文｜廣東省第四建筑工程有限公司 林勝波

前言

水泥攪拌樁是處理軟基常用加固方法之一，它的工作原理是采用特制的攪拌機(jī)械，把水泥噴進(jìn)需要加固的軟基內(nèi)，并噴進(jìn)過程中不斷進(jìn)行均勻攪拌，在攪拌作用下，土和水泥產(chǎn)生化學(xué)應(yīng)形成凝膠體，把小土團(tuán)和土顆粒緊密凝結(jié)成整體，組成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，提升土體強(qiáng)度，使地基承載力滿足施工要求。

目前，水泥攪拌樁常用的施工方法包括濕法噴注漿液和噴注粉體兩種。在實(shí)際施工過程中，采用攪拌設(shè)備，鉆進(jìn)地基深部，通過人工控制，噴入加固液體，并與地基深部的土體攪拌均勻，結(jié)成樁體，增強(qiáng)土體的物理性能，減小基土變形，提高其承載能力。

實(shí)踐表明，采用水泥攪拌樁施工后，軟基土體加固效果良好，可以很快進(jìn)行后續(xù)工序施工。

一、水泥攪拌樁的施工工藝及質(zhì)量控制措施

1、施工前的準(zhǔn)備

（1）對施工現(xiàn)場進(jìn)行處理，保證其場地平整，地上雜物清除。

（2）為方便計(jì)量，攪拌材料一般選用普通的硅酸鹽袋裝水泥。實(shí)驗(yàn)室要檢驗(yàn)選用材料,保證其各項(xiàng)性能指標(biāo)符合施工要求。

（3）施工過程中，要備好相關(guān)記錄設(shè)備如電腦打印機(jī)等，以便及時(shí)跟進(jìn)泥漿用量和噴漿的均勻程度，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。

（4）樁位放樣：放置樁機(jī)的場地要平整, 開挖基坑時(shí)，應(yīng)留有一定距離的保護(hù)層，距離控制在50—100cm為合適，為方便施工，可通過挖土或鋼板等方法，適度加固地基；測放輪廓線，建筑物輪廓線基坑邊距要保證超過2m；攪拌樁放樣定位，邊樁位置確定等。

2、成樁試驗(yàn)

施工前，先要進(jìn)行試樁。要在地質(zhì)條件相同基礎(chǔ)上進(jìn)行成孔成樁試驗(yàn)，試驗(yàn)樁數(shù)量至少要達(dá)到2—3 根，并記錄相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，內(nèi)容包括采用鉆頭方式、速度（鉆進(jìn)、提升、攪拌）等，在分析相關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，合理制定攪拌樁的施工方案及成樁工藝和質(zhì)量控制措施。

3、水泥攪拌樁的施工工藝流程

工藝流程如下：平整場地→施工放線（設(shè)備進(jìn)場）→定樁位→樁機(jī)對位調(diào)平→預(yù)攪下沉（漿液配制）→提升噴漿攪拌（取樣養(yǎng)護(hù)送檢）→重復(fù)上下攪拌→清洗→移位。

水泥攪拌樁施工程序示意圖見圖1。

4、水泥攪拌樁的施工工藝

（1）開展鉆進(jìn)作業(yè)前，先要檢查管道和清洗，確保管道沒有存在堵塞問題；要排清管道里的水后，方能進(jìn)行開鉆作業(yè)。

圖1

（2）安裝水泥攪拌樁機(jī)的場地要進(jìn)行處理，保證平整，以保證樁機(jī)平穩(wěn)，防止產(chǎn)生位移、傾斜等問題，檢查拌機(jī)性能，保證各項(xiàng)性能正常；制定故障處理方案。

攪拌過程中，要及時(shí)跟進(jìn)鉆進(jìn)情況而對樁機(jī)的垂直度和平整度進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整范圍不能超過1%，放樣孔位與設(shè)計(jì)誤差范圍不能高于20mm，成樁誤差不能超過50mm。

（3）成樁過程中，當(dāng)樁機(jī)攪拌頭到達(dá)預(yù)定設(shè)計(jì)深度（即距樁底1.5m 時(shí)），要提升樁機(jī)速度，在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)提升速度；每個(gè)成樁位置要保證有攪拌次數(shù)超過20次。

（4）成樁施工過程中，需要確定每根樁的水泥用量；確保鉆桿上標(biāo)線準(zhǔn)確，誤差不能超過100mm，單根偏差不能超過5%。

二、質(zhì)量控制措施

（1）制漿質(zhì)量。嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的水灰比進(jìn)行配制，要控制水泥和水的配比。在拌制泥漿過程中，要連續(xù)攪拌，保證水泥漿液的穩(wěn)定性和均勻性，如因故需要停止作業(yè)，停止時(shí)間要控制在2h以內(nèi)；漿液要篩過濾后，方可倒進(jìn)集料里，避免出現(xiàn)水泥結(jié)塊，損壞泵體。

（2）泵送漿液。為保證泵送漿液順利進(jìn)行，要保證管道內(nèi)環(huán)境濕潤后，再開始泵送水泥漿液。泵送過程中，要保持泵壓力的穩(wěn)定，使泵送漿液能連續(xù)進(jìn)行以及漿液的攪拌均勻，如管道被漿液堵塞，要把管道拆除，將其清洗干凈。

（3）單樁水泥用量。嚴(yán)格根據(jù)按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行水灰比配置，一經(jīng)確定后不能隨意更改；按規(guī)定控制泵送量，使到泵送時(shí)泵的壓力，與提升速度、攪拌速度等相匹配；要根據(jù)施工方案確定鉆進(jìn)、攪拌和提升的速度，并在施工中嚴(yán)格執(zhí)行，要控制水泥漿用量，使其在單樁完成即用完。為保證泥漿和土能拌和充分，攪拌機(jī)起桿速度控制在每分鐘1.0m以內(nèi)，噴漿口快要到達(dá)地面時(shí)，要停止提升作業(yè)，并攪拌數(shù)秒，確保樁頭密實(shí)均勻。

表1 攪拌樁檢測項(xiàng)目

三、施工后的質(zhì)量檢測控制

為驗(yàn)證施工質(zhì)量，保證樁的承載力，攪拌樁施工完成后，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，需要隨機(jī)抽取部分樁進(jìn)行檢測。（見表1）

質(zhì)量檢測：(1)開挖檢查：完成攪拌樁施工作業(yè)7天后，可對樁身直徑進(jìn)行驗(yàn)收，除去樁四周的泥土，露出樁頂下500mm，檢查樁身中心偏差。

(2)檢測樁身完整性：可在達(dá)到開挖齡期時(shí)，通過鉆芯法對樁身完整性進(jìn)行檢測。應(yīng)抽取一定數(shù)量的鉆芯進(jìn)行檢測，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，應(yīng)抽取總樁數(shù)的2%（至少達(dá)到5根）以上取樣，進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

四、水泥攪拌樁施工中常見質(zhì)量問題分析與防控措施

1、樁的長度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

主要原因分析：施工過程中個(gè)別施工人員沒有按要求進(jìn)行施工，管理人員監(jiān)管不到位，投入的施工材料不夠；在施工前沒有對軟弱地層進(jìn)行深入了解，對地層中存有的碎石層厚度未能清楚掌握，使鉆機(jī)無法鉆進(jìn)，而施工人員誤認(rèn)為樁底已進(jìn)入持力層，施工作業(yè)停止。

控制措施：設(shè)計(jì)單位要認(rèn)真分析地質(zhì)勘察文件，清楚施工現(xiàn)場地質(zhì)情況，制定精確的設(shè)計(jì)方案，針對不同的施工區(qū)域，制定相應(yīng)的攪拌樁長度，便于施工人員進(jìn)行施工和控制。

做好施工全過程質(zhì)量控制工作，包括施工前技術(shù)交底、制定工序控制和質(zhì)量管理措施，強(qiáng)化施工現(xiàn)場管理制度的落實(shí)和監(jiān)管措施；認(rèn)真完成試樁工作，清楚掌握地基土層中存在的石夾層情況，包括其所在位置、深度、分布范圍等，制定各區(qū)域施工樁的長度，使后續(xù)樁施工順利進(jìn)行。

2、摻入水泥數(shù)量不夠，沒有形成抽芯

原因分析：在施工過程中施工人員沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行作業(yè)，沒有投入足夠的水泥材料，導(dǎo)致不能形成抽芯，從而影響地基承載力過低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

控制措施：加強(qiáng)對施工人員技術(shù)和質(zhì)量培訓(xùn)，增強(qiáng)他們的責(zé)任心，嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定要求進(jìn)行施工，做好關(guān)鍵工序的控制，保證施工質(zhì)量。

3、樁身出現(xiàn)斷樁縮頸

原因分析：施工過程中沒有按規(guī)定進(jìn)行拔管，快速拔管所致。

控制措施：施工前技術(shù)交底工作要做到位，讓作業(yè)人員清楚認(rèn)識(shí)到控制拔管速度的重要性，在施工中自覺遵守有關(guān)規(guī)定。

如在施工期間因受到停電等意外因素，造成樁機(jī)停工半小時(shí)以上時(shí)，再次進(jìn)行施工后要重新進(jìn)行噴漿，并鉆入土體1～2 m后，再拔管，可有效防止樁體出現(xiàn)斷樁縮頸問題。

4、成樁偏斜

原因分析：基底弱，或土體中含水量過大，導(dǎo)到樁機(jī)施工時(shí)發(fā)生傾斜，成樁也傾斜。

防治措施：要將施工場地內(nèi)的雜物清除和處理，保證場地平整。如軟基中含水量較大，應(yīng)先對地基進(jìn)行加固處理，保證其強(qiáng)度，避免樁機(jī)下沉。

5、樁體疏松

原因分析：施工所用水泥材料安定性不達(dá)標(biāo)；施工土質(zhì)較為松散或含水量過小，容易流失粉體，樁體沒有足夠的含水量。

防治措施：做對水泥、土樣進(jìn)行試驗(yàn)，確保符合施工要求后才進(jìn)行正式施工。水泥不合格要棄用；開鉆前如發(fā)現(xiàn)土樣含水量過低時(shí)應(yīng)先注入適量的水，或采用噴漿攪拌法施工。如樁體疏松，再進(jìn)行鉆進(jìn)復(fù)噴，加強(qiáng)樁體固結(jié)。

6、樁機(jī)預(yù)攪下沉困難

原因分析：鉆進(jìn)過程中遇到粘土層等土體，鉆頭被卡?。换蚺龅接餐翆?、塊石等，鉆頭受到較大阻力。

控制措施：實(shí)際操作中要查明具體原因，并采取相應(yīng)措施解決。如因硬土層引起時(shí)，可適度進(jìn)行沖水，協(xié)助鉆頭穿越硬土層后，應(yīng)停止沖水。也可以更換鉆孔鉆頭，待完成穿越硬土層后，再重新?lián)Q成水泥攪拌樁鉆頭，繼續(xù)施工。如土體存在塊石等明障礙物時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行人工鉆孔，清除障礙物后，再用土將孔回填夯實(shí)后，才能進(jìn)行后續(xù)工序施工。

7、水泥漿和土沒有均勻拌合

原因分析：注漿泵所施壓力不足，或堵塞噴漿孔，水泥漿不能順利噴射，鉆頭噴漿孔的規(guī)格和位置不正確。

防控措施：定期對輸送管路進(jìn)行沖洗，保證噴漿孔暢通;噴漿孔不能過大，并應(yīng)安置在樁徑向外1/3處。

8、樁體強(qiáng)度低

原因分析：噴灰量小，噴粉量達(dá)不到規(guī)定要求，水泥強(qiáng)度低、鉆桿提速不勻、土質(zhì)松軟漏灰等，均造成樁體強(qiáng)度過低問題。

防治措施：加強(qiáng)對噴灰量監(jiān)控，保證送灰管暢通；水泥質(zhì)量要符合施工要求；按規(guī)定進(jìn)行鉆進(jìn)和提速作業(yè)，碰及粘土、松軟土?xí)r，要放慢速度進(jìn)行鉆進(jìn)和攪拌作業(yè)。對施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題應(yīng)引起足夠重視，否則會(huì)造成樁基承載力低下，不能滿足施工需要。

五、結(jié)束語

水泥攪拌樁屬于隱蔽工程，施工質(zhì)量的好壞，確定基礎(chǔ)承載力能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，對建筑結(jié)構(gòu)上部質(zhì)量有著重要影響。施工過程出現(xiàn)質(zhì)量隱患，不容易發(fā)現(xiàn)和補(bǔ)救。因此，需要全面加強(qiáng)對水泥攪拌樁的的施工工序和質(zhì)量控制。

眾多工程實(shí)踐表明，水泥攪拌樁對軟基處理有著顯著的效果。因而已普遍應(yīng)用于道路橋梁、水利建設(shè)、房建工程領(lǐng)域，隨著施工經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié)和技術(shù)的優(yōu)化，水泥攪拌樁應(yīng)用前景更加廣闊。