（中交四公局第一工程有限公司，北京 100020）

一、水泥土攪拌樁智能化施工控制系統(tǒng)簡介

（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

水泥土攪拌樁智能化施工控制系統(tǒng)十分復(fù)雜，其構(gòu)成元素相對較多，主要包括：數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、水泥漿監(jiān)管系統(tǒng)、數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)以及智能控制系統(tǒng)等。

（二）系統(tǒng)運行過程

在一般的水泥土攪拌樁上安裝深度調(diào)速電機、測量儀、流量計等多種傳感器，實時監(jiān)測水泥土攪拌樁的工作動態(tài)并收集運行參數(shù)，以便對水泥土攪拌樁的噴漿量和深度進行遠程控制（連接方式通常為有線連接）。然后再配備一個用來連接各類傳感器的監(jiān)控主機，傳感器與監(jiān)控主機應(yīng)采用無線連接，由監(jiān)控主機控制各個傳感器和水泥土攪拌樁，且監(jiān)控主機應(yīng)該具備送漿調(diào)量的自定義程序、監(jiān)控報警程序以及存儲功能、自動上傳數(shù)據(jù)功能。此外，還要配備一個控制主機，由控制主機對監(jiān)控主機上傳的數(shù)據(jù)進行實時分析并及時反饋和下達指令，由于控制主機承擔(dān)著接收數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的職能，因此必須具備高強度的計算能力和程序設(shè)置能力，還要提前寫入各種情況的反饋指令。

施工開始前，先開啟測量傳感器進行資料收集，再由控制主機分析數(shù)據(jù)并下達施工指令，施工完成后，只需手動點擊“完成施工”，各類設(shè)備將自動停止工作。

二、水泥土攪拌樁智能化施工控制系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）機械設(shè)備的選擇

一般要求攪漿桶體積大于0.5m3，配備多種功能和用途的鉆頭以及專門的動力供漿泵。水泥土攪拌樁由底盤、支架、箱體、鉆桿、鉆頭等部件組成，在選擇水泥土攪拌樁時，要充分考慮施工設(shè)計要求和工程地質(zhì)狀況，確保機械類型和結(jié)構(gòu)盡可能統(tǒng)一。

（二）施工前的準備

正式施工前，要充分做好各項準備工作，如解決施工用水、用電問題，設(shè)置施工便捷通道等。打樁前，務(wù)必測量軟土地基的承載能力，判斷其是否符合施工要求以及負荷樁機的工作需求，同時，要徹底清掃加固區(qū)域，確保樁位附近無障礙物，以免影響施工質(zhì)量。此外，還要對相鄰地帶的其他建筑采取保護措施，將施工對相鄰地帶建筑的影響降到最低，以免產(chǎn)生安全事故或者其他糾紛。

（三）施工流程

正式施工前，要再次審定施工圖紙，并做好技術(shù)交底工作。除此之外，還要做好相關(guān)施工準備，確保各類機械準備就緒。在施工過程中，要嚴格遵循施工設(shè)計和施工方案，發(fā)現(xiàn)問題及時上報處理，待問題解決后再恢復(fù)施工。

施工的具體流程為：樁位放樣→鉆機就位→檢驗、調(diào)整鉆機→鉆桿對中攪拌下沉，不噴漿→配制水泥漿→攪拌提升、噴漿→重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計深度→重復(fù)攪拌、噴漿提升→清洗樁機、導(dǎo)管→下一根攪拌樁施工。

試樁數(shù)量根據(jù)實際情況確定（不低于3根），還要對單樁豎向承載力和復(fù)合地基承載力進行現(xiàn)場測定。關(guān)系表達式如下：

式中，N表示樁體攪拌次數(shù)；β表示攪拌軸與攪拌葉片的垂直夾角(。)；V1表示鉆桿提升速度(m/s)；V2表示鉆桿下沉速度(m/s)；n1表示內(nèi)桿轉(zhuǎn)速(r/s)；n2表示外鉆桿轉(zhuǎn)速(r/s)；Z1、Z2表示內(nèi)、外鉆桿上攪拌葉片的總枚數(shù)。為了提升機械的應(yīng)用效率，需要了解和掌握相關(guān)機械的參數(shù)信息，這樣才能使各種機械充分發(fā)揮作用，并實現(xiàn)各機械之間的良好配合。

三、水泥土攪拌樁智能化施工控制要點

（一）施工技術(shù)控制要點

施工時，要格外注意水泥漿液的配比問題，一般情況下，水與灰的比例為1：0.5左右，且對混合漿液過濾攪拌。水泥漿液配制好后，要及時進行灌漿或噴漿施工，以免發(fā)生離析，造成漿液浪費；為保證砂漿流動良好，要確保輸漿管道內(nèi)部始終處于潮濕狀態(tài)。

成樁過程中，要確保設(shè)備連續(xù)供漿，以保障施工質(zhì)量，提升樁體強度。需要注意的是，持續(xù)供漿重疊應(yīng)大于0.5m接樁，如果必須停漿，一定要合理把控停漿時間，時間過長將會導(dǎo)致漿液失效，若想重新恢復(fù)施工，則需要拆除輸送漿液的管道并進行全面清理，以免殘渣堵塞管道，因而在施工過程中應(yīng)避免出現(xiàn)停漿的情況。

此外，還要合理把控攪拌提升速度，確保其不高于輸漿速度；確保連續(xù)噴漿，如果出現(xiàn)噴漿不足的情況，則需要及時采取措施，嚴格按照設(shè)計要求進行補樁；嚴格控制施工流程，避免出現(xiàn)斷漿、堵塞或機械損毀現(xiàn)象。

（二）施工質(zhì)量控制要點

1.合理確定施工工藝，提前研究施工可行性方案，同時檢查各項施工設(shè)備的到位情況和運行情況。

2.嚴格控制各種原材料的質(zhì)量，如水泥材料是否合格、是否滿足施工需求等。在水泥配制過程中，要嚴格控制配合比例，以確保其滿足施工要求。

3.施工前要整理施工場地，并在場地上精準標記樁位分布，有效減少障礙物對施工的影響。

4.確保導(dǎo)向架處于垂直狀態(tài)，確保攪拌機底盤處于水平狀態(tài)。在施工過程中，要實時監(jiān)測樁基位置。

5.施工時，要嚴格把控輸漿攪拌速度，并設(shè)專人控制。與此同時，加強對成型樁的檢查，重點查看其是否存在斷樁或者斷漿等現(xiàn)象。

6.施工完成后還要進行必要的抽檢，以確保其符合工程要求。

7.施工完成后，對樁頂0.5m范圍內(nèi)的區(qū)域進行人工處理，對樁頂以下1～1.5m范圍內(nèi)的區(qū)域進行二次噴漿攪拌。

四、結(jié)語

目前，水泥土攪拌樁技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，但由于這種工藝存在一些瑕疵，給實際施工帶來諸多不便。因此，本文對水泥土攪拌樁智能化施工控制進行了研究，以便對同類施工提供借鑒參考。