地基深層攪拌樁施工工藝探討

張鳳臣

（中牟縣房地產開發有限公司，鄭州 中牟 451450）

深層攪拌樁是利用水泥作固化劑，通過深層攪拌，就地將軟土與水泥強制拌和，利用固化劑與軟土之間發生的一系列物理、化學反應，使軟土與水泥硬結成具有一定強度的水泥加固土體，即深層攪拌樁。深層攪拌法是日本首創和開始采用，簡稱CMC工法。我國于70年代末才進行深層攪拌機研制和室內外試驗，并在工程中正式開始使用。深層攪拌法適用于處理淤泥、淤泥質土、粉土與含水量較高且地基承載力標準值不大于120Kpa粘性土等地基。當地下水具有侵蝕性時，宜通過試驗確定其適用性，冬季施工時應注意負溫對處理效果的影響。

1 軟土地基深層攪拌法的特點

選用深層攪拌法施工時能夠對原土最大限度的利用，將原來的地基軟土和固化劑進行混合，然后進行攪拌。在對攪拌的過程中地基土也不會發生側向擠出的不良現象，因此不會影響周圍的建筑物。

深層攪拌法施工時沒有噪聲的污染，對周圍的群眾的生活不會造成影響。對土體加固以后不會出現附加沉降的現象。結合當地的土壤的實際的情況和設計的要求，制定合理的固化配方方案。

與鋼筋混凝土樁基相比，節省了大量鋼材，并降低了造價。

2 適用范圍及其基本性能

深層攪拌樁能增加軟土地基的承載力，減少沉降量，提高邊坡的穩定性，可作為構筑物的地基、高填方路基下的基層、大面積的地基加固等。另外，由于良好的抗滲性能，可作為防滲墻或深基坑結構中的隔水帷幕，以防止地下滲透水流。

水泥加固土的強度取決于加固土的性質和所使用的水泥品種、標號、摻入量及外加劑等。加固土的抗壓強度隨著水泥摻入量的增加而增大，工程常用的水泥摻入比為7%～15%，其強度標準值宜取試塊90天齡期的無側限抗壓強度，一般可達500～3000Kpa。

3 施工工藝

3.1 施工機械及性能

國內目前的攪拌機有中心管噴漿方式和葉片噴漿方式，前者是水泥漿從攪拌軸間的另一中心管輸出，不易堵塞，可適用多種固化劑。后者是使水泥漿從葉片上若干小孔噴出，但因噴漿孔小，易堵塞，只能使用純水泥漿。

3.1.1 SJB型系列深層攪拌機

SJB系列深層攪拌機是由江蘇江陰市振沖器廠生產的雙攪拌軸中心管輸漿的水泥攪拌專用機械。該系列目前有SJB-30型（即原來的SJB-1型）和SJB-40型（即原來的SJB-2型）。

3.1.2 DJB-14D型單軸深層攪拌機

該機是在800型轉盤鉆機基礎上改制而成。DJB-14D型單軸深層攪拌機的主機系統包括動力頭、攪拌軸和攪拌頭。攪拌頭上有一對攪拌葉片，下部為與攪拌葉片互成900、徑500mm的切削葉片，葉片的背后安有2個直徑8-12mm噴嘴。

深層攪拌法施工時，除使用深層攪拌機外，還需要配備灰漿攪拌機、集料斗、灰漿泵、起吊裝置、導向架等配套機械及各種控制儀表。上述主要機械設備性能及技術參數見表1。

3.2 施工工藝

深層攪拌樁根據其具體使用特點，能對軟土地基進行柱狀、壁狀、格柵狀等不同形式的加固，柱狀加固的“二噴四攪”施工。

“二噴四攪”施工工藝流程：定位→預攪下沉→制備水泥漿→提升噴水泥漿→重復上、下噴漿攪拌→清洗

“二噴四攪”具體施工工藝如下：

3.2.1 定位

首先將攪拌機吊放到事先確定的位置，吊裝機械一般選用起重機，為確保攪拌機處于制定的位置處需要對其進行對中，如果吊放的地面不平整時，一定要控制好起吊設備，使之處于水平狀態。

3.2.2 預攪下沉

將攪拌機的電機開啟，使起重機的鋼絲繩處于放松的狀態，順著導向架的方向讓攪拌機切土下沉，控制好下沉的速度，通過電機的電流監測表來調控速度的大小。通常情況下將工作電流控制在70A以內。

3.2.3 制備水泥漿

等到攪拌機的頭部下沉的深度足夠時，就可以按照事先確定的配合比對泥漿進行攪拌，在開展壓漿工作之前，先將水泥漿入集料斗中。

3.2.4 提升噴水泥漿

攪拌機的頭部下沉到設計的深度以后，將灰漿泵開啟，通過灰漿泵將水泥漿壓入地基中，一邊旋轉一邊噴漿。提升攪拌頭時一定要按照設計的要求進行，控制好提升的速度，提升速度一般不超過0.5m/min。

3.2.5 重復上、下噴漿攪拌

在對水泥和軟土進行攪拌時，為確保攪拌的均勻性，可再次將攪拌頭邊旋轉邊沉入土中，攪拌頭到達設計要求的深度以后，再將攪拌頭邊噴漿邊旋轉提升出地面。

表1 深層攪拌機械技術參數匯總

3.2.6 清洗

將適量的清水注入集料斗中，灰漿泵打開，對整個管路中的水泥漿進行清洗，等到管部清洗干凈以后再對攪拌頭的粘附物進行清洗。

3.2.7 移位

完成一根樁的施工以后，按照以上步驟再對下一根樁進行施工。

4 施工注意事項

4.1 施工現場應予平整，徹底清除地上和地下一切障礙物。當其作為重力式擋土墻或成為連續搭接的防滲墻時，應考慮其隆土效應而開挖一定深度和寬度的溝槽。嚴格控制攪拌樁的垂直度，將偏差控制在1%內，樁位布置的偏差控制在50mm以內，樁徑偏差控制在4%以內。

4.2 將制備好的漿液及時的進行泵送，泵送工作連續進行，嚴禁使用離析的漿液，安排專人對拌制漿液的外加劑、固化劑和罐數等進行詳細的記錄。為了確保樁部的施工質量滿足要求，當漿液達到出漿口后，應噴漿座底30秒，使漿液完全達到樁端。

4.3 在進行預攪下沉的過程中，最好不要沖水，如果在下沉的過程中土層較硬無法順利下沉時，才能根據實際的情況加入適量的水，但是一定要注意沖水對樁身強度的不良影響。

4.4 在施工的過程中，因為一些其他的原因出現停漿的現象時，首先需要下沉攪拌頭到停漿點以下0.5m，待恢復供漿時再噴漿提升。若停機超過3h，為防止漿液硬結堵管，宜先拆卸輸漿管路并清洗。

4.5 壁狀加固時，樁與樁的搭接時間不應大于24h，如因特殊原因超過24h，應對最后一根樁先進行空鉆留出榫頭，以待下一批樁搭接；如間歇時間太長（如停電等），可采取局部補樁或注漿措施。在施工的過程中，安排專門的人員對攪拌頭提升的時間和下沉的深度進行記錄，嚴格控制其時間誤差和深度誤差，做好將時間誤差控制在5s以內，深度誤差控制在100mm。

5 質量與效果的檢驗

5.1 輕便釬探：一般在成樁7天后，使用輕便釬探器鉆取樁身土樣，觀察樁身攪拌均勻程度，同時根據釬探擊數（N10）用對比法判斷樁身強度。

5.2 開挖、取樣：開挖攪拌樁實體，觀察樁體直徑、外形或搭接情況；切開樁體斷面，觀察樁身攪拌均勻程度，鑿取一段樁體，在室內加工成立方試塊，進行抗壓強度試驗。

5.3 載荷試驗：對攪拌樁和加固后的復合地基要進行載荷試驗和承載力檢驗。

5.4 小應變動測檢驗：當攪拌樁達到齡期28天，宜采用小應變動測方法隨機抽查不少于10%的樁數進行樁身質量檢驗，以確定是否出現斷樁、蜂窩狀結構及夾泥等攪拌不均勻缺陷。

結語

綜上所述，在深層攪拌樁施工的過程中，施工人員在施工的過程，一定要對工程中經常出現的問題采取有效的措施，盡量減少不良狀況的出現。同時施工的過程中應加強質量的控制。

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[3]郭壽寬,張金龍,曾少如.對深層攪拌樁復合地基承載力問題的探討[J].西部探礦工程，2005(06).

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