摘要：文章介紹了水泥深層攪拌樁施工中施工準(zhǔn)備、施工工藝流程、施工控制要點(diǎn)、質(zhì)量檢驗(yàn)等控制環(huán)節(jié)，供大家參考。
關(guān)鍵詞：軟土地基； 地基處理； 水泥攪拌樁； 施工工藝； 質(zhì)量控制措施
1. 前言
水泥攪拌樁是用于加固飽和軟粘土的一種方法，就是利用水泥、水配制成漿液等作為固化劑，用專用的攪拌鉆機(jī)將固化劑等噴入軟土地基中，并將軟土與固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑與軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土結(jié)成具有一定強(qiáng)度的水泥樁體而形成復(fù)合地基的一種施工方法。美國(guó)在二戰(zhàn)后研究開(kāi)發(fā)成功一種就地?cái)嚢铇?MIP)，1953年日本從美國(guó)引入這種方法，國(guó)內(nèi)在1977年10月開(kāi)始進(jìn)行深層攪拌樁的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和施工機(jī)械的研制工作。由于水泥攪拌樁具有能有效減少總沉降量、能承受較大的加荷速率、抗豎向變形能力強(qiáng)、可大大縮短施工期等優(yōu)點(diǎn)，目前在公路建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用得較為廣泛。文章對(duì)水泥深層攪拌樁施工工藝流程、設(shè)計(jì)參數(shù)及要求、施工控制、質(zhì)量檢驗(yàn)等控制環(huán)節(jié)做了詳細(xì)分析，共同行參考。
2. 施工工藝
2.l 施工機(jī)械
水泥攪拌樁的施工機(jī)械為鉆機(jī)、粉漿機(jī)和空壓機(jī)。
(1) 鉆機(jī)：是水泥攪拌樁的主要成樁機(jī)械，應(yīng)具有動(dòng)力大、操作靈活、能按不同速度均勻地正向鉆進(jìn)和反向提升、能前后左右自行移動(dòng)的功能。
(2) 噴漿設(shè)備：是定量發(fā)送漿體材料的設(shè)備，包括儲(chǔ)灰罐、發(fā)送裝置、計(jì)量控制裝置等，是施工的關(guān)鍵設(shè)備。
(3) 壓縮機(jī)；力水泥攪拌樁施工提供一定壓力的氣源，使水泥漿液克服噴漿口土體阻力而噴入土中。
2.2 要加強(qiáng)對(duì)比工機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)
(1) 每臺(tái)樁機(jī)必須配盤(pán)可以控制樁身每米噴漿量的記錄器，且記錄器上應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確地自動(dòng)記錄操作時(shí)間、深度、噴漿量、樁位編號(hào)、復(fù)攪深度、復(fù)攪次數(shù)等參數(shù)。
(2) 樁機(jī)上的氣壓表、轉(zhuǎn)速表、電流表、電子稱必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定，不合格的儀表必須更換。
(3) 每臺(tái)樁機(jī)鉆架相互垂直的兩個(gè)面上各設(shè)置一個(gè)0.5kg 重的吊線錘，并畫(huà)上垂直線。
(4) 在每臺(tái)樁機(jī)的鉆架上畫(huà)上鉆進(jìn)刻度線，標(biāo)寫(xiě)醒目的深度。
(5) 鉆頭直徑的磨損量不得大于lcm。
2.3 加強(qiáng)對(duì)原材料的檢驗(yàn)
(1) 所用水泥必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室抽檢．滿足規(guī)范的要求。并盡量不采用那些產(chǎn)量較小、質(zhì)量不穩(wěn)定的小水泥廠生產(chǎn)的水泥。
(2) 水泥的堆放應(yīng)該符合防雨、防潮的要求，嚴(yán)禁使用過(guò)期、受潮、結(jié)塊、變質(zhì)的水泥。
2.4 施工前必須進(jìn)行工藝試樁
不同地段具有不同的地質(zhì)條件，為了克服盲目性，確保加固地基收到預(yù)期的效果，在施工前必須進(jìn)行工藝試樁, 試樁數(shù)量不少于5根。試樁的目的是：
(1) 提供滿足設(shè)計(jì)噴漿量的各種操作參數(shù)。如管道壓力、灰罐壓力、鉆機(jī)提升速度、鉆進(jìn)速度、攪拌速度等。
(2) 驗(yàn)證攪拌均勻程度及成樁直徑。
(3) 確定該地質(zhì)條件下，水泥土配合比是否適用于現(xiàn)場(chǎng)，選擇符合質(zhì)量要求的合理?yè)交伊俊?nbsp;
(4) 確定該地質(zhì)條件下，掌握下鉆和提升的阻力情況，選擇合理的技術(shù)措施。
(5) 確定進(jìn)入持力層的判別方法。
(6) 檢測(cè)樁身的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求，即28d強(qiáng)度不得低于0.8 MPa，檢驗(yàn)28d單樁允許承載力和允許復(fù)合地基(三樁)承載力是否分別達(dá)到300 kPa 和 130 kPa。
(7) 檢驗(yàn)加固劑分布的均勻性和有效加固長(zhǎng)度能否符合設(shè)計(jì)要求。
2.5 作業(yè)流程
清理場(chǎng)地→施工放樣→鉆機(jī)定位→鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度(預(yù)攪)→成樁→調(diào)平→送風(fēng)→噴漿、攪拌、提升→離地面50 cm停止噴灰→復(fù)攪(一邊攪拌一邊噴漿)下沉→至樁底停止攪拌、噴漿l min→攪拌提升至樁頂→關(guān)閉電源，鉆機(jī)移位。
3. 施工過(guò)程監(jiān)控要點(diǎn)
(1) 項(xiàng)目經(jīng)理部指派專人負(fù)責(zé)水泥樁的施工，全過(guò)程旁站水泥攪拌樁的施工過(guò)程。所有施工機(jī)械均應(yīng)編號(hào)，應(yīng)將現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、鉆機(jī)長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人、水泥攪拌樁樁長(zhǎng)、樁距等制成標(biāo)牌懸掛干鉆機(jī)明顯處，確保人員到位，責(zé)任到人。
(2) 水泥攪拌樁開(kāi)鉆之前，應(yīng)用水清洗整個(gè)管道并檢驗(yàn)管道中有無(wú)堵塞現(xiàn)象，待水排盡后方可下鉆。
(3) 為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在主機(jī)上懸掛一吊錘，通過(guò)控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來(lái)進(jìn)行控制。
(4) 對(duì)每根成型的攪拌樁質(zhì)量檢查重點(diǎn)是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、壓漿過(guò)程中是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時(shí)間以及復(fù)攪次數(shù)。
(5) 為了確保樁體每米摻和量以及水泥漿用量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，每臺(tái)機(jī)械均應(yīng)配備電腦記錄儀。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備水泥漿比重測(cè)定儀，以備監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部質(zhì)檢人員隨時(shí)抽查檢驗(yàn)水泥漿水灰比是否滿足設(shè)計(jì)要求。
(6) 水泥攪拌配合比：水灰比0.45～0.50、水泥摻量12%每米摻灰量46．25kg、高效減水劑0.5%。
(7) 水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。第一次下鉆時(shí)為避免堵管可帶漿下鉆噴漿量應(yīng)小于總量的1／2，嚴(yán)禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時(shí)一律采用低檔操作，復(fù)攪時(shí)可提高一個(gè)擋位。每根樁的正常成樁時(shí)間應(yīng)不少于40分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa
(8) 為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量，第一次提鉆噴漿時(shí)應(yīng)在樁底部停留30秒，進(jìn)行磨樁端，余漿上提過(guò)程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間為30秒。
(9) 施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制噴漿時(shí)間和停漿時(shí)間每根樁開(kāi)鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿。嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。儲(chǔ)漿罐內(nèi)的儲(chǔ)漿應(yīng)不小于一根樁的用量 。若儲(chǔ)漿量小于上述重量時(shí)，不得進(jìn)行下一根樁的施工
(10) 施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按監(jiān)理工程師要求整樁復(fù)攪，復(fù)噴的噴漿量不小于設(shè)計(jì)用量。如遇停電、機(jī)械故障原因，噴漿中斷時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄中在12小時(shí)內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施，并將補(bǔ)噴情況填報(bào)于施工記錄內(nèi)，補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于100cm，超過(guò)12小時(shí)應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。
4. 質(zhì)量檢驗(yàn)
4.1 檢驗(yàn)方法
(1) 水泥攪拌樁成樁7天可采用輕便觸探法進(jìn)行樁身質(zhì)量檢驗(yàn)。
① 檢驗(yàn)攪拌均勻性：用輕便觸探器中附帶的勺鉆，在攪拌樁身中心鉆孔，取出樁芯，觀察其顏色是否一致，是否存在水泥漿富集的“結(jié)核”或未被攪勻的土團(tuán)。
② 觸探試驗(yàn)：根據(jù)現(xiàn)有的輕便觸探擊數(shù)(N10：與水泥土強(qiáng)度對(duì)比關(guān)系來(lái)看，當(dāng)樁身1d齡期的擊數(shù)N10大于15擊時(shí)，樁身強(qiáng)度已能滿足設(shè)計(jì)要求l或者7d齡期的擊數(shù)N10大于30擊時(shí)，樁身強(qiáng)度也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。輕便觸探的深度一般不超過(guò)4m。
(2) 水泥攪拌樁成樁28天后，用鉆孔取芯的方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長(zhǎng)度。每根樁取出的芯樣由監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)指定相對(duì)均勻部位，送實(shí)驗(yàn)室做(3個(gè)一組)28天齡期的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，留一組試件做三個(gè)月齡期的無(wú)側(cè)限抗壓實(shí)驗(yàn)，以測(cè)定樁身強(qiáng)度。鉆孔取芯頻率為1%～1.5%。
(3) 如果某段或某—橋頭水泥攪拌樁取芯檢測(cè)結(jié)果不合格率小于10%，則可認(rèn)為該段水泥攪拌樁整體滿足要求,如果不合格率大于10%小于20%時(shí)，則應(yīng)在該段同等補(bǔ)樁，如果不合格率大于30%，則該段水泥攪拌樁為不合格。
(4) 對(duì)攪拌樁取芯后留下的空間應(yīng)采用同等強(qiáng)度的水泥砂漿回灌密實(shí)。
(5) 在特大橋橋臺(tái)或軟土層深厚的地方，或?qū)κ┕べ|(zhì)量有懷疑時(shí)，可在成樁28天后，由監(jiān)理工程師隨機(jī)指定抽檢單樁或復(fù)合地基承載力。隨機(jī)抽查的樁數(shù)不宜少于樁數(shù)的0．2%，且不得少于3根。試驗(yàn)用最大載荷量為單樁或復(fù)合地基設(shè)計(jì)荷載的兩倍。
4.2 觀察鑒定
(1) 樁體圓勻，無(wú)縮頸和回陷現(xiàn)象。(2) 攪拌均勻，凝體無(wú)松散。(3) 群樁樁頂齊，間距均勻。
5. 結(jié)語(yǔ)
公路軟基處理屬于隱蔽工程，如施工質(zhì)量不好，一旦被路堤等構(gòu)筑物所覆蓋，便構(gòu)成隱患且不好檢查及補(bǔ)救。因此，緊抓施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)格施工過(guò)程的管理非常重要，只有在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制才能確保工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
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