劉然

在城市道路建設(shè)過程中，可能遇到軟基問題，軟基不可直接作為道路的地基，需采用有效技術(shù)措施加以處理。水泥攪拌樁施工簡單，對(duì)地基的承載力較高，在城市道路施工中得到廣泛應(yīng)用，尤其是針對(duì)軟基處理，常會(huì)應(yīng)用這種技術(shù)手段，而要想保證水泥攪拌樁施工質(zhì)量，有必要結(jié)合工程實(shí)際情況，深入分析和探討相關(guān)施工技術(shù)。

一、工程概況

某城市道路工程軟基處理設(shè)計(jì)采用水泥攪拌樁技術(shù)，其總長約200838m，此外還采用鋪設(shè)砂礫墊層與土工格柵的方法，其中，前者工程量約11890m3，后者包括雙向與單向土工格柵，工程量分別為35552m2、8992m2。對(duì)于水泥攪拌樁，其樁徑為50cm，樁長以場地地質(zhì)情況為依據(jù)確定，要求進(jìn)入場地內(nèi)軟土層下部50cm。樁體布置形式為正三角形，樁距按照1.0～1.5m范圍內(nèi)控制，強(qiáng)度28d齡期強(qiáng)度需達(dá)到1.0MPa以上。

該工程地表大部分被第四系土層覆蓋，少見基巖露頭，段內(nèi)地層從上到下依次為：人工填土，第四系海陸交互相沉積層、殘積土，下伏基巖為震旦系花崗片麻巖，區(qū)域內(nèi)地下水主要為第四系土層中的上層滯水、砂層中孔隙水與基巖風(fēng)化裂隙水。該段路有很多結(jié)構(gòu)物，因軟土力學(xué)指標(biāo)很低，且路堤絕大部分的填土都很高，單純通過排水固結(jié)難以達(dá)到穩(wěn)定要求，為盡可能減緩工后沉降，采用攪拌樁處理。

二、施工準(zhǔn)備

（1）施工前先做后場地清理，借助挖掘機(jī)將包含樹根草皮、表土和雜物等在內(nèi)的部分清除干凈，并做好排水工作，按照設(shè)計(jì)需求進(jìn)行抽水與清理，同時(shí)注重把握時(shí)間，完成回填。若場地過軟導(dǎo)致攪拌機(jī)不能行走，則要采用粗砂或細(xì)石進(jìn)行墊層鋪設(shè)，并做好平整壓實(shí)，但要注意不可使用粗碎石進(jìn)行鋪填。當(dāng)在土質(zhì)較為松軟的情況下進(jìn)行施工時(shí)，要結(jié)合土質(zhì)狀況使用枕木或鋼板進(jìn)行鋪墊。

場地清理開始前還要做好導(dǎo)線點(diǎn)的復(fù)測與固定，并按照要求對(duì)測量控制網(wǎng)進(jìn)行布設(shè)，同時(shí)復(fù)測好線路，設(shè)置明顯的標(biāo)志，之后對(duì)各類構(gòu)造物實(shí)施測量放樣。施工前應(yīng)結(jié)合圖紙信息確定樁位，并按照?qǐng)D紙要求準(zhǔn)確標(biāo)出線路，能夠清晰地體現(xiàn)中心與路基基底線，為每根裝置實(shí)施標(biāo)號(hào)，并標(biāo)出具體的樁長?，F(xiàn)場測量人員以設(shè)計(jì)圖紙和布置圖為依據(jù)實(shí)施測量放樣，同時(shí)由監(jiān)理人員做好審查簽認(rèn)。

（2）施工開始前組織相關(guān)技術(shù)人員認(rèn)真熟悉圖紙、相關(guān)技術(shù)規(guī)范及設(shè)計(jì)文件，做好施工圖紙與各里程段的工程數(shù)量，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境條件與實(shí)際情況認(rèn)真編制施組設(shè)計(jì)與相關(guān)作業(yè)計(jì)劃，采納一些保證的方法，并對(duì)技術(shù)要求開展全面的交底。

該標(biāo)段平均處理深度在6.5～10.8m范圍內(nèi)，布樁形式為正三角形，樁徑按50cm控制，樁間距結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)條件確定。施工機(jī)械主要包括動(dòng)機(jī)組、噴漿裝置、攪拌軸和攪拌鉆頭，在施工過程中要對(duì)樁長進(jìn)行自動(dòng)記錄，樁機(jī)型號(hào)為PH-5B，該樁機(jī)每天每臺(tái)可以打設(shè)400延米，該工程擬采用8臺(tái)樁機(jī)。

三、施工工藝

1.樁機(jī)布設(shè)

作業(yè)實(shí)施以前在場地上安排平整操作，并對(duì)樁位實(shí)施放線，再組裝并架設(shè)好施工所用樁機(jī)，確定各部位連接狀況是否良好，經(jīng)檢查確定噴漿系統(tǒng)每個(gè)部位的安裝調(diào)試狀況與管路連接狀況滿足要求后，開始后續(xù)施工，若發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即排除，然后進(jìn)行重復(fù)檢查，確保安全后開始施工，從而保證施工質(zhì)量。

2.材料選擇

以現(xiàn)有的地質(zhì)勘探資料為依據(jù)開展配合比試驗(yàn)工作，按設(shè)計(jì)規(guī)定，水泥摻入比采用15%，即單位樁長對(duì)應(yīng)的水泥摻入量等于55kg，水泥的類型為32.5水泥，其質(zhì)量和規(guī)格都要和設(shè)計(jì)規(guī)定完全相符，并且要出具各項(xiàng)質(zhì)保單及試驗(yàn)成果，水泥一旦超過有效期則不可在施工中使用，此外如果水泥受潮或變質(zhì)，也不可在施工中使用。

將水泥運(yùn)輸至現(xiàn)場后應(yīng)做好抽樣檢驗(yàn)，經(jīng)抽檢確認(rèn)合格后才能在施工中使用。

3.施工工藝流程

該工程水泥攪拌樁施工嚴(yán)格按照以下工藝流程進(jìn)行：放線、定位→鉆機(jī)調(diào)平→鉆孔對(duì)位→鉆進(jìn)→制漿、送漿→鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)要求的孔深→送漿→成樁→送漿、攪拌與提升→到達(dá)設(shè)計(jì)要求的樁頂標(biāo)高→停漿與全樁長復(fù)噴→轉(zhuǎn)入下一循環(huán)。

4.成樁試驗(yàn)

在正式施工開始前需做好工藝性試驗(yàn)，試驗(yàn)過程中的深度不能比設(shè)計(jì)要求的值小，以確定各項(xiàng)操作技術(shù)參數(shù)，并積累相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)。進(jìn)行成樁試驗(yàn)關(guān)鍵目的在于：確定和設(shè)計(jì)要求的水泥量完全相符的技術(shù)參數(shù)，并明確漿液的噴射將其攪拌能否達(dá)到均勻狀態(tài)，以及在鉆進(jìn)與提升時(shí)受到的阻力，此外還要針對(duì)不同的特殊情況采取有效處理措施。試驗(yàn)需要在工程樁上實(shí)施，試驗(yàn)樁數(shù)需達(dá)到5根以上，試驗(yàn)內(nèi)容以動(dòng)力觸探試驗(yàn)為主，以掌握成樁質(zhì)量與樁基承載力。在試樁完成后將各項(xiàng)參數(shù)成果直接作為現(xiàn)場施工主要參考依據(jù)，若沒有得到監(jiān)理人員的指令，則不可隨意修改。

5.施工工藝方法

（1）通過驅(qū)動(dòng)液壓步履裝置使樁機(jī)向前后左右四個(gè)方向移動(dòng)，確保鉆頭與樁位完全對(duì)準(zhǔn)，并保持在垂直狀態(tài)；確保鉆機(jī)能夠正常操作，做好調(diào)平，并應(yīng)用水平尺檢測調(diào)整水平度，同時(shí)用經(jīng)緯儀隨時(shí)檢查和測定鉆架實(shí)際垂直度，使成樁保持垂直。

（2）在鉆機(jī)就位之后啟動(dòng)攪拌的電動(dòng)頭開始送漿和鉆進(jìn)。攪拌機(jī)必須配備灰漿泵，實(shí)際的鉆孔深度采用深度計(jì)進(jìn)行控制。鉆進(jìn)時(shí)可采用送氣的方法使鉆進(jìn)能夠順利完成，避免鉆頭噴口被堵塞，在鉆進(jìn)持續(xù)進(jìn)行的過程中，需在原位對(duì)土體實(shí)施連續(xù)攪動(dòng)。

（3）鉆頭鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)要求的深度后減慢鉆進(jìn)速度，在原位持續(xù)鉆動(dòng)1～2min的時(shí)間，然后向上提升鉆桿和噴漿。漿池內(nèi)加固料輸送至送漿口會(huì)有時(shí)間延遲，對(duì)此不能在未噴漿時(shí)向上提升鉆機(jī)。對(duì)于時(shí)間間隔，提升開始后可適當(dāng)停留2～3s的時(shí)間。待加固料到達(dá)鉆孔的底部后，按照適當(dāng)速度進(jìn)行反轉(zhuǎn)提升。

（4）在提升至設(shè)計(jì)要求的停漿標(biāo)高后，以較慢的速度在原地連續(xù)攪拌1～2min的時(shí)間，為確保軟土攪拌保持均勻，需將鉆頭繼續(xù)下沉至要求的深度，通過一段時(shí)間的攪拌后才能提升至地面。

（5）鉆頭到達(dá)和地面相距50cm后，關(guān)閉送漿器，結(jié)束成樁過程。

（6）施工中一旦發(fā)現(xiàn)實(shí)際的噴漿數(shù)量不足，應(yīng)立即整樁復(fù)打，期間的實(shí)際噴漿數(shù)量不能少于設(shè)計(jì)數(shù)量，如果噴漿因故發(fā)生中斷，則要及時(shí)復(fù)打，復(fù)打期間重疊段的實(shí)際長度要達(dá)到1m以上。

在以上成樁過程當(dāng)中，首先要以地質(zhì)條件為依據(jù)確定適宜的旋轉(zhuǎn)和提升速度以及噴漿流量，確保噴漿達(dá)到均勻且攪拌達(dá)到充分，其次則要提高樁身強(qiáng)度，在全樁長度范圍內(nèi)進(jìn)行復(fù)噴。

6.施工質(zhì)量控制

（1）開工前做好樁位復(fù)核，并予以有效保護(hù)。

（2）施工過程中由技術(shù)主管為全體作業(yè)班組下發(fā)各項(xiàng)操作指令，同時(shí)做好監(jiān)督執(zhí)行。所有作業(yè)班組都要嚴(yán)格按照經(jīng)試驗(yàn)確定的各項(xiàng)技術(shù)操作完成施工，在沒有得到建設(shè)方與監(jiān)理方人員的指令時(shí)不可隨意修改。施工期間若對(duì)設(shè)備進(jìn)行更換，則勢必會(huì)對(duì)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)造成影響，尤其是電流表與噴漿計(jì)量儀，對(duì)此要立即通知建設(shè)方與監(jiān)理方，并基于監(jiān)理方人員實(shí)時(shí)監(jiān)督進(jìn)行試樁，確定每一項(xiàng)合格的技術(shù)參數(shù)，為之后的施工提供良好的參考指導(dǎo)。

（3）施工中記錄好每一項(xiàng)參數(shù)，如壓力、噴漿數(shù)量、鉆進(jìn)與提升時(shí)的速度。在施工記錄時(shí)，要嚴(yán)格遵循每施工完成一樁就做好一樁的各項(xiàng)記錄的原則，不允許提前記錄或者是補(bǔ)充記錄，更不允許隨意修改，記錄必須能真實(shí)反映出現(xiàn)場實(shí)際情況。

（4）在現(xiàn)場進(jìn)行施工時(shí)要控制好每一項(xiàng)參數(shù)，當(dāng)鉆頭從淤泥層中穿過到達(dá)下方持力層中至少50cm的深度后才可以終鉆提升。

（5）噴漿施工不能中途停頓，否則必然影響到樁長。在達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高前和未噴漿時(shí)均不可進(jìn)行鉆桿提升。若因停電或設(shè)備故障使噴漿發(fā)生中斷，則要將鉆機(jī)繼續(xù)下鉆至斷漿點(diǎn)下方1m以上的部位，待供漿恢復(fù)后繼續(xù)進(jìn)行噴漿提升，如果中斷時(shí)間超過6h，則應(yīng)做好補(bǔ)樁。

（6）施工需按照設(shè)計(jì)要求的噴漿量進(jìn)行噴漿，如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)際噴漿數(shù)量不足，則要立即在原樁位實(shí)施復(fù)鉆復(fù)噴，無論何時(shí)復(fù)噴數(shù)量都不能比設(shè)計(jì)用量少，作業(yè)期間記錄好各根樁具體水泥噴入數(shù)量，測定漿池內(nèi)有多少水泥，再復(fù)核好每米的噴漿數(shù)量以及成樁結(jié)束后噴漿總數(shù)量多少。

（7）待噴漿口與設(shè)計(jì)標(biāo)高持平后才能并提升終止，但仍要在當(dāng)前位置保持?jǐn)嚢?，這樣能促使樁頭勻稱，不至于松散；停漿面要比設(shè)計(jì)要求的樁頂標(biāo)高高出0.5m，在基層施工過程中鑿除多余的部分。

（8）經(jīng)常對(duì)鉆頭葉片直徑進(jìn)行檢查，通常每個(gè)班組至少檢查1次，此外還要經(jīng)常清理鉆頭表面附著的泥土，避免噴漿口發(fā)生堵塞。

（9）以現(xiàn)有地質(zhì)資料為依據(jù)，對(duì)含水量存在明顯差異的土質(zhì)，需要對(duì)水泥噴漿量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

7.施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（1）樁距按照總量2%抽查，要求偏差不超過±10cm；（2）樁徑按照總量2%抽查，要求不小于設(shè)計(jì)值；（3）樁長通過查施工記錄檢查，要求不小于設(shè)計(jì)值；（4）豎直度通過查施工記錄檢查，要求不小于設(shè)計(jì)值；（5）單樁噴漿量通過查施工記錄檢查，要求不小于設(shè)計(jì)值；（6）強(qiáng)度通過查施工記錄檢查，要求不小于設(shè)計(jì)值。

施工中必須經(jīng)常對(duì)施工記錄進(jìn)行檢查，以每根樁體水泥用量、外加劑用量和水泥漿液均勻程度為依據(jù)，根據(jù)各項(xiàng)噴漿技術(shù)參數(shù)與攪拌重復(fù)次數(shù)及持續(xù)時(shí)間做好質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)，如果發(fā)現(xiàn)存在缺陷問題，則要以所處位置及具體影響程度為依據(jù)做好補(bǔ)樁，或制定其它有效的加強(qiáng)措施。

除此之外，對(duì)橋梁等關(guān)鍵工點(diǎn)而言，需要在成樁齡期達(dá)到28d后，于正式交付使用之前進(jìn)行靜載試驗(yàn)，以確定單樁承載力與復(fù)合地基整體承載力，確認(rèn)與相關(guān)設(shè)計(jì)要求是否完全相符，具體的抽檢比例和數(shù)量都要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)設(shè)計(jì)要求。

8.施工遇到的問題與對(duì)策

針對(duì)工程軟基處理中出現(xiàn)的問題，如噴粉量不足，應(yīng)及時(shí)檢測水泥攪拌樁施工流程，有效處理，產(chǎn)生這一問題的原因包括：因機(jī)械發(fā)生故障導(dǎo)致漿液或粉體噴射過程中明顯的停頓；人員誤操作，比如在還沒有噴射漿液或粉體的情況下就向上提升鉆頭；粉體由于受潮產(chǎn)生結(jié)塊或漿液內(nèi)部存在大量塊狀物，減小噴口直徑，對(duì)噴射造成不利影響；另外，粉體內(nèi)一旦存在雜質(zhì)或漿液濃度較低也會(huì)造成該問題的發(fā)生。施工中可采取以下措施預(yù)防該問題的發(fā)生：各班組必須在開工前做好設(shè)備檢查工作，尤其是要檢查確定空壓機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況，并確定輸氣管道是否密封，及時(shí)清理噴嘴；操作期間記錄好每一項(xiàng)數(shù)據(jù)，比如壓力高低、噴入量多少和提升速度的快慢等，還要進(jìn)行相應(yīng)的分析工作，倘若噴入的數(shù)量較少，則要在向下沉的同時(shí)進(jìn)行復(fù)攪；檢查好粉體質(zhì)量好壞以及漿液的濃度水平，絕不能使用超出有效期限的材料；使用可以對(duì)噴入量進(jìn)行自動(dòng)記錄的設(shè)備；作業(yè)期間相關(guān)操作人員務(wù)必連續(xù)作業(yè)，不能在還沒有開始噴射時(shí)就對(duì)鉆桿進(jìn)行提升。倘若噴漿過程發(fā)生中斷，則要采取復(fù)鉆措施加以解決，此時(shí)要注意有1m以上的重疊部分。

四、結(jié)語

綜上所述，水泥攪拌樁是城市建設(shè)中的常用技術(shù)，主要針對(duì)軟基進(jìn)行相關(guān)施工，針對(duì)水泥攪拌樁技術(shù)在道路軟基處理中的具體應(yīng)用進(jìn)行了初步分析與總結(jié)，提出有效措施，根據(jù)實(shí)踐結(jié)果可知，該工程軟基處理水泥攪拌樁設(shè)計(jì)方案合理可行。