淺談基坑深層水泥攪拌樁施工技術

【摘要】在基坑開挖作業中，基坑的降排水問題是首要考慮的關鍵因素，如何合理地減低基坑開挖中地下水對基坑的影響，直接影響基坑的施工安全、施工質量以及施工進度，尤其在雨季施工階段，本人根據在湛江市奮勇第一再生水廠工程廠區的深基坑開挖支護施工情況，從以下幾方面論述深層水泥攪拌樁的施工技術，對基坑開挖的積極作用和影響。

【關鍵詞】基坑；深層止水攪拌樁；施工技術：質量保證措施

1、前言

深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，是基坑開挖、軟基處理的一種有效形式，利用攪拌樁機將制作好的水泥漿噴入土體并充分攪拌，使水泥漿與土體發生一系列物理化學反應，使軟土硬結而提高土體強度，迅速改善基坑邊坡的穩定性、抗滲性能，達到固土和止水的效果。因其施工快速環保，安全經濟、操作簡單而廣受采用，下面結合本人工作經歷，簡單闡述關于深層水泥攪拌樁施工的個人觀點。

2、工程概況

湛江市奮勇第一再生水廠工程，總規模為2.5萬m3/d，根據設計圖紙的基底埋深情況，地質勘察報告和現場地形、地表、地下水位分析，擬將生化反應池、二沉池和綜合樓三個構筑物地基基礎進行換填處理，將地表以下淤泥層挖除至設計基礎底部標高以下3m，即土方開挖約8.50m深。因此在開挖深度約8 50m構筑物的范圍內，采用雙排550深層水泥攪拌樁止水帷幕，對1.85m以上的深度地基作明溝排水、給水處理。其一，是形成封閉的深層水泥攪拌樁止水帷幕，其二是對邊坡土體開挖支護前的固土作用，以防止基坑的坍塌和避免滲流。

3、工程特點

本工程基坑施工的使用場地空曠、開闊，周邊附近無任何建（構）筑物，交通運輸道暢通，無高壓電線電源架空通過，場地內無管線埋設，是一個比較理想的施工作業環境。原始地形高程約32.0～34.0m，后經人工采砂開挖后為26.0m～33.0m，設計地面高程為31.30～31.5m。根據勘察資料顯示，揭露的地層為：新近人工填土層、第四系中更新統北海組沖洪積巖及第四系下更新統湛江組海陸交互沉積層。現有地形地貌高程以下5.0～6.0m以下全是回填松土，而當地穩定水位埋深為6.4～7.3m，地下水年變化幅為1～2m。本工程構筑物基坑開挖面積約為12847.0㎡，基坑開挖面積較大、坑底深，施工內容除深層水泥攪拌樁，還有土釘墻施工，混凝土噴錨護坡施工等施工內容，而施工工期緊張。

4、深層水泥攪拌樁施工方案

本項目的深層水泥攪拌樁為550（雙排）@350mm，有效樁長10.0m。

4.1深層攪拌樁的施工工藝流程圖：（四攪四噴法）

平整場地→施工放線→設備入場→定樁位樁機對位調平→漿液配制→預攪下沉→提升噴漿攪拌→取樣養護送檢→重復上下攪拌→清洗→下一根樁

4.2深層攪拌樁施工工藝

根據設計要求深層水泥攪拌樁采用的施工工藝為四攪四噴。四攪四噴的工藝流程為：鉆機→就位檢驗、調整樁機→正循環鉆進至設計深度打開高壓注漿泵（預噴持續30s）→反循環提鉆并噴水泥漿（提升速度為0.5m/每分鐘左右）后→上升至工作基準面以下30cm～50cm（持續30s）→正循環復攪并噴漿下沉→到底部噴漿停止→反循環提鉆至地面（提升速度為0.7m/每分鐘）→成樁結束→施工下一根樁→清樁頭。

4.3深層攪拌樁控制要點

1）樁長、樁位、樁徑的控制：樁長的控制不僅要根據打樁時間，而且在鉆機搭架上做出明顯的標記，在設計樁長深度位置、沒鉆進的鉆項的位置貼上（劃上）明顯標記并寫上數字，其它刻度用小的標記：樁位控制時測量放樣后應釘小樁，然后鉆白灰點，垂直度是樁位控制的關鍵，因為垂直度直接影響樁的承載力。現場用吊錘球的方法控制垂直度：樁徑控制要求不小于設計直徑，并經常檢查鉆頭，發現磨損超限時及時焊補。

2）水泥劑量的控制：為確保樁體水泥每米的摻入量以及水泥漿用量達到設計要求，每臺機械均配備電腦記錄儀，同時現場用比重計控制水泥漿稠度。盡量做到一樁一配漿，一樁一清池（灰漿池）。現場水灰比為0.6～0.65，水泥摻量15%，每米摻灰量不小于54kg，并摻加高效減水劑0.5%。

3）深層水泥攪拌樁樁頭復攪的控制：當鉆機反循環提鉆并噴漿升至工作基準面以下30～50cm時，持續噴水泥漿30s，目的是確保樁的上部密實度和強度，根據荷載的擴散及傳遞原理，有必要加強水泥攪拌樁上部的密度和強度。

4）噴漿時間的控制：每根樁開鉆后連續作業，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。第一次提鉆噴漿時應在樁底部停留30s，進行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進行磨樁頭，時間停留30s，同時送漿操作員必須根據樁機，成樁速度來調整噴漿速度。

5）成樁速度：為了控制樁機的負荷和防止攪拌不均勻而形成“夾芯”泥片，必須嚴格控制成樁速度，要求第一次下沉和第二次下沉攪拌時，可使用中速檔位，嚴禁使用高速檔位，第一次上提和第二次上提時用慢速檔位，不宜使用中、高速檔位。每次上提或下沉，要求成樁速度必須均勻，不準中途換檔，以防樁身水泥摻入量不均勻。

6）施工現場控制：現場指派專人負責跟蹤深層水泥攪拌樁的施工。將進場樁機均予以編號，并將現場負責人、技術員、攪拌機鉆機長、樁長、樁距等制成標牌懸掛于鉆機明顯處，明確落實現場分工責任。現場施工人員須認真填寫攪拌樁施工原始記錄，并報送項目部資料員整理歸集。

7）成樁的檢驗：成樁7天后，采用淺部開挖樁頭（深度宜超過停灰面以下0.5m），目測檢查攪拌的均勻性，量測成樁直徑，檢查量為總樁數的5%；成樁28天后，采用雙管單動取樣器鉆取芯樣，鑒定持力層土性，評價攪拌均勻性，做水泥土無側限抗壓強度試驗，要求其推算90天無側限抗壓強度達到1.2MPa。芯樣直徑不宜小于80mm，鉆入持力層深度不應小于3倍樁徑，樁體達到60天齡期，并完成樁徑、樁長和布樁原則檢查后方可進行下一步工序的施工。

結語：

綜上所述，采取行之有效的施工方法是確保施工安全的關鍵，在深基坑開挖中，想要確保基坑開挖施工的安全和質量，必須因地制宜、科學分析勘察設計資料，通過集思廣益，開展多方案分析論證、優化比選，本工程選取了深層水泥攪拌樁施工，最終按質保量地完成了施工任務。