沈斌斌

中煤江南建設(shè)發(fā)展集團(tuán)有限公司，中國(guó)·廣東 廣州 510000

1 引言

地基處理在建筑業(yè)中占有重要的位置，論文立足深層攪拌樁，增加研究的深度。將傳統(tǒng)的鋼筋混凝土預(yù)制樁更換為水泥砂漿深層攪拌樁復(fù)合地基，經(jīng)過(guò)研究之后發(fā)現(xiàn)，這種復(fù)合地基可以有效節(jié)省工程的造價(jià)，具有較大的開(kāi)發(fā)價(jià)值，在未來(lái)的建筑業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用前景較為廣闊。

2 水泥砂漿深層攪拌樁復(fù)合地基概念與優(yōu)勢(shì)

2.1 概念

水泥材料是水泥砂漿復(fù)合地基的固化劑，這種地基的形成需要利用到特殊的深層攪拌機(jī)械，攪拌地基中的軟土和固化劑，由此產(chǎn)生一系列的化學(xué)以及物理反應(yīng)，這樣軟土就會(huì)硬化，逐漸形成地基，具有一定的強(qiáng)度和較好的穩(wěn)定性。水泥攪拌復(fù)合地基就是水泥材料與軟土攪拌形成的固結(jié)物，而深層攪拌復(fù)合地基就是地基中的軟土與水泥材料攪拌形成的柱狀的固結(jié)物[1]。

2.2 優(yōu)勢(shì)

2.2.1 造價(jià)較低

形成更水泥砂漿深層攪拌符合地基只需要原有地基上的軟土與水泥固化劑這兩種材料，其中的地基軟土還可以就地取材，因此，建造這種地基的成本被大大壓縮。并且，這種復(fù)合地基無(wú)需使用到鋼筋，為施工單位節(jié)省下一大筆資金。

2.2.2 對(duì)周?chē)ㄖ挠绊戄^小

水泥砂漿深層攪拌復(fù)合地基的形成只需要利用到攪拌機(jī)充分拌和地基軟土和水泥砂漿，因此，在施工的過(guò)程中沒(méi)有任何振動(dòng)的需要，不會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境產(chǎn)生噪聲污染，因此，水泥砂漿深層攪拌地基可以在市區(qū)施工。在一些土質(zhì)較為松軟的地區(qū)，地基建設(shè)遇到困難，可以利用水泥砂漿攪拌技術(shù)，建造水泥砂漿復(fù)合地基，這種地基可以顯著增加軟土地基的承載力，增加地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在建筑領(lǐng)域中的多種建筑工程中都可以應(yīng)用這種深層復(fù)合地基[2]。

3 利用水泥砂漿深層攪拌樁復(fù)合地基需要的條件

作為一種豎向承載的復(fù)合地基，水泥砂漿地基最重要的任務(wù)就是加固原本承載力較差的軟土地基，保證建筑工程后續(xù)部分的順利進(jìn)行。中國(guó)地形多樣，即使在同一種類(lèi)型的地形區(qū)中，各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)也有不同，在中國(guó)華北平原，長(zhǎng)江中下游平原上，地質(zhì)條件同樣復(fù)雜。局部區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境會(huì)受到多種因素的影響，包括交通運(yùn)輸工程與水利水電工程的建設(shè)，植被生長(zhǎng)的影響。在加固地基的過(guò)程中，有60%甚至70%的地基處理都使用了水泥砂漿深層攪拌技術(shù)，但是在實(shí)際的工程施工中可以看出，水泥砂漿深層攪拌技術(shù)并不適用所有工程，這是因?yàn)椴糠质┕挝贿_(dá)不到相應(yīng)的施工水平，應(yīng)用土建機(jī)械的能力較弱。通常情況下，城市中的淤泥質(zhì)土可以利用水泥砂漿深層攪拌技術(shù)加固3～6m，需要在地基中摻入土體質(zhì)量10%的水泥砂漿。如果水泥砂漿攪拌樁的支撐土層為卵石層或者一般性的粘性土層時(shí)，可以?xún)?yōu)先選擇水泥砂漿深層攪拌復(fù)合地基技術(shù)，提升地基加固的 效果[3]。

4 水泥砂漿深層攪拌樁設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)

4.1 選擇與控制材料

水泥是水泥砂漿深層攪拌樁的主要材料。在選擇水泥材料時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程當(dāng)?shù)氐氖┕ひ?guī)劃與地質(zhì)勘察報(bào)告，保證選用水泥的標(biāo)號(hào)適合原有地基的土質(zhì)，保證水泥材料與土地規(guī)劃相契合。在使用水泥之前，還要完成抽檢工作，在水泥材料使用的全過(guò)程監(jiān)測(cè)水泥的質(zhì)量，保證強(qiáng)度符合施工和使用要求。

4.2 試驗(yàn)單樁的承載力

衡量水泥深層攪拌樁質(zhì)量的重要參數(shù)之一便是單樁的承載力，但是這一參數(shù)受到眾多因素的影響也會(huì)存在不確定性，為此，必須有效檢測(cè)單樁承載力，盡可能減少不確定性。在檢測(cè)樁基工程中單樁的承載力時(shí)，需要立足實(shí)際，選擇適宜的檢測(cè)方式，控制并分析一些關(guān)鍵點(diǎn)。

4.3 注重施工人員管理

人是施工中的重要因素，在工程的施工現(xiàn)場(chǎng)，主要存在兩類(lèi)施工人員，一類(lèi)是負(fù)責(zé)實(shí)際作業(yè)的人員，另一類(lèi)是負(fù)責(zé)統(tǒng)籌管理的人員。在整個(gè)工程中，處理地基極為重要，為此，管理人員必須重視與企業(yè)的責(zé)任書(shū)簽訂，保證施工的全過(guò)程得到有效管理，各項(xiàng)工序井然有條。施工方選擇的作業(yè)人員必須具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，具有較強(qiáng)的責(zé)任心，在施工之前必須展開(kāi)必要的安全教育工作，保證工程施工的質(zhì)量。

4.4 做好前期準(zhǔn)備工作

清理施工現(xiàn)場(chǎng)是處理地基之前的必要準(zhǔn)備工作，首先需要整平施工場(chǎng)地，清理所有的雜物，將任何有可能影響施工的物品移開(kāi)，保障整個(gè)工程的順暢運(yùn)行。其次需要定點(diǎn)打樁的位置，確定打樁機(jī)的位置并整平處理。在制定的地點(diǎn)將施工中需要用到的所有材料提前安置好。再次，必須獲悉施工區(qū)域地下管線的所有信息，根據(jù)地下管線制定施工規(guī)劃。避免在工程的進(jìn)行中破壞地下管線，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失[4]。

4.5 施工注意事項(xiàng)

首先需要注意水泥砂漿注漿量和攪拌次數(shù)的控制，注漿量與樁身的強(qiáng)度密切相關(guān)，在控制注漿量時(shí)可以直接控制注漿泵的速率。

其次要樁體的垂直度，這與樁的承載力有直接關(guān)系，可以設(shè)置電腦數(shù)據(jù)控制樁身垂直度，在主機(jī)上懸掛吊錘，控制相對(duì)距離時(shí)可以使用鉆桿與吊錘。

最后要檢驗(yàn)水泥砂漿攪拌樁的強(qiáng)度，可以使用輕型動(dòng)力觸探器，在成樁的三天之內(nèi)檢測(cè)樁的均勻程度，在成樁七日之后，需要將樁的頭部做淺層開(kāi)挖，獲取樁直徑的數(shù)據(jù)。

5 工程應(yīng)用實(shí)踐

某道路工程項(xiàng)目位于某沿海省份，道路工程的方向?yàn)槟媳狈较?，道路全長(zhǎng)為890m，是一條城市支線道路。道路在設(shè)計(jì)中的標(biāo)高為3.5m～6.2m。道路工程用地原本為海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)用地，后來(lái)被吹填整平。

在該道路工程施工中，采用的方案為水泥砂漿攪拌樁施工法，加固或者置換在道路工程地基中的吹填土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)土以及粉細(xì)砂，進(jìn)而提升地基整體的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

在該工程中使用的攪拌設(shè)備為兩臺(tái)PH-5C型單軸打深層攪拌機(jī)，其余的機(jī)械起配套作用，包括兩臺(tái)水泥砂漿拌制機(jī)、兩臺(tái)灰漿泵。同時(shí)，還要配備性能良好的電流表、壓力表以及水泥砂漿量監(jiān)測(cè)儀和水泥漿比重器。

將道路工程地面上的雜物清理干凈，整平地面，提高高程至2.5m，再回填中粗砂，將高程提高至3m。設(shè)計(jì)水泥砂漿攪拌樁的直徑為500mm，每根水泥攪拌樁之間的距離是1m2，樁頂?shù)臉?biāo)高為2.5m，樁的第四層主要土質(zhì)為中粗砂，起到持力的重要作用，在樁端地基上承載力為260kPa，在持力層中，樁端應(yīng)當(dāng)進(jìn)入1m以上。由工程的地質(zhì)報(bào)告可知，混凝土將受到地下水的腐蝕，并且在道路工程地基中，淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土具有較高含量的有機(jī)質(zhì)。為此，摻入的水泥砂漿攪拌樁固化劑應(yīng)當(dāng)采用抗硫酸的鹽水泥。平均摻入的水泥量應(yīng)當(dāng)為67kg/m3。在中粗砂中摻入水泥漿充當(dāng)粗骨料。

水泥砂漿的強(qiáng)度將受到土層含水量以及有機(jī)質(zhì)的影響，為了降低影響的程度，可以選擇加入外摻劑，比如生石膏、粉煤灰以及磺酸鈣等。在外摻劑中，配合比應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)為30%～40%的粉煤灰，2%的生石膏以及0.2%的磺酸鈣。實(shí)際的配合參數(shù)需要根據(jù)工程的情況確定。在水泥攪拌樁施工完畢后，需要鋪設(shè)0.5m的厚砂石褥墊層于樁頂。

在該案例工程中，施工的重難點(diǎn)在于水泥砂漿的配比，在配比的過(guò)程中除了加入外摻劑之外，還確保了水泥砂漿配比保持在3∶5.為了工程的順利施工，在本次施工中使用了袋裝水泥，便于搬運(yùn)和存儲(chǔ)，后續(xù)計(jì)算水泥用量也較為容易。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段高層建筑對(duì)地基承載力的要求愈發(fā)廣泛，以往的水泥混凝土樁難以滿足，并且水泥會(huì)受到土質(zhì)酸堿度的較大影響。為此，利用水泥砂漿深層攪拌復(fù)合地基，將中粗砂加入其中，當(dāng)作粗骨料，以提升地基的整體強(qiáng)度。為了縮短工期，還可以加大水泥砂漿深層攪拌樁內(nèi)部的孔隙，方便排水。