的水閘軟土基礎(chǔ)中廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)如何控制水利工程施工中水泥攪拌樁的施工質(zhì)量控制進(jìn)行探討，以供同類型工程參考。

【關(guān)鍵詞】水利工程；水泥攪拌樁；施工質(zhì)量；控制

水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的樁體，通過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。水泥攪拌樁有施工工期短、施工過程對(duì)周圍建筑物影響小、無地面沉降隆起，費(fèi)用相對(duì)低等優(yōu)點(diǎn)，可有效增加地基承載力，減少沉降量，具有抗側(cè)向變形能力，適用于處理較軟地基礎(chǔ)與基礎(chǔ)加固處理。下面就水泥攪拌樁的施工質(zhì)量如何控制作闡述。

1、工程概況

臺(tái)州市東部新區(qū)啟動(dòng)區(qū)塊長(zhǎng)浦河鹽場(chǎng)閘改建工程位于長(zhǎng)浦河與九塘海堤交匯處，新建鹽場(chǎng)閘規(guī)模為2×10m，單孔凈寬10m，底板高程-1.0m，采用整體臥倒式平板鋼閘門。水閘閘室基礎(chǔ)采用C30砼灌注樁基礎(chǔ)，上游護(hù)坦、下游消力池基礎(chǔ)和閘室四邊平臺(tái)基礎(chǔ)均采用φ600mm樁長(zhǎng)10m水泥攪拌樁來加固基礎(chǔ)，以免產(chǎn)生不均勻沉降。本工程施工過程中，水泥攪拌樁的施工質(zhì)量的好壞是整個(gè)工程的施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

2、如何做好水泥攪拌樁的施工質(zhì)量控制

水泥攪拌樁施工前要充分調(diào)查工程的基礎(chǔ)詳細(xì)情況，要從工程等級(jí)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)形式，樁長(zhǎng)及樁徑等方面先調(diào)查，同時(shí)結(jié)合地質(zhì)資料和施工圖紙進(jìn)行分析后，確定施工方案與質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

2.1要充分做好施工前的準(zhǔn)備工作

2.1.1施工準(zhǔn)備及場(chǎng)地平整：（1）應(yīng)修好施工機(jī)械進(jìn)場(chǎng)的便道；（2）供電設(shè)施應(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。地下有無大塊石及地下管線等，空中有無高壓電線等。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)。

2.1.2施工放樣：首先用全站儀（或經(jīng)緯儀）準(zhǔn)確地放出施工段落的起始樁位及邊線位置，然后用鋼尺按設(shè)計(jì)要求的樁距在施工范圍內(nèi)標(biāo)示出樁位并編號(hào)。

2.1.3原材料的質(zhì)量控制：（1）水泥質(zhì)量是關(guān)鍵，所用水泥品種和質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。水泥進(jìn)場(chǎng)前，承包人須提供生產(chǎn)廠家資質(zhì)材料，報(bào)監(jiān)理審查；在監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)見證下取樣，送試驗(yàn)室進(jìn)行水泥的安定性、強(qiáng)度等指標(biāo)的檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)檢測(cè)符合要求后方允許進(jìn)場(chǎng)使用。進(jìn)場(chǎng)水泥數(shù)量應(yīng)能滿足施工進(jìn)度的要求，因?yàn)樗嗳绻L(zhǎng)時(shí)間堆放在施工現(xiàn)場(chǎng)容易受雨水和潮氣的影響，使質(zhì)量不合格；（2）施工用水采用淡水；（3）外加劑 為改善水泥土的性能和提高強(qiáng)度，一般采用木質(zhì)素磺酸鈣和石膏作為外加劑摻入（木質(zhì)素磺酸鈣、石膏分別以水泥的0.2%、3%摻入）。

2.1.4樁機(jī)的安裝布置：水泥攪拌樁樁機(jī)安裝后，應(yīng)進(jìn)行全面的檢查調(diào)整，主要有以下6點(diǎn)：a施工技術(shù)人員是否齊備。b鉆頭直徑及鉆桿長(zhǎng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。c輸送水泥漿的導(dǎo)管是否漏漿或堵塞。d發(fā)電機(jī)或外接電源是否到位。e樁機(jī)機(jī)身的穩(wěn)定性。f水泥制漿罐和壓力泵是否正常。

2.2實(shí)施過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.2.1施工工藝流程：場(chǎng)地平整→測(cè)量放樣→樁機(jī)就位→制備水泥漿→第一次預(yù)攪下沉→第一次提升噴漿攪拌→第二次攪拌噴漿下沉→第二次提升噴漿攪拌→成樁結(jié)束。

2.2.2制漿質(zhì)量的控制：制漿時(shí)要按設(shè)計(jì)給定的水灰比（水和水泥按重量比嚴(yán)格控制）在工藝性試樁時(shí)，進(jìn)行配漿試驗(yàn)。試驗(yàn)之后再在制漿罐中進(jìn)行拌制，備好的漿液還應(yīng)不停地?cái)嚢瑁蛊渚鶆蚍€(wěn)定，不得離析或停置時(shí)間過長(zhǎng)，超過2h的漿液應(yīng)降低標(biāo)號(hào)使用；漿液倒入集料時(shí)應(yīng)加篩過濾，以免結(jié)塊。

2.2.3樁位、樁長(zhǎng)、樁的垂直度的控制：（1）樁位控制。水泥攪拌樁機(jī)就位的攪拌頭對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)位下攪。攪拌頭與放線點(diǎn)偏差控制在50mm以內(nèi)。施工時(shí)記錄樁位編號(hào)，防止漏點(diǎn)施工；（2）樁長(zhǎng)控制。在每臺(tái)水泥攪拌機(jī)鉆桿上標(biāo)注明顯刻度，以觀測(cè)下攪深度和控制成樁長(zhǎng)度，做好詳細(xì)記錄；（3）樁的垂直度控制。水泥攪拌機(jī)就位后，調(diào)整樁機(jī)底盤的水平和樁桿導(dǎo)向架的垂直度。在樁桿導(dǎo)向架的正面和側(cè)面吊掛垂球，以便檢查樁桿的垂直度。在水泥攪拌機(jī)下攪、上攪過程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)影響垂直度，因此施工過程中須密切觀測(cè)垂球狀況，若發(fā)生偏差則及時(shí)調(diào)整，每根水泥攪拌樁施工過程中須保證攪拌頭、樁桿、樁位的中心在同一垂線上。

2.2.4單樁水泥用量的控制：（1）水泥用量要按設(shè)計(jì)要求在施工前進(jìn)行工藝性試樁試驗(yàn)，取得水泥攪拌樁的各項(xiàng)施工參數(shù)。在后續(xù)大面積水泥攪拌樁施工時(shí)，以每臺(tái)攪拌樁機(jī)為單位單獨(dú)計(jì)量控制水泥用量；（2）控制好輸漿泵。泵必須有足夠的壓力和持久穩(wěn)定的輸漿能力，輸漿量必須與樁機(jī)的鉆進(jìn)速度、攪拌速度及提升速度相匹配；（3）控制好樁機(jī)的鉆進(jìn)速度、攪拌速度及提升速度。確保單樁施工完畢后，為該樁所配制的水泥漿能全部用完，沒有剩余。

2.2.5樁機(jī)操作的控制：（1）啟動(dòng)攪拌鉆機(jī)，鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊向下鉆進(jìn)。同時(shí)，啟動(dòng)壓力泵工作，邊鉆進(jìn)邊噴漿；（2）鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后停鉆，關(guān)閉攪拌鉆機(jī)，鉆進(jìn)結(jié)束；（3）再次啟動(dòng)攪拌鉆機(jī)，鉆頭呈反向邊旋轉(zhuǎn)、邊提升、邊噴漿，使土體的水泥漿進(jìn)行初步拌和；（4）攪拌機(jī)提升至地面以下1m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)秒以保證樁頭均勻密實(shí)。如施工時(shí)因故停漿，為防止斷樁和缺漿，應(yīng)使攪拌機(jī)下沉至停漿面以下0.5m處，待恢復(fù)供漿后再噴漿提升。

3、樁的質(zhì)量檢測(cè)

3.1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)來判定樁上部強(qiáng)度是否合格。檢測(cè)出來的錘擊數(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。

3.2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，來評(píng)定樁的質(zhì)量。

3.2.1單樁評(píng)定

第一類樁：①樁長(zhǎng)、樁徑滿足設(shè)計(jì)要求，整體噴漿均勻，無斷漿現(xiàn)象。②復(fù)攪段的樁芯完整且連續(xù)，呈柱狀，復(fù)攪段以下，能取出完整的柱狀芯樣。③樁身上、中、下段強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。④所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率大于80%。

第二類樁：①樁長(zhǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，整樁噴漿局部不均勻，但無斷漿現(xiàn)象。②復(fù)攪段的芯樣大部分完整，呈現(xiàn)柱狀，可制成等高試件做無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，局部松散呈塊片狀；復(fù)攪段以下，能取出芯樣，芯樣不完整，呈可塑狀。③復(fù)攪段強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，復(fù)攪段以下有一定的強(qiáng)度。④所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率大于65%；當(dāng)取芯率小于65%時(shí)，標(biāo)貫擊數(shù)須大于設(shè)計(jì)要求。

第三類樁：①樁長(zhǎng)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。②樁體噴漿不均勻，有斷漿現(xiàn)象。③復(fù)攪段的芯樣松散無粘聚，大部分呈塊片狀，不能制成等高試件。④復(fù)攪段以下呈軟塑、流塑或取不出芯樣。⑤所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率小于65%；且標(biāo)貫擊數(shù)小于設(shè)計(jì)要求。

第一類為優(yōu)良樁；第二類為合格樁；第三類為不合格樁。

3.2.2綜合評(píng)定

單樁評(píng)定都是第二類樁以上，其中第一類樁占85%以上。且復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求，其他指標(biāo)合格時(shí)評(píng)定為優(yōu)良；單樁評(píng)定都是第二類樁以上，其中第一類樁應(yīng)占60%以上，且復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求，其他指標(biāo)合格時(shí)評(píng)定為合格。

4、結(jié)束語

水泥攪拌樁能增加軟土地基的承載力，能減少軟土地基沉降量，有較強(qiáng)的抗側(cè)向變形能力，是一種較好的軟土地基處理方式，但必須控制水泥攪拌樁的施工質(zhì)量。