淺談水泥攪拌樁在公路工程軟基處理中的應(yīng)用

劉潔清

（江蘇全泰交通工程有限公司， 江蘇 連云港 222200）

公路工程軟基處理的方法主要有水泥攪拌樁法、換填法、樁體擠密法、沙井法、高壓噴射注漿法、化學(xué)固化法、電滲法、塑料板排水法等。在公路工程施工過程中，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、水文等實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)奶幚矸椒āＫ鄶嚢铇哆m合于含水量高的軟土、粉性土處理，不適應(yīng)淤泥土、有機(jī)土、泥碳土及塑性指數(shù)大于25的粘土處理。水泥攪拌樁有噴粉水泥樁和噴漿水泥樁兩種，前者施工采用干噴法，后者采用濕噴法施工。這兩種方法的施工工藝大致相同，唯一不同的就是濕噴施工需要配置水泥漿液，干噴不需要。以下筆者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)就水泥攪拌樁施工控制及質(zhì)量檢驗(yàn)進(jìn)行探討。

1 試樁

水泥攪拌樁在施工前應(yīng)該按要求根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、施工環(huán)境等進(jìn)行試樁，以保證攪拌樁的施工質(zhì)量。通過試樁來確定正式施工參數(shù)，為后續(xù)大面積施工提供依據(jù)。通過試樁主要可以確定以下施工參數(shù)：水泥漿通過輸漿管達(dá)到攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間；下沉、提升的速度及重復(fù)攪拌下沉、提升速度，工作壓力；水泥漿的配合比。另外，通過試樁還可以檢驗(yàn)施工設(shè)備是否滿足施工要求，采用的施工工藝是否適當(dāng)。

通常我們選取30～50根樁作為試樁，試樁施工完成后根據(jù)要求對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容主要有樁身的完整性、強(qiáng)度、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、單樁承載力、復(fù)合地基承載力等，為水泥攪拌樁的施工參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。

2 施工控制

開鉆前用清水將整個(gè)管道清洗、檢查一遍，確保管道沒有堵塞，等到排盡水后才能下鉆。施工中應(yīng)該經(jīng)常檢查樁身的垂直度，若發(fā)現(xiàn)傾斜應(yīng)該立即采取措施糾正。為保證樁基的垂直度，可在主機(jī)上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿前、后、左、右距離相等來進(jìn)行控制。

水泥用量、水泥漿用量、噴漿攪拌提升時(shí)間、復(fù)攪次數(shù)都是水泥攪拌樁成樁質(zhì)量檢查的重點(diǎn)。為保證每米樁體的水泥用量及粉煤灰的用量符合設(shè)計(jì)要求，在每一臺(tái)機(jī)器上都配置電腦自動(dòng)記錄儀。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該準(zhǔn)備相應(yīng)的檢測(cè)儀器（比如比重計(jì)等）以供質(zhì)檢人員隨時(shí)檢查水泥漿的拌制質(zhì)量。

水泥漿的配合比對(duì)樁身的質(zhì)量有著決定性的影響，施工前必須進(jìn)行水泥攪拌配合比試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)所得的最佳配合比，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)成樁工藝試驗(yàn)，在相同的水泥摻加量的條件下，推算室內(nèi)試塊與現(xiàn)場(chǎng)樁身強(qiáng)度的關(guān)系，確定單樁承載力與復(fù)合地基承載力是否符合試驗(yàn)P-S曲線處所對(duì)應(yīng)的荷載，若滿足要求，則取此最佳配合比進(jìn)行施工，否則重新進(jìn)行調(diào)整。

通常漿噴水泥攪拌樁采用二噴四攪的施工工藝。首次下鉆應(yīng)該采取帶漿下鉆的方法，噴漿量不得大于總量的一半，以防止發(fā)生堵管現(xiàn)象，首次下鉆堅(jiān)決禁止帶水下鉆。首次下鉆及提鉆都應(yīng)采取低擋位，復(fù)攪時(shí)可以加一檔。正常情況下成樁時(shí)間不得少于40分鐘，噴漿壓力由試樁確定，且不得小于0.4MPa。為確保樁底、樁身、樁頂?shù)馁|(zhì)量，第一次噴漿應(yīng)該分別在樁底及樁頂停留三十秒鐘。

當(dāng)采用“葉緣噴漿”的攪拌頭施工時(shí)，其噴漿口設(shè)置在攪拌葉片的最外側(cè)，在攪拌葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)與切削作用下，水泥漿液可以比較均勻的噴灑于樁體范圍內(nèi)的土壤內(nèi)，從而使得樁身質(zhì)量均勻。實(shí)踐證明該種攪拌頭可以很好的解決攪拌樁施工中噴漿不均勻的問題。

攪拌樁施工過程中應(yīng)該嚴(yán)格控制噴漿時(shí)間及停漿時(shí)間。施工必須連續(xù)，不得中斷，不得在沒有噴漿的情況下提升鉆桿。儲(chǔ)漿罐內(nèi)的水泥漿必須充足，應(yīng)該多于一個(gè)樁的用量，若儲(chǔ)漿罐內(nèi)的水泥漿不足，不允許進(jìn)入下一根樁施工。在施工過程中若發(fā)現(xiàn)噴漿量不夠，應(yīng)該進(jìn)行整樁復(fù)攪，其水泥漿用量不得小于設(shè)計(jì)值。施工過程中若出現(xiàn)機(jī)械故障或者停電而不得不中斷時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)做好記錄。并且應(yīng)該在停噴后的12小時(shí)內(nèi)采取措施補(bǔ)噴，超過12小時(shí)就應(yīng)該進(jìn)行補(bǔ)樁，且詳細(xì)做好施工記錄。

水泥攪拌樁施工過程中，現(xiàn)場(chǎng)人員必須認(rèn)真、詳細(xì)、真實(shí)的做好施工記錄，記錄內(nèi)容主要有：施工樁號(hào)、施工日期、天氣情況；噴漿深度、停漿標(biāo)高；灰漿泵壓力、管道壓力；鉆機(jī)轉(zhuǎn)速；鉆進(jìn)速度、提升速度；漿液流量；每米噴漿量和外摻劑用量；復(fù)攪深度。

3 質(zhì)量檢驗(yàn)

水泥攪拌樁在成樁后7天便可以采用輕便觸探法進(jìn)行樁身質(zhì)量檢驗(yàn)。用勺鉆在樁中心鉆取芯樣，觀察其色澤是否均勻，有沒有水泥聚結(jié)，有沒有未被攪拌均勻的土塊。輕便觸探深度通常只能在4米內(nèi)，根據(jù)觸探擊次數(shù)（N10）來推斷水泥土的強(qiáng)度，齡期一天探擊次數(shù)大于15次時(shí)，可判斷樁身強(qiáng)度可以符合設(shè)計(jì)要求；齡期七天探擊次數(shù)大于30次時(shí)，也可斷定樁身強(qiáng)度可以滿足設(shè)計(jì)要求。

齡期達(dá)到28天后，按要求抽取1%～1.5%的樁，采用鉆芯取樣的方法來檢查水泥攪拌樁的連續(xù)性、完整性、均勻性、樁長(zhǎng)、無測(cè)壓強(qiáng)度等。鉆孔取芯時(shí)應(yīng)該采取措施保證樁芯的完整性及其原始強(qiáng)度狀態(tài)。每一根樁鉆取的芯樣都應(yīng)該有監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)確定切割制作成試件，分別做28天無側(cè)限強(qiáng)度試驗(yàn)及3個(gè)月無側(cè)限強(qiáng)度試驗(yàn)，測(cè)定樁身的實(shí)際強(qiáng)度。某一段鉆芯取樣檢驗(yàn)合格率大于90%時(shí)，可以判定該段水泥攪拌樁整體合格；鉆芯檢測(cè)合格率在80%～90%內(nèi)，該路段應(yīng)該進(jìn)行同等補(bǔ)樁；若鉆芯取樣檢測(cè)合格率小于70%，則判定該段攪拌樁整體不合格。鉆孔取芯后留下的空洞應(yīng)該采取等強(qiáng)度水泥砂漿灌注密實(shí)。

在一些特殊地段或者十分重要的位置（比如軟土層厚度很大、特大橋橋臺(tái)等）或者施工過程出現(xiàn)質(zhì)量事故的地段，可以在攪拌樁施工完成后28天后，進(jìn)行單樁或者復(fù)合地基承載力試驗(yàn)。

結(jié)語

水泥攪拌樁在公路工程軟基處理中應(yīng)用相當(dāng)?shù)膹V泛，處理效果也十分顯著，尤其是對(duì)于特大橋橋臺(tái)地基處理。實(shí)踐證明，其工后沉降小、施工工期短、施工振動(dòng)小、工程成本相對(duì)較低，特別是對(duì)施工場(chǎng)地要求低，特別適合工期緊張、施工場(chǎng)地狹小的地基處理。盡管，水泥攪拌樁施工工藝已經(jīng)十分成熟，但是，在施工過程中我們依然要嚴(yán)格按照施工工藝要求進(jìn)行操作，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量控制，確保工程質(zhì)量。

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