王長(zhǎng)征

（佛山市高明區(qū)交通運(yùn)輸事務(wù)中心，廣東佛山 528699）

1 水泥攪拌樁施工工藝的特點(diǎn)

1.1 水泥攪拌樁施工工藝的優(yōu)點(diǎn)

水泥攪拌樁施工工藝具有施工成本低、適用土質(zhì)類型廣、保護(hù)環(huán)境等多個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。

1.1.1 施工成本低，性價(jià)比高

軟土地基的處理方法有很多種，如CFG 樁、高壓旋噴樁、預(yù)制管樁等，但是，這些施工工藝的成本較高，通常會(huì)被用在對(duì)地基承載力要求比較高的結(jié)構(gòu)物下方或由于特殊原因不能使用水泥攪拌樁處理的施工路段。相比之下，水泥攪拌樁施工工藝成本較低，且處理軟基的效果能滿足使用要求，因而被廣泛使用[1]。

1.1.2 減少環(huán)境污染，綜合經(jīng)濟(jì)效益好

與其他軟基處理方法相比，水泥攪拌樁施工工藝不需要泥漿護(hù)壁，不產(chǎn)生廢水污染，無(wú)大量廢土外運(yùn)，施工過(guò)程無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)、無(wú)污染，而且在進(jìn)行攪拌的時(shí)候，也不會(huì)引起地基土的側(cè)向擠壓，對(duì)周圍原有的建筑物造成的影響很小，因此，可在城市內(nèi)和密集建筑群中施工，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.1.3 使用功能多，適用工程范圍廣

水泥攪拌樁具有加固、支撐、支擋等多種功能，常被用于以下情況：作為建筑物的地基，廠房?jī)?nèi)具有地面荷載的地坪等；對(duì)建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行大范圍的加固，并構(gòu)成復(fù)合地基；用作地下防滲墻，或加強(qiáng)樁側(cè)和板樁背后的軟土，以提高側(cè)向承載力。

1.1.4 適用土質(zhì)類型廣

按照施工技術(shù)要求，濕噴樁適用于含水量在30%以下的飽和黏土、粉土，也適用于粉砂、素填土、中粗砂、粗砂、礫石等各種類型的地層；干噴樁適合于粉泥、飽和黏土、亞黏土等多種類型地層的地基處理[2]。

1.2 水泥攪拌樁施工工藝的不足之處

水泥攪拌樁有以下不足之處：①?gòu)?qiáng)度不足。與預(yù)制管樁、CFG 樁等軟基處理方法相比，水泥攪拌樁強(qiáng)度較小，不適用于對(duì)地基承載力要求較高的路段。②施工質(zhì)量難控制。不同土質(zhì)的處理效果差異大，在含水量高的淤泥、淤泥質(zhì)黏土路段處理效果較差，難以成樁。③耗時(shí)長(zhǎng)。大面積施工前需要進(jìn)行工藝性試樁，通過(guò)試驗(yàn)確定水泥用量、注漿壓力、鉆具下沉和提升速度等施工參數(shù)，這需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間。

2 水泥攪拌樁施工中的質(zhì)量控制技術(shù)要點(diǎn)

施工單位要強(qiáng)化水泥攪拌樁施工的質(zhì)量控制，嚴(yán)格遵守施工工藝和流程，確保施工質(zhì)量，只有這樣，才能使軟基處理效果滿足設(shè)計(jì)要求。因此，要加強(qiáng)對(duì)施工全過(guò)程的質(zhì)量控制[3]。

2.1 施工準(zhǔn)備階段質(zhì)量控制

（1）施工單位應(yīng)詳細(xì)了解施工圖紙和相關(guān)規(guī)范要求，熟悉軟土路段的地質(zhì)、地層分布以及水泥攪拌樁的各種施工參數(shù)。做好施工方案，報(bào)監(jiān)理單位審核。

（2）水泥攪拌樁施工機(jī)械必須性能良好、穩(wěn)定，工程開(kāi)工前需認(rèn)真檢查機(jī)械的使用性能，驗(yàn)收合格后才能投入使用。每一臺(tái)機(jī)械設(shè)備都應(yīng)該配備一臺(tái)計(jì)算機(jī)記錄儀以及與之相匹配的打印設(shè)備，從而可以對(duì)水泥用量進(jìn)行及時(shí)的了解和控制，使樁體的攪拌更加均勻。此外，還應(yīng)檢查樁機(jī)上的電流表、轉(zhuǎn)速表，輸漿泵的壓力表等，對(duì)于出現(xiàn)問(wèn)題故障的要及時(shí)進(jìn)行維修，必要時(shí)進(jìn)行更換。

（3）水泥攪拌樁施工區(qū)域應(yīng)當(dāng)事先進(jìn)行平整，并將樁位處地面和地下所有對(duì)施工有影響的障礙物（磚石、生活垃圾、樹(shù)根等）全部清理掉。施工場(chǎng)地應(yīng)做好排水系統(tǒng)設(shè)置，使地表水能及時(shí)快速排出。在施工現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)較低的地方，必須采用粘性土，而不能采用雜土。

（4）在進(jìn)行大面積的現(xiàn)場(chǎng)施工之前，要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，開(kāi)展工藝性試樁，用試樁來(lái)確定水泥用量、水泥漿水灰比、最佳攪拌次數(shù)、泵送壓力等參數(shù)，同時(shí)掌握攪拌機(jī)的鉆進(jìn)及提升速度等，從而確定合理的施工工藝流程，有效提高工程質(zhì)量和施工速度。

2.2 施工階段質(zhì)量控制

（1）在施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水泥攪拌樁的垂直度控制。為了保證水泥攪拌樁的垂直度達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求，施工技術(shù)人員可以在主機(jī)上懸掛吊錘，通過(guò)控制吊錘與鉆桿的距離來(lái)進(jìn)行垂直度控制。鉆機(jī)就位后，由監(jiān)理單位對(duì)鉆機(jī)平整度情況進(jìn)行檢查，并對(duì)施工單位水泥攪拌樁的垂直度情況進(jìn)行復(fù)查，垂直度允許偏差不大于1%。

（2）監(jiān)理單位應(yīng)對(duì)施工過(guò)程中的漿噴高程、鉆機(jī)下鉆深度及停漿面進(jìn)行旁站檢查，保證水泥漿液噴入量、攪拌樁長(zhǎng)度都可以滿足設(shè)計(jì)要求，實(shí)際施工樁長(zhǎng)不得短于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，樁體水泥用量不能低于工藝試樁合格時(shí)確定的水泥用量。

（3）加強(qiáng)樁機(jī)噴漿量控制。水泥漿摻入的數(shù)量及噴漿的均勻性對(duì)水泥攪拌樁的質(zhì)量好壞有很大影響，因此，要加強(qiáng)對(duì)水泥漿計(jì)量的控制。為確保噴漿的均勻性要加強(qiáng)水泥漿計(jì)量控制，控制好水泥漿液的比重和鉆頭向上的提升速度。鑒于從開(kāi)始噴漿到鉆頭處出漿需要一段時(shí)間，所以鉆機(jī)要在樁底部停30s，讓它進(jìn)行預(yù)噴和攪拌，然后才能將它提起來(lái)，同時(shí)要注意對(duì)施工過(guò)程中的水泥漿用量、噴漿壓力、水泥漿輸送管等進(jìn)行檢查，防止在噴漿過(guò)程中出現(xiàn)異常。施工過(guò)程中如果出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象，必須進(jìn)行補(bǔ)漿處理。若樁機(jī)噴漿量不夠，則須在監(jiān)理工程師的指示下，重新攪拌整樁，重新噴射的漿液量不得少于設(shè)計(jì)量。由于機(jī)械故障、停電等原因而造成的噴漿中斷，應(yīng)該及時(shí)地對(duì)中斷的深度進(jìn)行記錄，并在12h 之內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)噴，并將補(bǔ)噴情況填到施工記錄中。補(bǔ)噴應(yīng)重疊不少于100cm，超過(guò)12h 未補(bǔ)噴的，應(yīng)采取補(bǔ)樁措施[4]。

（4）監(jiān)理單位對(duì)攪拌樁水泥漿液的拌制情況進(jìn)行重點(diǎn)檢查。著重對(duì)工藝試驗(yàn)確定配合比的執(zhí)行情況以及現(xiàn)場(chǎng)的水泥漿液比重自檢記錄檢查，并對(duì)其進(jìn)行了不定期的抽查，確保漿液比重符合工藝試驗(yàn)確定的參數(shù)要求。

（5）在施工過(guò)程中，施工單位的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員要經(jīng)常檢查輸漿管道，不得泄漏及堵塞，對(duì)使用的鉆頭要定期檢查，其直徑磨耗量不得大于10mm。

（6）現(xiàn)場(chǎng)施工人員認(rèn)真填寫施工原始記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括鉆進(jìn)速度、提升速度、每米下沉?xí)r間、提升時(shí)間、記錄送漿時(shí)間、停漿時(shí)間以及施工樁長(zhǎng)等參數(shù)。

3 水泥攪拌樁常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題的預(yù)防處理

水泥攪拌樁施工作為隱蔽工程，監(jiān)管難，容易引發(fā)工程質(zhì)量問(wèn)題，作為質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)，應(yīng)重視對(duì)水泥攪拌樁施工質(zhì)量的監(jiān)督檢測(cè)。

根據(jù)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙要求，水泥攪拌樁在成樁28d后要進(jìn)行水泥攪拌樁樁身長(zhǎng)度、強(qiáng)度、完整性以及承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。下文對(duì)一個(gè)實(shí)際工程案例進(jìn)行分析。

3.1 工程案例

本項(xiàng)目為佛山市高明區(qū)某市政道路工程。道路沿線的主要軟土以淤泥為主，分布較廣泛且較為連續(xù)，厚度4～18m，埋深2.8～9.3m，局部埋深較大，軟土呈流塑狀，具有天然含水量高、高壓縮性，低抗剪、承載能力低的特點(diǎn)，力學(xué)性能差，不宜作路基持力層，應(yīng)進(jìn)行地基處理。

本項(xiàng)目采用水泥攪拌樁進(jìn)行復(fù)合地基處理。水泥攪拌樁樁徑為50cm，按梅花形布置，間距1.3m；復(fù)合地基承載力不低于100kPa，擋墻段不低于120kPa。

樁體：28d 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不少于0.8MPa；樁身1d齡期的擊數(shù)N10 不少于15 擊，7d 齡期的N10 擊數(shù)不少于40d。90d 單樁承載力不小于140kN。樁體采用42.5（R）水泥，水泥用量為70kg/m。施工機(jī)械宜采用單攪拌軸、中心輸漿方式的攪拌專用機(jī)械，以確保樁體質(zhì)量。樁體采用“四噴四攪”方法施工，施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制噴漿量及攪拌提升速度，保證樁體質(zhì)量[5]。

該項(xiàng)目水泥攪拌樁施工完成28d 后，工程質(zhì)量監(jiān)督單位抽芯檢測(cè)芯樣完整性、芯樣強(qiáng)度共5 根，其中，Ⅱ類樁2 根，Ⅲ類樁1 根，Ⅳ類樁2 根。

3.2 水泥攪拌樁常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)原因及相應(yīng)措施

以佛山市高明區(qū)為例，在對(duì)水泥攪拌樁監(jiān)督抽檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，水泥攪拌樁常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題包括：芯樣完整性差、偏樁、短樁、單樁承載力及復(fù)合地基承載力不足等。具體原因及相應(yīng)的預(yù)防處理措施分析如下。

3.2.1 偏樁

（1）原因。①施打前未按要求雙向校核垂直度。②場(chǎng)地陷機(jī)或不平整，樁機(jī)底盤不穩(wěn)固。③成樁或抽芯過(guò)程中遇見(jiàn)孤石等地質(zhì)發(fā)生突變。④檢測(cè)抽芯時(shí)取芯機(jī)未調(diào)平或中途傾斜。

（2）預(yù)防處理措施。①施打前，應(yīng)根據(jù)需要在樁機(jī)的正方和垂直的管樁側(cè)面雙向架設(shè)經(jīng)緯儀或吊錘，當(dāng)垂直度達(dá)到要求后才能下鉆，在鉆入大約1m 后再用儀器檢查一次樁的中心位置和垂直度，在確定沒(méi)有問(wèn)題后，才能進(jìn)行正常施工。②必須嚴(yán)格按照要求進(jìn)行場(chǎng)地平整，對(duì)可能出現(xiàn)陷機(jī)的位置采取置換方式解決，經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行水泥攪拌樁施工。③成樁過(guò)程中如遇到孤石或地質(zhì)發(fā)生突變時(shí)，應(yīng)及時(shí)向監(jiān)理工程師報(bào)告，經(jīng)同意后可對(duì)樁位進(jìn)行調(diào)整；抽芯過(guò)程中如遇類似情況出現(xiàn)偏位時(shí)，可作為不評(píng)定樁，并選擇對(duì)臨近樁進(jìn)行檢測(cè)。

3.2.2 短樁

（1）原因。①施工單位偷工減料，監(jiān)理單位監(jiān)管不到位。②成樁過(guò)程中遇到孤石或地質(zhì)發(fā)生突變而無(wú)法下鉆成樁。③成樁過(guò)程中出現(xiàn)機(jī)械故障或停電導(dǎo)致施工中斷時(shí)間較長(zhǎng)。

（2）預(yù)防處理措施。①選用經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)伍，在施工前，必須對(duì)施工人員進(jìn)行施工技術(shù)交底、培訓(xùn)，提高施工人員施工技術(shù)水平與質(zhì)量責(zé)任意識(shí)。②施工單位技術(shù)人員要求全過(guò)程進(jìn)行記錄旁站，監(jiān)理人員加大現(xiàn)場(chǎng)巡視監(jiān)管力度，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)每日水泥進(jìn)場(chǎng)數(shù)量與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際用量的比對(duì)，同時(shí)也要關(guān)注總量把控。③成樁過(guò)程中如遇到孤石或地質(zhì)發(fā)生突變而無(wú)法下鉆成樁時(shí)，應(yīng)及時(shí)向監(jiān)理工程師報(bào)告并做好記錄，直觀感覺(jué)遇至孤石時(shí)，在監(jiān)理工程師同意的情況下，可適當(dāng)調(diào)整樁位進(jìn)行處理。④加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)，盡量避免因設(shè)備故障導(dǎo)致的施工中斷，如工程量較大時(shí)，建議配備備用電源。⑤人為偷工減料導(dǎo)致的短樁，無(wú)條件返工。

3.2.3 樁身完整性差

（1）原因。①未嚴(yán)格按批準(zhǔn)的施工方案和操作規(guī)程進(jìn)行操作，沒(méi)有進(jìn)行大規(guī)模施工前的試樁工作。②攪拌與注漿設(shè)備施工過(guò)程中發(fā)生故障或堵管、爆管、送漿壓力不夠造成注漿不連續(xù)或漿達(dá)不到設(shè)計(jì)水泥用量。③下鉆或提升速度不均勻，時(shí)慢時(shí)快。

（2）預(yù)防處理措施。①按照已批準(zhǔn)的施工方案和操作規(guī)程進(jìn)行施工操作，大規(guī)模施工前應(yīng)進(jìn)行試樁，對(duì)設(shè)計(jì)地質(zhì)狀況驗(yàn)證、水泥用量、水灰比、噴漿壓力、下鉆與提升速度、成樁強(qiáng)度、樁徑與完整性驗(yàn)證等，每種類型成樁工藝不得少于5 根樁，并對(duì)各重要參數(shù)進(jìn)行總結(jié)，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行大面積施工。②每天下班前后進(jìn)行管道清理，加強(qiáng)設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)檢查，確保設(shè)備始終處于正常狀態(tài)。③嚴(yán)格按配合比進(jìn)行配料，保持漿輸送壓力，確保每條樁水泥用量滿足要求。④嚴(yán)格按試驗(yàn)樁總結(jié)確定的工藝要求，控制好下鉆與提升攪拌時(shí)間與速度，注意下鉆與提升攪拌速度的均勻性。⑤對(duì)完整性較差的樁作返工處理。

3.2.4 承載力不足

（1）原因。①樁底未進(jìn)入持力層。②因水灰比偏大、攪拌不均勻、復(fù)攪次數(shù)少、土體含水量高等原因?qū)е碌臉渡沓蓸顿|(zhì)量差、芯樣松散。③樁頂土體質(zhì)量差。④樁間土質(zhì)量差，土體強(qiáng)度低，不能發(fā)揮樁土共同作用的效果。

（2）預(yù)防處理措施。①勘察單位在勘探時(shí)應(yīng)控制好勘探點(diǎn)的間距，必要時(shí)加密勘探點(diǎn)，勘察準(zhǔn)確每種土層的厚度及軟土層的分布范圍、地下水埋深及pH、被加固土層的含水量、有機(jī)質(zhì)含量等。②設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)勘察結(jié)果確定合理的配合比，選擇合適的固化劑、外加劑及用量。以工程地質(zhì)特征和上部結(jié)構(gòu)需求為依據(jù)，對(duì)布樁形式、樁間距和樁長(zhǎng)進(jìn)行合理的選擇。③在施工之前，監(jiān)理單位對(duì)施工單位的施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行仔細(xì)審核，以保證工程項(xiàng)目的可行性。督促施工單位在地質(zhì)條件最不利地段進(jìn)行試樁，并組織首件驗(yàn)收。④施工機(jī)械應(yīng)該裝備有計(jì)算機(jī)記錄儀和打印裝置，以便對(duì)水泥漿用量、鉆進(jìn)速度、樁長(zhǎng)等數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的了解和控制。

4 結(jié)語(yǔ)

水泥攪拌樁施工因具有多種優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于軟土地基處理。水泥攪拌樁施工時(shí)要做好施工準(zhǔn)備階段和施工階段的質(zhì)量控制，對(duì)照施工方案，嚴(yán)格按照施工工藝和流程施工，控制好各項(xiàng)參數(shù)，從而保證施工質(zhì)量可控。水泥攪拌樁施工作為一種隱蔽工程，施工質(zhì)量難以被檢查，如果施工質(zhì)量不佳，會(huì)直接影響上部主體結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性和耐久性。因此，項(xiàng)目的建設(shè)單位要從勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理每一個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)管控。同時(shí)，要重視施工質(zhì)量的實(shí)體檢測(cè)，根據(jù)數(shù)據(jù)，認(rèn)真分析出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的原因并采取有針對(duì)性的預(yù)防處理措施。