淺談水泥土攪拌樁在民用建筑地基處理中的應用

【摘 要】 伴隨著我國經濟騰飛，工程施工技術不斷改進，針對民用建筑地基處理方法也越來越多，水泥土攪拌樁就是其中之一。該作為加固飽和和軟黏土低地基的一種方法，水泥土攪拌樁相比其他的地下基坑防水設施具有造價低廉，不但成樁效率高、無噪聲污染、地基承載力強、還可以有效降低工程造價，確保工程質量進度，且效果明顯。本文分析了水泥土攪拌樁的施工特征、成樁原理以及施工技術要求等，希望能在今后民用建筑的應用中帶來一定的借鑒意義。

【關鍵詞】 水泥土攪拌樁；民用建筑；地基處理

在我國現行的集中軟土就地加固方法中，水泥土深層攪拌樁技術無疑是是一種常用且行之有效的方法。該技術在施工過程中機械振動所產生的噪音小、對社會環境的危害性不大，安全可靠、對工期的把握性強，在軟地基加固方面的處理效果尤其顯著。由于這些優點，以至于該技術在我國民用建筑領域的應用十分廣泛。水泥土攪拌樁是一種軟土地基處理新技術，在以往的施工中通常都是用作房建工程地基處理技術，并可以適用于黏土、粉土、粉質黏土、砂土以及淤泥質土等土質環境，不但可以加速土體固結速度，而且還能保證了建筑沉降穩定快、變形小，如今水泥土攪拌樁已被大范圍地應用在工程當中。

1 水泥土深層攪拌樁施工工藝

粉噴樁成樁機理是：首先，利用深層攪拌機械在地基中進行鉆孔，并對軟弱地基中噴射水泥體，然后借助于攪拌軸旋轉實施攪拌工作，從而使得噴入軟土中的粉體和軟土充分攪拌在一起。該技術以水泥作固化劑為主，接著使用專用的深層攪拌機械把固化劑噴入軟土地基里面，在地基深部把軟土和固化劑強行拌和，使軟土結成具有一定強度的水泥土樁體從而形成復合地基，提高地基強度并達到設計要求，一定的壓縮性通過控制水泥的摻入量，該樁強度等級通常都在C5-C25之間。具體說來，其施工工藝流程如下：場地平整→樁位放樣→鉆機就位→檢驗、調整鉆機→正循環鉆進至設計深度→打開高壓注漿泵→反循環提鉆并噴水泥漿→至工作基準面以下0.4m→重復攪拌下鉆并噴水泥漿至設計深度→反循環提鉆至地表→成樁結束→鉆機移位施工下一根樁。采用水泥土攪拌法加固軟土，不僅最大程度上地利用了原土條件，對周圍環境條件的影響非常小，并且可以在密集建筑群中進行施工；根據上部結構的需要，同鋼筋混凝土樁基相比，可節約鋼材并降低造價。

2 水泥土攪拌樁在民用建筑地基處理中的應用

2.1 施工機具要求

濕噴樁機必須采用專用濕噴樁機，嚴禁采用粉噴樁機改裝。鉆頭應為雙十字鉆頭。輸送管長度一般不大于60m，接頭最多不超過兩個。機械動力應大于45kw，鉆頭葉片三層，每片葉片寬10cm：所有的電流表、電壓表合和電腦計量裝置以及泥漿泵壓力表等裝置必須經過計量部門的標定認可，對檢查合格的機組進行編號、掛牌，要表明鉆機的編號、機長、質檢員、技術員等相關內容。施工前丈量鉆桿的長度，并標上顯著的標志。合理地配置水泥土攪拌樁施工機械，不僅可以大大節約原材料，還避免了人工洗管所帶來的麻煩，可以在一定程度上提升施工效率，節省施工作業時間。

2.2 施工材料要求

供噴射的水泥體對制作原料的要求極高，因此從原料進場開始保證水泥的質量就十分重要，水泥采用普通硅酸鹽水泥PO32.5，應對廠家進行考察、了解根據不同單樁的承載力的要求和設計強度，水泥的用量也有所不同，同時還要摻入適當的泵送劑，并且按照施工氣候變化添加適量的外加劑，外加劑應保證具有產品合格證，其滲入量應該通過試驗來進行確定，施工方必須嚴格依據抗滲等級要求，并根據現場工程實驗室科學計算出的配合比，自動設定好計量，才能進行水泥體的攪拌工作。外摻劑為生石膏粉，參考摻入量占水泥重量的2%，生石膏粉中SO4含量不小于40。

2.3 施工工藝要求

2.3.1 實驗樁施工

在水泥土攪拌樁開始施工之前，為工程施工的安全經濟考慮，應該進行5根以上的實驗樁施工，實驗裝施工完成后兩周開始對施工結果進行檢測，借以確定日后水泥土攪拌樁施工的各種施工工藝參數，比如說設計文件中的地質報告是否屬實，施工中是否存在易竄孔土層，混合料各性能是否能滿足要求等，并以此確定泵送混合料操作時泵量、泵壓以及鉆桿提升速度。

2.3.2 平整場地

為保證攪拌樁的施工質量，即便長螺旋鉆機有著較強的場地適應性，但我們還應該對場地實施簡單的平整處理。通常由于鉆機的自重性能要求，施工作業對原狀土強度不能小于50kPa，并保證施工場地平整性良好，場地表面坡度不會超過2°，針對承載力不符合規定要求的地段要采取換填素土處理。在攪拌樁開始施工以前，我們可以使用裝載機或推土機對場地實施清理、平整和碾壓工作，以滿足如后攪拌樁的施工需要。

2.3.3 測量放樣

場地平整以后，測量人員根據設計要求開始測量放樣工作，通過使用白灰或木樁等標志物，在施工場地上標明各個施工段的所有樁位，以確保水攪拌樁施工連續不間斷。

2.3.4 鉆機鉆孔與水泥噴射

施工階段還要對樁機噴漿的提升速度進行嚴格的控制，灌入地基中的水泥量在施工中不可以隨意變動，在水泥土深層混凝土攪拌樁鉆孔下沉的同時開始準備漿液的制備，因為深層水泥土攪拌樁的形成過程是鉆孔后傾倒漿液的過程，施工方法是在鉆機達到設計深度之后，將灰漿泵口打開，使漿液能順利按照設定的速度從灰漿口噴射而出，然后控制攪拌機械緩慢上升以形成均勻的攪拌樁。在攪拌機預攪下沉時，如果碰到了較堅硬的表土層導致攪拌樁下沉速度達不到預期要求是，我們可以適當地加水下沉。樁端持續噴漿攪拌30秒可以使樁端阻力得到更好的發揮。水泥土土漿液一次噴射的過程并不能與周圍土壤形成緊密的結合，深層混凝土攪拌樁的形成需要經過二次噴射攪拌才能達到預期的效果，重復攪拌的具體操作如下：當攪拌機械第一次到達設定樁頂標高停止操作后，關閉泵口，此時的泵中應該正好清空，而后攪拌機下沉，重復灌漿邊噴射邊提升的過程，依照設計規范保證四次攪拌。

2.4 成樁檢測

檢測工作中較為常用的方法并非直接對復合地基的承載力實施檢測，而是對樁阻極限承載力進行檢測，因為檢測樁阻極限承載力較為安全；小應變檢測雖然一貫作為樁身完整性的評價依據，但我們知道水泥土攪拌樁身由素混凝土構成，在施工中很容易受到碰裂，一次即便小應變檢測結果判定樁身存在裂隙，但這也不影響復合地基的荷載性能。通常，成樁檢測頻率占單樁靜載檢測總數的5‰-1%，而且所用的試驗點不應小于5個；每單位工程樁數按總數的十分之一進行小應變檢測，以確保攪拌樁身的完整性。

3 結論

作為民用建筑地基處理的新技術，水泥土攪拌樁樁不但施工工藝簡單、擠密效果好、承載力提高幅度大等優點，還能夠很好地通過攪拌法施工制成樁，共同構成復合地基，經過處理以后的軟土路基，不但承載力有力很大程度的提高，而且能很好地對軟土路基的沉降實施控制，給工程的施工質量帶來諸多便利。可見，在我國民用建筑工程中，涉及到水泥土攪拌基施工問題已逐步趨于擴大推廣的階段，相信在不久的將來隨著各種新技術的研發，水泥土攪拌樁施工技術在軟土地基中的應用與發展將前景無限。

參考文獻

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