深層水泥攪拌法工程實例質量控制分析

劉清華

【摘 要】本文重點對深層水泥攪拌樁的施工質量控制及在地基處理中的應用進行了探討。

【關鍵詞】水泥深層攪拌法；地基；應用

Examples of deep cement mixing method works quality control analysis

Liu Qing-hua

(Handan City in the engineering survey LLC Handan Hebei 056000)

【Abstract】Construction quality control and application of this article focuses on the deep cement mixing pile in foundation treatment are discussed.

【Key words】Cement deep mixing method;Foundation;Application

1. 水泥深層攪拌法加固軟土地基的優點

加固后的地基可以立即承受上部荷重。經深層攪拌加固后的地基，自然養護15～30d即可承受上部荷載；經深層攪拌加固后的水泥土強度可達1000～2000KPa。當水泥土攪拌樁與周圍軟土形成復合地基后，上層部位承受的荷載可通過剛性很大的復合地基將應力可以擴散到很大范圍的殘積土層上，地基沉降即可減少很多；而且水泥深層攪拌法施工不受氣候影響，深層攪拌施工不受雨天影響（臺風、暴雨除外），在多雨地區施工不受影響；同時，水泥深層攪拌法施工速度快。每臺深層攪拌機械可打設攪拌樁250m/d。假如地基處理共布置攪拌樁22000根（樁徑按0.5m計算，樁長按8m計算，共計17.6*104m），工期按75d計，僅需配備10臺深層攪拌機即可完成全部加固施工；水泥深層攪拌法可充分利用原軟土，水泥攪拌樁是在原有軟土層上施工，不用挖棄原有軟土。此舉不用棄置滾動狀態的淤泥而占用大量土地，對周圍環境影響小；特別是水泥深層攪拌法造價較低，當水泥價格為360元/8h，施工每個深層攪拌樁（樁長按8m計，按50Kg/m水泥計）的水泥費用為186元。

2. 深層水泥攪拌樁施工質量控制

2.1 施工前的質量控制。

2.1.1 施工前準備。

（1）修建施工設備進場便道。

（2）確保施工用電設施齊全和供電穩定。在無外接電源的施工現場，應多配備一定數量柴油發電機。

（3）查明并清除施工區內地上和地下的障礙物。地下有無影響施工的塊石、地下管線及其它地下設施等，空中有無影響施工的高壓電線等，所有障礙物應事先清除，無法清除時，應設立明顯標志，確保安全生產。

（4）場地平整。在準備施工深層水泥攪拌樁的地段，遇到有池塘及洼地時應抽水和清淤，回填粘性土并予以壓實，不得回填雜填土或生活垃圾。

2.1.2 施工放樣。第一步：用精密測量設備準確地放出施工段起始樁位和邊線位置；第二步：用鋼尺按設計要求進行樁距測量，并標出樁位（設計一般按正三角形或正方形布置）。

2.1.3 原材料的質量控制。

（1）所使用的水泥品種和質量應符合有關要求。大批量使用前，必須抽樣做水泥安定性試驗、強度等指標，合格后方可進場使用。

（2）施工用水應滿足有關要求。若采用自然水源應進行水質分析，檢驗合格后才能使用。

2.2 實施過程質量控制。

2.2.1 試樁。在工程正式施工前，按規范要求，必須進行深層水泥攪拌樁成樁試驗（一般不宜少于3根），試樁結果應得到下列要求及相關技術參數：

（1）足設計水泥用量的相關技術參數，如鉆進速度、攪拌次數、提升速度等。

（2）確定攪拌均勻的施工步驟及施工程序。

（3）分析地質變化對下鉆和提升的阻力影響，制定合理的施工技術措施。

2.2.2 制漿質量控制。在制漿罐中按事先設計的水灰比進行拌制，備好的漿液還應持續攪拌，使水泥漿保持均勻穩定，不得離析或停置時間過長；漿液倒入集料時應進行過濾，以免漿內結塊，致使堵塞甚至損壞輸漿泵。

2.2.3 輸送漿液質量的控制。輸送漿液前，輸漿管應保持潮濕，利于輸漿。輸送漿液過程中，泵的壓力必須滿足要求，并應保持穩定，以保證供漿持續。施工過程中，遇到漿液硬結堵塞等問題時，應立即拆卸和清洗輸漿管道。

2.2.4 樁長的控制。

（1）鉆桿標線法：施工前應測量鉆桿長度，可用帶顏色的油漆在鉆桿上進行明顯的樁長標志（樁長應不小于設計要求），以便掌握鉆入和復攪深度，確保樁長滿足設計要求。

（2）度盤讀數法：利用控制鉆入深度的刻度盤，通過指針讀數可直接反映攪拌樁的長度（開鉆前，應調節指針至讀數零）。

2.2.5 水泥用量的控制。

（1）水灰比控制。按單樁樁長和設計要求，計算出單樁水泥用量，嚴格按事先確定的水灰比進行制漿。

（2）輸漿泵控制。輸漿泵必須保持足夠的壓力和穩定的輸漿能力，輸漿量必須與施工樁機的下鉆速度、攪拌頻率及提升速度相匹配。另外，應確保單樁施工后，所配制的水泥漿能基本用完，無剩余。

（3）只有控制好單樁的水泥用量，樁身的強度才能保證。

2.2.6 樁機操作的控制。

（1）樁就對位，調整樁身豎直度，保證深層水泥攪拌鉆桿垂直。

（2）啟動樁機鉆機，鉆頭旋轉鉆進；啟動壓力泵，鉆進和噴漿同時進行。

（3）鉆進至設計深度后停止。

（4）重新啟動樁機鉆機，鉆頭反邊向轉動、邊提升、邊噴漿，使土體與水泥漿拌和。

（5）樁機鉆頭提升到地面以下1m時用慢檔；噴漿口要出地面時，應停止提升，攪拌數次以保證樁頭水泥漿與土體拌合均勻。

（6）按照設計要求在地表下一定深度范圍內進行重復攪拌，使土體和水泥漿能充分拌和均勻。

（7）按照成樁試驗確定的各項參數進行施工。樁機施工人員應及時打印和作好各項施工記錄。

3. 水泥深層攪拌法工程實例

3.1 某單位擴建地基處理工程地處盆地一二級階地上，地面坡度均為2°，場地標高1213m～1254m，地勢平緩開闊，盆地前緣的緩坡堆積地貌。資料顯示，地層主要由黏土層組成，其中主要由硬塑～可塑粘土層組成厚0～1.7m，為場區內的軟弱下臥層。場區地下水深0～1.4m具承壓性，靠大氣降水和地表水滲入，水位高，水量較大等特點。設計充分考慮到水泥土攪拌樁在處理軟土地基中的顯著作用，及該工程周圍的具體條件，決定采用水泥土攪拌樁對該擴建區進行地基處理。地基處理方面，應改善軟弱地基的透水性、減弱其滯水性、提高其地基承載力，減少工后剩余沉降，控制地基不均勻沉降。原地基經過處理后復合承載力特征值≥150KPa，應穩定、均勻和密實。樁體無側限抗壓強度為1.2MPa，樁體動力觸探（N63.5）≥6擊。同時，在設計技術參數方面，采用單筒攪拌樁，樁徑=0.5m，樁長L=8.0m。根據現場工程地質條件，設計樁長L要穿透較軟弱的粘土層，進入持力層粉質粘土層lm，約6m～10m。樁長計算長度按L=80m考慮，樁間距1.5m，排距1.3m。水泥摻量則為50Kg/m，置換率為10.6%。

3.2 而且，施工要求深層攪拌機機頭提升速度為0.6m/min。嚴格按照規范施工，從施工過程上保證施工質量。

（1）首先，事先平整施工場地，清除樁位處地上、地下大塊石、樹根和生活垃圾等障礙以便施工。整平場地時可采用回填粘土滿足施工平臺高出樁頂50cm左右。

（2）然后，在整平的地面上，按設計圖紙的要求，放出每根樁的具體位置，打人竹釬并作出明顯的標志。

（3）第三，將深層水泥攪拌機運到設計樁位，就位對中，檢查導向桿垂直度、清掃噴射口。

（4）第四，水泥攪拌樁開鉆之前，應用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現象，待水排盡后方可下鉆。

3.3 為施工方便，防止堵塞噴射管口，在各種攪噴施工工藝實際操作過程中，正循環鉆進至設計深度時同時噴漿攪拌。在施工現場實際操作中，由于現有攪拌樁施工機械都配有液壓移動機架，上一根樁施工完畢移到下一根樁就位對中開始攪噴的時間間隔很短，一般不會超過一分鐘，操作工人為了防止堵塞供漿管道，保持工作的連續性，往往從第一根樁開始鉆進攪噴起到下班清洗管道，整個過程都不會停止供漿。

4. 結束語

深層水泥攪拌樁是高速公路軟土地基處理中較為常見的處理方法，具有設備簡單、施工靈活快速、能有效減少不均勻沉降、技術適用范圍廣等優點.在應用中需嚴格控制影響施工質量的各個因素，對原材料、施工工藝流程各階段嚴格進行質量檢測，確保工程質量.

參考文獻

［1］ 徐至鈞，曹名葆.水泥土攪拌法處理地基［M］.北京：機械工業出版社，2004.

［2］ JGJ79-2002，建筑地基處理技術規范［S］.

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