淺談水泥攪拌樁施工技術應用

【摘 要】文章結合工程實例，介紹了水泥攪拌樁在處理軟土地基中的施工工藝、質量控制及其施工效應。

【關鍵詞】水泥攪拌樁；施工；技術；應用

在工程施工中遇到軟土地基時，對地基的處理非常重要，因為軟土地基本身的承載能力較差，不僅要受到工工藝；施工效應

上部結構本身的荷載，同時還要承受行車動荷載。一般情況下在施工中遇到軟土地基絕大部分不能滿足承載要求，需采取處理措施。以下將就湖南岳陽至常德高速公路軟土地基處理中的水泥攪拌樁加固技術應用加以闡述。

1.工程概況及地質條件

湖南岳陽至常德高速公路位于湖南省洞庭湖區境內，屬典型軟土地基類型，線下綜合A-21標段，全長8.894Km，共有橋涵結構物32座，沿線地層為第四系全新統人工堆積層、第四系全新統沖海積層、海相沉積層、第四系全新統沖積層和第四系上更新統沖積層。第四系上更新統沖積層為本線主要地層，斷續分布厚度不等、埋深0.6～14.8m的濱海相沉積軟土層，軟土層厚度變化較大，最厚處可達9.7m，含腐殖質，有機物含量一般為5.3～7.7%，土質疏松，多為淤泥質粉質黏土夾粉土層，具有天然含水率高、有機質含量多、孔隙比大、壓縮性高、透水性差和承載力低等特性，工程性質較差。

因基底持力層軟弱，天然地基難以滿足結構設計要求，每個結構物基礎下均設水泥攪拌樁，樁徑60cm，樁長5m～7m不等，樁間距均為1.0m，正方形布置，結構物基礎輪廓線以外設計有一排水泥攪拌樁，以形成復合地基承載，滿足結構物持力要求。

2.水泥攪拌樁加固軟土地基技術原理

水泥攪拌樁加固軟土地基技術的基本原理是：以水泥作為軟弱地基土壤固化劑，采用深層攪拌機將水泥漿送到需加固的地基中，與欲加固土壤攪拌均勻，形成具有一定強度的水泥土樁，通過樁體與周邊土壤共同作用，使水泥攪拌樁樁群區域形成具有整體性和具備足夠強度的復合地基，以達到提高地基承載能力的目的。

3.水泥攪拌樁的施工及技術要求

3.1水泥攪拌樁施工

①試驗：選擇幾個有代表性的結構物工點現場取土樣，連同施工實際所用的水泥、拌合水一并送至試驗室，按擬訂的配方操作程序制作試塊（邊長為70.7mm的立方體），試塊成型后1～2天拆模，稱重后進行標準養生，達到規定齡期后，稱重進行無側限抗壓強度試驗，其無側限抗壓強度不得小于1.0Mpa（28d）。

水泥攪拌樁施工的水泥漿液配制采用P.O42.5（普通硅酸鹽水泥），并按設計要求加入外加劑。水泥摻量為被加固濕土質量的12～20%，且每延米樁長不少于60Kg，水灰比為1：0.45～1：0.55。經過室內配比試驗，研究確定最佳配比，驗證設計參數的合理性，試驗技術方法與施工工藝。

②鉆機就位施工：移動鉆機到指定樁位對中，鉆機就位要求對位偏差量不大于2cm，鉆桿保持與地面垂直，采用吊線錘檢查，偏差量控制在1%范圍內。待鉆機精確對位后，開動鉆機鉆進距離原地面1m高度內，速度應慢，防止鉆孔偏斜，待一切正常后，可按正常速度鉆進，控制在1.0m/分鐘之內，同時開動送灰泵進行送漿，鉆進達到設計深度，停止正鉆進及噴漿，然后進行反轉并提升鉆桿，以使土體和水泥漿進行充分的拌和。二次提升結束，鉆頭提升至設計停灰面時，關閉送灰泵，慢速原位轉動2～3分鐘左右，排空鉆桿內的灰，壓樁成型。為保證樁頭質量，要求提升至設計樁頂高程位置時，料斗內按設計用量拌制的水泥漿剛好用完。如發生故障停漿或鉆機停機情況時，應馬上進行復攪復噴，攪拌頭下沉到停漿點以下1m，以防斷樁或缺漿。

③嚴格控制水泥漿的用量與質量：嚴格控制施工灰漿用量和水灰比，施工過程中，需時刻注意送灰泵表及壓力表，并作詳細的記錄，以做到經濟合理的用灰量。水泥在運輸和儲藏過程中，要注意防潮，在投入使用前，須經過2.5mm篩，除去雜物及硬塊，以防堵管。水泥漿要現制現用，不得停放過久。

④施工過程中，設專人實施全程跟蹤記錄，包括所打的每根樁的編號、深度、噴漿量、二次噴漿的用量及完成各工序的時間，并及時匯總，交工程部分析總結后，及時反饋給施工隊，進行參數改正和事故處理，做到信息化施工。

⑤控制攪拌均勻度和送灰量：嚴格按設計要求控制噴漿量及提升速度，以保證樁體內每一深度均得到充分拌和。在送灰過程中不允許有斷灰的現象，應有專人監視送漿設備，防止集料斗中無灰，或管道堵塞。

⑥質量控制：由于樁頭部分直接接觸上部構筑物，會產生應力集中，故在樁頂以下2.5m范圍內應降低提升速度，并按設計的要求在樁頂處原位攪拌1分鐘，以利提高樁頂強度。成樁過程中因故停工，第二次噴漿必須重疊接樁，且搭接長度不得小于1m，并做相應記錄。若停機超過半小時以上，必須先清洗管道。水泥攪拌樁頭50cm范圍內由于施工時覆蓋力小，攪拌質量差，應予以鑿除。設計樁長為鑿除樁頭后的實際長度。

⑦質量檢驗：水泥攪拌樁成樁7天須采用輕型動力觸探（N10）方法檢查樁身強度。觸探點的位置一般取樁徑1/4處，當貫入100mm擊數N10小于10擊時，視為不合格，抽檢頻率100%。每座結構物都要進行1處復合地基荷載試驗，試驗位置隨機選定，應在成樁28天后的樁體上進行。復合地基承載力不小于150Kpa，安全系數K≥2。質量檢測及驗收嚴格按YBT225-91《軟土地基深層攪拌加固法技術規程》及設計要求執行。

對應著水泥攪拌樁的施工的質量調控的控制，對于樁位主要是針對其中的尺量進行調控的，對于允許的偏差主要在2cm-5cm，而且確定了樁位的垂直度進行整體性的調整與控制，有效地樁長主要是依據施工前鉆桿的長度進行控制的。樁身的強度主要是在設計上樁徑的1/4處。若是符合地基的承受的荷載主要也是在樁體上進行的。

3.2主要技術要求

①水泥攪拌樁采用“二噴四攪”工藝施工；②嚴格控制鉆頭下沉和提升速度，保證加固范圍內每一深度都得到充分攪拌。③結合施工當地土質，反復試驗，確定最佳水灰比。④嚴格按成樁流程施工，避免漏打漏噴。

3.3施工效應

①提高地基承載力：經檢測水泥攪拌樁及上覆碎石形成的復合地基克服了軟基病害，提高了地基承載力，滿足結構物基礎設計承載要求；②將軟土地基結構物基礎施工濕施工變為干施工，改善施工了施工條件，減少施工難度，提高施工效率，加快了施工進度，從而減少成本投入，降低了工程造價。

4.結語

水泥攪拌樁加固技術在軟土地基施工中普遍使用，是一種技術日趨成熟的工藝，此法既可保證工程質量，減少投資，縮短工期，又簡化了施工難度，優化施工條件。在黃萬鐵路線下A-21標工程施工中，水泥攪拌樁成樁檢測合格率100％，后經測量驗證，結構物沉降穩定，取得了預期加固效果。

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