楊廣鴻

（寧波大學科學技術學院，浙江 寧波 315200）

水泥土攪拌法處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粉土、飽和黃土、素填土、黏性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基，在東南沿海各省地基處理中應用較為廣泛。雙孔不均衡噴漿攪拌水泥土施工技術，通過工程應用實踐，與傳統(tǒng)的單孔均衡噴漿攪拌水泥土施工技術相比，可使水泥土攪拌工程施工在確保施工質量的前提下，節(jié)約水泥用量10%～15%，實現(xiàn)建筑施工節(jié)能降耗、提高工程質量、節(jié)約施工成本的目標，具有良好的經濟效益和社會效益。

1 施工特點

1）雙孔噴漿水泥土攪拌施工工法改進了水泥土施工設備的攪拌頭，攪拌頭上增加一個噴漿裝置，改變以往設備單孔噴漿的不足。

2）水泥土攪拌施工過程中根據(jù)土層特性、設計承載要求，對不同高度部位的水泥土采用不均衡噴漿攪拌施工技術，在確保工程質量的前提下，可減少水泥用量，節(jié)能降耗，節(jié)約工程成本。

3）雙孔噴漿攪拌水泥土施工技術與傳統(tǒng)單孔噴漿水泥土攪拌施工技術相比，能使水泥與攪拌土摻和更均勻合理，提高工程質量和施工效率。

2 使用范圍

“雙孔不均衡噴漿攪拌水泥土施工技術”適用于水泥土深層攪拌法形成的水泥土加固體，用作豎向承載的復合地基、基坑工程圍護擋墻、被動區(qū)加固、防滲帷幕，大體積水泥穩(wěn)定土的施工。尤其在基坑工程圍護擋墻、被動區(qū)加固、防滲帷幕以及大體積水泥穩(wěn)定土的施工中經濟效果更為顯著。

3 工藝原理

1）根據(jù)流體力學理論，運用淋浴頭原理，開發(fā)研制一種雙噴漿式攪拌頭，實現(xiàn)雙孔噴漿，提高水泥漿與攪拌土拌合均勻度，減少水泥用量，提高水泥攪拌土的施工質量（見圖1）。

2）根據(jù)設計結構受力工況與土層特性，施工時，在不同埋深的土層水泥漿與攪拌土拌合時，采用不均衡噴漿，提高施工質量和水泥利用率，降低水泥用量，實現(xiàn)節(jié)能減排降耗。

圖1 雙噴漿攪拌頭剖面

4 施工工藝流程及要點

4.1 工藝流程（見圖2）

圖2 雙孔不均衡噴漿攪拌水泥土施工工藝流程

4.2 工藝要點

4.2.1 雙孔不均衡噴漿水泥攪拌土施工前

1）計算每米攪拌樁水泥含量 根據(jù)地質勘察報告分析土層性質、分布及土層厚度，比對圖紙設計的攪拌樁規(guī)格和攪拌土設計水泥含量，計算每米攪拌樁水泥含量。

2）水泥攪拌樁放樣定位 依據(jù)施工圖紙、擬建工程規(guī)劃坐標控制網，進行水泥攪拌樁定位放樣。

3）樁機就位調平 按照攪拌樁施工方案擬定的施工路線圖，把組裝維修保養(yǎng)過的水泥土攪拌機械移動到施工路線圖指定的初始樁位上。

4）水泥漿拌制 按照施工圖紙要求的水泥類型、強度等級、水灰比，在攪拌器中拌制出符合設計要求的水泥漿。

5）計算每立方體積水泥漿中水泥含量 按設計要求的水灰比配制水泥漿，測量水泥漿比重，計算每立方體積水泥漿中水泥含量。由于水泥品種不同水泥的密度不同，同樣水灰比的水泥漿，單位體積中水泥的含量也不相同。

6）計算噴漿孔每分鐘流量 按1m/min的提升、鉆進速度及攪噴工藝，計算所需噴漿孔每分鐘流量；噴漿、攪拌工藝不同，所需噴漿孔每分鐘流量也不同。

7）機械設備調試與試攪試噴 確定水泥漿泵輸漿量、水泥漿經輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間和起吊設備提升速度等施工技術參數(shù)，根據(jù)設計要求，通過工藝性成樁試驗確定施工工藝。

4.2.2 雙孔不均衡噴漿水泥攪拌土施工

1）攪拌樁機底盤和導向架要保持垂直，攪拌樁垂直偏差不得大于1%；樁位偏差不大于50 mm；成樁直徑和樁長不得小于設計值。

2）所制備好的水泥漿不能離析，進入輸漿系統(tǒng)前必須用篩網過濾，泵送必須連續(xù)。拌制水泥漿液的罐數(shù)、水泥和外加劑用量以及泵送漿液的時間等應有專人記錄。

3）攪拌機噴漿提升的速度和次數(shù)必須和施工工藝要求相符，要有專人記錄。

4）水泥漿液到達出漿口后，要噴漿攪拌30s，以便水泥漿與樁端土充分攪拌后，再開始提升攪拌頭。

5）不均衡噴漿的部位、提升速度和水泥漿量要事先計算，標注在施工圖上，由現(xiàn)場技術負責人向施工操作人員進行詳細的書面技術交底；施工操作人員要嚴格按照技術交底進行施工。

6）攪拌機預攪拌下沉時，遇到硬土層下沉太慢時，可適量沖水，但要考慮沖水對樁身強度的影響。

7）如果施工時因故停漿，要將攪拌頭下沉至停漿點以下500 mm處，待恢復供漿時再噴漿攪拌提升。預計停機時間超過3h，停止攪拌前要用清水清洗輸漿管路；若因停電、噴漿泵故障等停機時間不可控，停機時間超過3h，要先拆缷輸漿管路，并清洗。

8）樁壁加固時，相鄰樁的施工時間間隔不要超過24h。如果間隔時間太長，與相鄰樁無法搭接時，要采取局部補樁或注漿等補強措施。

5 材料與設備

5.1 材料

1）雙孔不均衡噴漿水泥土攪拌施工所用的水泥應符合設計及GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》要求，要有出廠合格證并經隨機抽樣送檢復試合格后方可使用；外加劑符合GB 8076—2008《混凝土外加劑》、GB 50119—2013《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》等和有關環(huán)境保護的規(guī)定。

2）施工用水的質量標準應符合JGJ 63—2006《混凝土用水標準》的規(guī)定。

5.2 機具設備（見表1）

表1 機具設備

6 質量控制

1）認真研究施工圖紙，積極參加設計交底，詳細了解領會設計意圖。

2）根據(jù)《施工組織設計》《水泥土攪拌施工專項方案》，組織施工人員進行作業(yè)前技術交底。

3）加強現(xiàn)場監(jiān)管力度，責任落實到人。

4）做好機械設備的日常維護，確保機械設備的良好工作狀態(tài)和精度。

5）檢查進入施工現(xiàn)場原材料的質保文件，按照規(guī)范要求做好復驗測試工作，不合格材料不準進入施工現(xiàn)場。

6）優(yōu)化施工方案，合理分配各項資源，做到人盡其才，物盡其用，提高工程質量，確保施工進度。

7）依據(jù)圖紙設計的樁型、樁的承載特征，計算不均衡噴漿部位的標高、噴漿量，并在施工圖上準確標注，對施工操作人員進行詳細技術交底。

8）在正式攪拌樁施工前，按施工組織設計和水泥土攪拌施工專項方案確定的攪拌施工工藝制作數(shù)根試樁，最后確定水泥漿的水灰比、泵送時間、攪拌機提升速度和復攪深度等參數(shù)。

9）嚴格控制施工中噴漿提升速度，因為成樁質量優(yōu)劣的關鍵是注漿量、水泥漿與軟土攪拌的均勻程度。

10）按照施工方案要求，對每一延米的施工質量技術數(shù)據(jù)做好詳實記錄，記錄人要簽名并對記錄的真實性、準確性負責，確保施工質量可追溯。

11）依據(jù)圖紙和質量驗收規(guī)范、監(jiān)理規(guī)范規(guī)定對工序質量進行驗收，并做好驗收記錄，形成工程檔案資料。

7 安全控制措施

1）認真貫徹“安全第一，預防為主，綜合治理”的方針，根據(jù)國家有關規(guī)定、條例，結合本單位的實際情況和工程具體特點，組成專職安全員和班組兼職安全員及工地安全用電負責人參加的安全生產管理網絡，執(zhí)行安全生產責任制，明確各級人員的職責，認真抓好安全生產。

2）施工現(xiàn)場按照符合防火、防雷、防風、防觸電等安全規(guī)定和工地安全文明施工要求進行布置，并完善布置各種安全標識。

3）各類房屋、庫房、料場的消防安全距離符合公安消防部門的規(guī)定，室內不堆放易燃品；嚴格做到不在材料庫等處抽煙；隨時清除現(xiàn)場的易燃雜物；不在有火種的場所或近旁堆放生產物資。

4）施工現(xiàn)場的臨時用電嚴格按照JGJ 46—2012《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》的有關規(guī)定執(zhí)行。

5）供電電纜線路采用“三項五線制”接線方式，電氣設備和電氣線路必須有良好的絕緣，施工現(xiàn)場內架設的電力線路其懸掛高度和線間距，除按照安全規(guī)定要求布設外，并將其布置在專用的電線桿上。

6）施工現(xiàn)場使用的手持照明燈具，使用36V安全電壓。

7）室內配電柜、配電箱前要有絕緣墊，并安裝漏電保護裝置。

8）制定施工現(xiàn)場施工安全應急預案，使施工發(fā)生時損失降到最低。

9）建立完善的施工安全保障體系，加強施工作業(yè)中的安全檢查，確保施工安全。

8 環(huán)保措施

1）成立施工現(xiàn)場環(huán)境保護管理小組，在工程施工工程中嚴格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關環(huán)境保護法律、法規(guī)、規(guī)章，加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、廢渣、揚塵的控制和治理，遵守有防火和廢棄物處理的規(guī)章制度，做好交通環(huán)境疏導，充分滿足便民要求，認真接受城市交通管理，隨時接受相關單位的監(jiān)督檢查。

2）在散裝水泥罐放料口設置圍擋，防止粉塵四處飄散。

3）對施工中可能影響到的各種公共設施制定可靠的防止損壞和移動的實施措施，加強實施中的監(jiān)測、應對和驗證。同時，將相關實施方案和要求向全體施工人員詳細交底。

4）設立專用廢漿、污水收集排放系統(tǒng)，認真做好無害化處理，從根本上防止施工中的廢水、廢漿亂流。

5）廢水除按照環(huán)境衛(wèi)生指標進行處理達標外，并按當?shù)丨h(huán)保要求指定的地點排放，棄渣及其他工程材料廢棄物按工程建設指定的地點和方案進行合理堆放和處置。

6）優(yōu)先選用低噪的環(huán)保機械。采取設立隔聲墻、隔聲罩等消聲措施，降低施工噪聲到允許值以下，同時盡可能避免夜間施工，以防擾民。

7）對施工場地道路進行硬化，并在晴天經常對施工通行道路進行灑水、打掃，防止塵土飛揚，污染周邊環(huán)境。

9 效益分析

1）節(jié)約水泥 創(chuàng)新型雙噴漿攪拌頭和不均衡噴漿技術的應用，提高了建筑材料的使用效率，與傳統(tǒng)的水泥攪拌土施工技術相比，可節(jié)約水泥用量10%～15%。

2）提高施工質量 雙噴漿攪拌水泥土施工技術較好地解決了施工材料用量與質量控制的矛盾，可提高工程施工質量，降低水泥用量和工程施工成本。

3）社會效益顯著 水泥得到高效使用，減少因生產水泥消耗標準煤排放二氧化碳對環(huán)境的污染，改善了大氣環(huán)境，對建設低耗、節(jié)能、減排的節(jié)約型社會有較大的推動作用。

10 應用實例

浙江省寧波市鎮(zhèn)海區(qū)某工程地下1層，地上主體7層。地下室層高4.5m，基礎挖深超過6m，深基坑圍護采用水泥攪拌樁重力擋土墻、排樁+支撐體系。在水泥攪拌樁重力擋土墻施工過程中，應用雙孔噴漿攪拌水泥土不均衡噴漿技術施工，提高了水泥攪拌樁施工質量，節(jié)約15%水泥用量，節(jié)約14%用水，該工程被評為寧波市“甬江杯”優(yōu)質工程。

11 結語

雙孔不均衡噴漿攪拌水泥土施工技術用于豎向承載的復合地基、基坑工程圍護擋墻、被動區(qū)加固、防滲帷幕，大體積水泥土穩(wěn)定結構的施工，通過分析結構受力和設計意圖，根據(jù)流體力學原理，創(chuàng)新改進水泥土攪拌設備，對需要加固的土體進行不均衡噴漿攪拌，較好地解決了施工材料用量與質量控制的矛盾，工程施工質量可靠，節(jié)省水泥用量，降低工程施工成本。水泥得到高效利用，減少因生產水泥消耗標準煤排放二氧化碳對環(huán)境的污染，改善了大氣環(huán)境，對建設低耗、節(jié)能、節(jié)水、減排的節(jié)約型社會、實現(xiàn)建筑綠色施工有較大的推動作用。