水泥攪拌樁在公路路基工程運用中的質量控制

摘要：本文介紹了水泥攪拌樁的施工工藝，對其在公路路基工程運用中的質量控制措施作了闡述，供大家參考。

關鍵詞：軟土地基 水泥攪拌樁 施工工藝

1前言

水泥攪拌樁是用壓縮空氣將水泥漿、水泥粉體等固化劑噴入軟土地基中，并用攪拌機械將軟土與固化劑強制攪拌，使軟土結成具有一定強度的樁體而形成復合地基的一種地基加固方法。該法于20世紀70年代首先由日本和瑞典分別提出和應用，我國于80年代初引入，目前常用于加固淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高、承載力不大于120 kPa的粘性土等，在高速公路、房屋建筑的地基加固等工程領域應用較廣泛。

2施工工藝和質量控制措施

2.1 工藝流程圖（見圖1）

2.2 施工前準備工作

水泥攪拌樁施工場地一定要平整，且在一側要開挖排水邊溝，保證雨季場地不積水，給樁機組創造一個好的施工環境。對施工區段內地表水、地下水及施工用水進行取樣復測，對水質有侵蝕性施工地段，根據其侵蝕選擇抗侵蝕性水泥，對水質無侵蝕性施工地段，選用合格的32.5級普通硅酸鹽水泥。

采集施工現場土樣進行室內、配比實驗，當存在成層土時應采集各層土樣，至少應采集最軟弱層土樣，進行室內配比實驗，測定各水泥土試塊不同齡期、不同摻人量、不同外加劑的抗壓強度，尋求滿足設計要求的最佳水灰比、水泥摻量及外加劑品種、摻量。水泥采用32.5級普通硅酸鹽水泥（地下水有侵蝕性施工地段時應根據其侵蝕性采用抗侵蝕性水泥），水泥摻人量為被加固濕土重量的15%～20%，水泥漿水灰比為0.45～0.55。在制作水泥漿時可適當摻人外加劑，如石膏、三乙醇胺、木質素碳酸鈣，其摻入量宜分別取水泥重量的2%、0.5%、0.2%。

施工前應確定攪拌機械的灰漿泵輸漿量、灰漿經輸漿管到攪拌機噴漿口的時間和起吊設備提升速度等施工參數，并根據設計要求用流量泵控制輸漿速度，確定攪拌樁的配比等各項參數和施工工藝。通過成樁工藝實驗尋求最佳的攪拌次數、確定水泥漿的水灰比、泵送時間、泵送壓力、攪拌機提升速度、下鉆速度以及復攪深度等參數，用以指導水泥攪拌樁的大規模施工。

2.3 施工技術要求及控制

水泥攪拌樁施工步驟：①水泥攪拌機械就位，移動鉆機準確對孔；②預攪下沉；③噴漿攪拌提升；④重復攪拌下沉；⑤重復攪拌提升至孔口；⑥關閉攪拌機械。水泥攪拌樁施T中應保持攪拌機底盤的水平和導向架的豎直，在樁機井架的正面和側面一定要吊掛垂球，垂球重量不小于2 kg，防止施工時樁機傾斜而導致檢測時樁體無法檢測到底。攪拌樁的垂直偏差不得超過1%，樁位的偏差不得大于50m m ，成樁直徑和樁長不得小于設計值。為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規范要求，應在主機上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進行控制。攪拌樁的垂直度偏差不得超過1%，樁位布置偏差不得大于50 mm，成樁直徑不得小于設計值。

為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達到設計要求，每臺機械均應配備電腦記錄儀。同時場應配備水泥漿比重測定儀，以備監理工程師和項目經理部質檢人員隨時抽查檢驗水泥漿水灰比是否滿足設計要求。嚴格按設計樁位、樁長、樁數、噴漿量以及實驗確定的參數施工。攪拌樁的完整性、均勻性、連續性、無測限抗壓強度應滿足設計要求。攪拌機預攪下沉時不宜沖水，當遇到硬土層下沉太慢時，方可適量沖水，但應考慮沖水對樁身強度的影響。

機具下沉攪拌中遇有的土阻力較大，應增加攪拌機自重，然后啟動加壓裝置加壓，或邊輸入漿液邊攪拌鉆進。為保證樁體攪拌均勻，樁機鉆頭應焊接至少6個橫向攪拌刀片，且在每個橫向刀片上焊接1～2個豎向攪拌刀片，同時保證樁體的豎向攪拌效果，豎向攪拌刀片長度>5 cm，寬度≥2 cm。成樁過程中發現噴漿量不足，應按要求整樁復攪，復攪的噴漿量不小于設計用量。

制備好的漿液不得離析，泵送必須連續。拌制漿液的罐數、固化劑和外摻劑的用量以及泵送漿液的時間等應有專人記錄。噴漿量及攪拌深度必須采用監測儀器進行自動記錄。施工時應嚴格控制噴漿時問和停漿時間。攪拌機噴漿提升的速度和次數必須符合施工工藝的要求，并應有專人記錄，當水泥漿液到達出漿口，應噴漿攪拌30 s，當水泥漿與樁端土充分攪拌后，再開始提升攪拌頭。為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質量，第一次提鉆噴漿時應在樁底部停留30 s，進行磨樁端，余漿上提過程中全部噴人樁體，且在樁頂部位進行磨樁頭，停留時間為30 s。

每根樁開鉆后應連續作業，不得中斷噴漿。嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業。對每根成型的攪拌樁重點檢查水泥用量、水泥漿拌制的罐數、壓漿過程中是否有斷漿現象、噴漿攪拌提升時間以及復攪次數。施工時因故停漿，應及時記錄中斷深度。宜將攪拌機下沉至停漿點以下0.5 m，待恢復供漿時再噴漿提升。若停機超過3 h，為防止漿液硬結堵塞，宜先拆卸輸漿管路，予以清洗。在12 h內采取補噴處理措施，并將補噴情況填報于施工記錄內。補噴重疊段應大于100 c—n，超過12 h應采取補樁或注漿措施。

噴漿攪拌過程中，如果發生事故停機超過30min，要拆卸管路，排除灰漿，妥善清洗干凈輸漿管路，嚴防水泥漿結塊，每日完工后需徹底清洗一次。灰漿泵需要定期拆開清洗，注意保持齒輪減速箱內潤滑油的清潔，確保攪拌樁成樁均勻和止水效果良好。

2.4 質量檢驗

水泥土攪拌樁質量控制應貫穿在施工的全過程，并應當堅持施工全程的監理。成樁7 d后，采用淺部開挖樁頭（深度宜超過停漿面下0.5 m），目測檢查水泥攪拌樁的均勻性、成樁直徑，檢查量為總樁數的5%。

攪拌樁在成樁后7 d內用輕便觸探器鉆取樁身加固土體，觀察攪拌均勻程度，同時根據輕便觸探擊數判斷樁身強度。輕便觸探試驗檢驗樁的數量為施工總樁數的2%。在成樁28 d后，用雙管單動取樣器鉆取水泥攪拌樁樁芯，直觀地檢驗樁體強度和攪拌的均勻性。取芯檢驗抽取的檢驗數量為施工總樁數的0.2%，且不少于2根，取芯樣做無側限抗壓強度。對攪拌樁取芯后留下的空間應采用同等強度的水泥砂漿回灌密實。

根據施工質量情況，經觸探檢驗對樁身強度有懷疑時，可先取一定數量的樁體進行開挖檢驗，檢查加固柱體的外觀質量、搭接質量和整體性等，檢驗樁體圓勻，無縮頸和回陷現象。檢驗表明，攪拌均勻，樁體無松散，群樁樁頂齊，間距均勻。復合地基承載力試驗，檢驗數量為樁總數的0.2%，且每批檢驗不少于3根，單樁復合地基載荷試驗按《建筑地基處理術規范》附錄A要求進行試驗。

3結束語

水泥攪拌樁的施工，關鍵在于施工工藝和質量控制。針對現場實際路基土的含水量、有機質含量，經過試驗確定水泥比例后，應控制好水泥摻量、攪拌均勻程度這兩個重要環節，其成樁質量定能夠得到保證。