徐立志

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淺談如何控制深層水泥攪拌樁成樁質(zhì)量

徐立志

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水泥攪拌樁在軟基處理中得到越來越多的廣泛應(yīng)用，且工藝也日趨成熟，然而在施工過程中發(fā)現(xiàn)水泥攪拌樁深層成樁質(zhì)量較差、施工中可變因素較多，控制難度較大，因此如何有效提高深層水泥攪拌樁成樁技術(shù)便成為普遍關(guān)注的課題。本文介紹了深層水泥攪拌樁成樁技術(shù)，以期能為今后的深層攪拌樁施工提供幫助。

深層水泥攪拌樁；提升噴漿；噴漿口設(shè)置

1 工程概況

浦口新城臨江路工程沿線場(chǎng)地處于長(zhǎng)江漫灘地貌，施工范圍內(nèi)有多處明塘、低洼地段。路基段軟土厚度達(dá)21m，為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。為控制橋頭路基沉降和滿足穩(wěn)定性要求，臨江路全線橋頭過渡段采用水泥土攪拌樁處理軟基。水泥土攪拌樁樁徑500mm，樁長(zhǎng)15m，樁間距1.1m,正三角形布置，采用42.5復(fù)合硅酸鹽水泥，水泥摻量18%，全線工程量76.54萬延米。施工設(shè)備為兩臺(tái)SJB-Ⅱ雙軸攪拌樁機(jī)(2×45kw),采用四攪兩噴施工工藝。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

（1）地面涌漿現(xiàn)象嚴(yán)重，深層樁芯樣較松散不完整。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)實(shí)際施工噴漿順序?yàn)橄认鲁羾姖{，發(fā)現(xiàn)地面涌漿現(xiàn)象嚴(yán)重，出現(xiàn)概率達(dá)到10.2%，詳見表1。同時(shí)對(duì)前期施工的樁進(jìn)行28天抽取芯樣，深層樁芯樣較松散不完整。

表1 深層攪拌樁施工涌漿情況統(tǒng)計(jì)表

（2）鉆進(jìn)過程中噴漿口易堵塞，抱鉆現(xiàn)象嚴(yán)重。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，抱鉆的概率達(dá)到11%（見表2）,且絕大部分出現(xiàn)在深層10m～15m較硬的土層中。

表2 深層攪拌樁施工涌漿情況統(tǒng)計(jì)表

3 原因分析

3.1 噴漿方式不合理

經(jīng)專家論證，現(xiàn)場(chǎng)首次下沉切土攪拌時(shí)噴漿，土未完全攪碎，漿液不易擴(kuò)散，漿液沿?cái)嚢栎S溢出地面。另外隨深度加深，漿液分配不合理，土愈硬，下沉愈慢，水泥漿愈多；土愈軟，下沉愈快，水泥漿愈少。

3.2 葉片與噴漿口設(shè)置不合理

經(jīng)專家論證，發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)樁機(jī)鉆頭均只采用一層葉片，導(dǎo)致切土不夠充分，造成樁身均勻性差；噴漿口均位于鉆桿上，鉆進(jìn)噴漿過程中水泥漿多集中在噴漿口的樁軸附近，且噴漿口位于葉片下方，鉆進(jìn)中造成堵塞。

4 解決措施

4.1 優(yōu)化噴漿順序

（1）改首次下沉噴漿為提升噴漿。首次下沉噴漿易引起地面涌漿現(xiàn)象嚴(yán)重，從而導(dǎo)致成樁質(zhì)量較差，相較以往普遍使用的首次下沉噴漿，采用提升噴漿能有效減少地面涌漿，且本工程地下水位較高，切土能力也足夠保證切碎下層土。

（2）控制第一次下沉攪拌頭采用低速，第一次提升及以后的復(fù)攪根據(jù)電流的變化情況采用中速或高速檔位成樁。

（3）為確保水泥在樁身中的各段含量均勻，采用變量方法供漿，即供漿速度與樁機(jī)的攪拌成樁速度相匹配。

4.2 改進(jìn)鉆頭

現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)樁機(jī)操作人員將下層葉片平狀改為35°斜狀；其上36cm處加焊一層葉片，葉片厚度3cm，攪拌葉片寬度6cm；噴漿口設(shè)置置于葉片中部，且設(shè)置于葉片旋進(jìn)方向后側(cè)。按照此方法改進(jìn)的鉆頭能夠避免漿液集中在噴漿口的樁軸附近，造成葉片外緣缺漿，形成水泥漿富集。

5 效果驗(yàn)證

（1）通過分時(shí)段統(tǒng)計(jì)泥漿計(jì)小票，壓降速率較均勻，供漿速度與樁機(jī)的攪拌成樁速度相匹配，在成樁過程中均勻給漿。

（2）地面翻漿現(xiàn)象明顯減少，根據(jù)與前期要因確認(rèn)時(shí)統(tǒng)計(jì)的出現(xiàn)率對(duì)比，涌漿現(xiàn)象由10.2%下降到3.1%。

（3）經(jīng)過鉆頭改進(jìn)調(diào)整后現(xiàn)場(chǎng)攪拌樁試樁，電機(jī)電流對(duì)比能看出鉆進(jìn)過程中明顯切土順暢，無卡鉆和頓挫現(xiàn)象。抱鉆現(xiàn)象由11%減少至2.1%。

（4）為較確切的對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)樁施工完成后28d和90d后分別進(jìn)行取樣檢測(cè)，深層樁芯樣較連續(xù)、完整，樁身均勻性較好，90天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度均達(dá)到了1.4MPa以上。

6 總結(jié)

目前，浦口新城臨江路軟基處理工程已經(jīng)順利竣工，我公司贏得良好質(zhì)量信譽(yù)同時(shí)得到了設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)等相關(guān)單位的一致好評(píng)，為工程創(chuàng)優(yōu)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，取得良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。本次改進(jìn)的機(jī)頭和優(yōu)化的工藝，為類似工程的施工積累了積極寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，在浦口新城臨江路軟基處理工程中成功應(yīng)用，說明其能夠被推廣。

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.148