倪曉軍

摘 要：水泥土攪拌樁是一種利用水泥和基礎(chǔ)土石強制攪拌后制成的具有良好連續(xù)性和整體性的樁體結(jié)構(gòu)。在施工過程中使用水泥攪拌進行防滲施工具有工程造價低、施工難度小等優(yōu)點，不僅可以起到良好的防滲效果，而且可以作為承載樁使用。本文以實際工程為例，首先對水泥攪拌樁的特點進行了分析，然后對土石壩防滲工程中水泥土攪拌樁的施工技術(shù)進行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：土石壩 防滲工程 水泥攪拌站

1.工程概況

某水庫主要由泄洪閘、土石壩、溢流壩構(gòu)成，在水庫的右側(cè)為排水溝。根據(jù)工程地質(zhì)勘測資料發(fā)現(xiàn)，本工程右岸土石壩所在地區(qū)為重粉質(zhì)沙壤土，土層的承載力和抗?jié)B能力低。根據(jù)本工程的地質(zhì)情況設(shè)計使用水泥攪拌樁作為承載基礎(chǔ)和防滲基礎(chǔ)。

2.水泥攪拌樁的施工特點

水泥攪拌樁可以使土和樁共同作用，并形成重力式擋墻；使用原位土作為混合料，不需要進行原材料的開采，可以節(jié)省大量的資源；可以根據(jù)土質(zhì)情況選擇水泥漿、泥粉、石灰和粉煤灰作為加固材料。水泥攪拌樁施工具有噪音小、震動小等優(yōu)點，對施工環(huán)節(jié)影響比較??；施工成本低、施工速度快；可以根據(jù)工程實際情況布置成任意形式，可以滿足不同施工的要求，如圖1所示。

3.水泥土攪拌樁布設(shè)要點

3.1測量、放樣

嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙，借助全站儀完成施工軸線的定位、測量和放線，顯著標(biāo)記鉆孔的位置，并精確測量和記錄每次鉆孔方位。

3.2場地平整和樁機到位

樁機到位前需調(diào)平設(shè)備運行范圍內(nèi)的場地，進而保障機身處于平整狀態(tài)；鉆機到位后利用水平尺進行水平校準(zhǔn)，確保機身水平；借助鉆架懸掛垂線球的方式來把控鉆桿和機架的垂直性，控制垂直度偏差不超過1%；鉆頭需對位校準(zhǔn)，控制成樁后樁位偏差在5cm范圍內(nèi)。

3.3布設(shè)攪拌樁

本項目中右岸土石壩底層的持力層主要是泥巖或砂質(zhì)粘土層，復(fù)合基礎(chǔ)承載力低于150kPa，項目施工時需在垂直于結(jié)合面的方向上于壩頂建設(shè)一道水泥土攪拌樁實現(xiàn)大壩的防滲。防滲參數(shù)范圍：攪拌孔以單排兩序孔為主，施工軸線位于壩軸線上游1m處，樁徑為45cm，樁心距為33.33cm，施工范圍是由右岸土石壩樁號DR0+000～DR0+080，共計80m長，鉆孔深度范圍上到EL.35.0m，下到EL.170m。攪拌樁需貫穿壩體回填層，樁端深入砂質(zhì)或泥巖粘土層厚度不低于1.00 m，樁長約9～17m，合計240根。

3.4水泥的摻量

采用普通的硅酸鹽水泥作為攪拌樁固化劑，水泥型號為42.5MPa水泥，水灰比把控在0.50～0.55，墻體滲透系數(shù)不超出i×10-6cm/s。

3.5水泥土攪拌樁的施工要點

（1）材料、施工工序

水泥土攪拌樁的材料為42.50 MPa的普通硅酸鹽水泥，結(jié)合工程實際施工地質(zhì)情況，借助現(xiàn)場室內(nèi)試驗明確最佳的水泥用量、水灰比及最合適的外加劑，控制樁體滲透系數(shù)不低于i×10-6cm/s，水泥摻入比為10%～12%。

施工工序為：鉆孔定位→攪拌下沉→注漿攪拌提升→重復(fù)攪拌下沉→二次提升攪拌。

（2）漿液的制備

漿液制備時，控制最佳水泥摻量為15%，攪拌均勻且充分。水泥漿拌和分2次進行，分別為攪拌桶中攪拌和攪拌池中攪拌，盡可能保證漿液的均勻。為方便把控制漿過程，15%水泥摻量可轉(zhuǎn)換為1.76g/cm3的水泥漿比重，每完成一次制漿均需采用比重計對漿液比重進行測量，滿足設(shè)計需求時才可進行打漿操作，漿液大于2h后需舍棄。

（3）樁機就位

平整機設(shè)備在場地內(nèi)進行行走時，要確保機身鋪墊的平整性，鉆機就位后要對其水平狀態(tài)進行校正，鉆桿要保持垂直，并利用垂球懸掛到鉆架上對機架的垂直度進行控制。鉆機垂直度誤差不能超過1%。成樁后樁位的誤差要低于5cm。

（4）施工技術(shù)要點

為確保樁體結(jié)構(gòu)的水泥量滿足設(shè)計需求，需嚴(yán)格依照實驗確定的水灰比制作漿液，并合理把控制漿速度；鉆孔前需清潔場地障礙，避免機械不穩(wěn)定，同時需進行樁機的調(diào)試，確保其運行正常，保證輸漿管和注漿管通暢；攪拌樁施工時，需認(rèn)真記錄施工的各項參數(shù)，包括施工日期、樁位、鉆孔時間、水灰比、提升速度、注漿時間、施工結(jié)束時間等；攪拌樁設(shè)備在成樁時最初2次提升速度為2.00～3.00min/m，選用流量計把控輸漿速率，保持注漿泵出口壓力為0.40～0.60MPa。

（5）攪拌樁的搭接

樁和樁搭接空余周期不超過1d，若特殊情況下大于1d。需在最后1根樁上孔鉆預(yù)留榫頭，便于后續(xù)樁的搭接；若樁和樁搭接間隔時間太久，第2根樁不能進行搭接時，需獲得設(shè)計方、建設(shè)方和監(jiān)理部門的同意后，以局部補樁或注漿的方式進行處理；樁的搭接施工需嚴(yán)格依照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》進行。

（6）施工質(zhì)量把控

①做好現(xiàn)場管理工作，項目部需向監(jiān)理部提交有針對性、完善的施工現(xiàn)場管理方案和專項施工措施。實際開工前前期需針對現(xiàn)場施工人員組織開展專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，并進行施工技術(shù)交底，聘請不低于2名的專業(yè)工程技術(shù)員輪流開展現(xiàn)場施工作業(yè)指導(dǎo)，技術(shù)員需非常清楚攪拌樁施工流程和土石壩加固技術(shù)。

②合理把控樁體的強度和均勻性，由于水泥土攪拌樁選用固結(jié)劑為水泥，故為保障樁體強度需嚴(yán)格控制水泥摻量。施工過程中，項目部需派遣不少于2名的專業(yè)人員對施工過程參數(shù)進行如實記錄，其中包括制漿時水泥摻入量、施工樁號、攪拌速率、噴漿度量、首鉆鉆入和提升速度，復(fù)鉆鉆入和提升速度等。一旦參數(shù)超出設(shè)計值，需馬上報告施工技術(shù)員和操作人員進行修正。

（7）鉆芯取樣

施工后采用鉆芯檢測后滲透系數(shù)為4.32×10-6cm/s，低于5×10-6cm/s的設(shè)計值。經(jīng)過檢測樁基承載力滿足設(shè)計值。

3.6水泥土攪拌樁施工的注意事項

（1）樁機設(shè)備到位后需馬上進行穩(wěn)定性加固和調(diào)平，確保鉆機鉆桿在規(guī)定的垂直度范圍內(nèi)，攪拌樁施工時需認(rèn)真記錄鉆孔情況，定期對水泥標(biāo)號、樁體外觀質(zhì)量、水灰比、噴漿速率、鉆速、孔深，以及攪拌時間、提升速度等指標(biāo)進行測量。

（2）攪拌樁施工設(shè)備需配備自動檢測鉆機鉆孔深度的裝置，以及檢測水泥噴漿壓力和速度的儀器，施工前需反復(fù)校驗鉆孔、制漿及噴漿等設(shè)備，施工過程中要不定期進行檢修。

（3）為確保成樁的防滲質(zhì)量，攪拌樁施工過程需連續(xù)進行，控制樁機鉆入和提升速度均勻不變，若特殊狀態(tài)需中斷噴漿過程，需嚴(yán)格依照設(shè)計需求開展反復(fù)鉆孔和噴漿拌和，鉆機重復(fù)鉆孔深度需超過中斷噴漿點，且不低于1m，待噴漿系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)后，按照設(shè)計的提升速度進行噴漿提速和攪拌。

（4）做好施工環(huán)保和安全工作，現(xiàn)代施工時需保證施工環(huán)境和施工安全，由于本工程受交通制約很小，大多數(shù)可進行隔離施工；若工程距居民區(qū)很近或需要交通配合，可借助消塵技術(shù)和隔音板進行施工場地處理，降低施工對周圍環(huán)境造成的污染及給居民帶來的干擾。

4.試驗測試

4.1測試范圍和內(nèi)容

本次測試范圍主要是右岸土石壩水泥土攪拌樁防滲項目，測試內(nèi)容包括防滲墻的墻體連貫性、勻稱性及滲透系數(shù)等，主要方法有開挖檢查法、探地雷達法及注水實驗法等。

4.2測試結(jié)果

此次對水泥土攪拌施工完成的塑性水泥土防滲墻項目的測試結(jié)果顯示：探地雷達法測試時，圖像展現(xiàn)的穩(wěn)定性非常好，無顯著異常區(qū)域，由此判定防滲墻體的連續(xù)性很好；注水試驗共選用了10孔20段，測得范圍為2.08×10-6～2.60×10-6cm/s，結(jié)果均符合設(shè)計需求；隨機開挖顯示，防滲墻墻體的密實性非常高，無夾泥和分縫情況。

5.結(jié)論

綜上所述，本文以實際工程為例，對土石壩防滲工程施工中水泥土攪拌樁的應(yīng)用進行了分析，施工后水泥攪拌樁防滲墻體均勻性良好，樁位偏差保持在設(shè)計要求范圍值內(nèi)。無側(cè)限抗壓強度可以達到設(shè)計要求，防滲效果良好，發(fā)揮了承載樁和防滲的雙重作用。

參考文獻：

[1]JGJ79-2012.建筑地基礎(chǔ)處理技術(shù)與規(guī)范[S].

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[3]JGJ106-2014.建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范[S].