論水泥土攪拌樁在建筑地基處理中的質量控制

關元元

摘 要：在現階段隨著城市的發展以及社會的需要，開始大規模的城市建筑建設工程。根據現階段部分施工的需要，針對不同的環境特點開展相應的施工工作，地基分為天然地基和人工地基，在我們日常建筑施工中較為常見的是人工地基，人工地基需要一定的加固處理，這時就需要利用水泥土攪拌樁進行相應的加固工作。下面針對水泥土攪拌樁在建筑地基處理中的質量控制進行分析。

關鍵詞：水泥土攪拌樁；設計方案；地基處理；質量控制

在整個施工的過程中，地基的施工工作對于整個建筑穩定性的影響較大，人工地基在實際的應用時，需要對施工土地進行土質檢測，對于部分土質狀況不佳但是土層質地較好的，坡地、沙地或是淤泥地質在其上部進行相應的地基處理工作時，需要注意采取一定的人工加固處理工作，保證其具有良好的承載能力。一般在國內使用較多的是利用水泥攪拌樁技術進行相應的處理，利用水泥作為固化劑配合相應的攪拌機械，將施工現場的土質與水泥之間產生一定的物理反應，從而使其達到施工的強度需要，本文將對水泥土攪拌樁在建筑地基處理中的質量控制問題進行舉例分析。

1 工程實例

根據某建筑工程的施工建筑進行舉例，其設計的占地面積為30m×20m，較接近于矩形，整體為框架結構，在設計使再用人工挖孔樁的方式保證其對基坑結構的支撐作用，為建筑的穩定性打下基礎。但是在施工的過程中的開挖階段發現，施工的地下水較為豐富，導致人工挖孔樁工作無法正常進行。

隨即通過對現場情況的分析，經過商討之后決定采用筏板的形式進行基礎施工工作，但是筏板基礎的施工工作針對施工的土地有一定的要求，根據施工現場的土地情況，需要針對5m厚度的軟土層進行一定的加固處理，只有這樣才能夠提升土地的整體的承載能力。根據各種地基加固處理技術的分析之后，對于施工現場的土壤土質情況較為適合是水泥土攪拌樁技術，而且水泥土攪拌樁施工處理技術更加安全，施工的工序較為簡單，可以有效的保證施工的時間，并且成本較少滿足施工要求。

2 場地工程地質條件

經過對施工現場的調查報告，以及對施工的土質進行分析，需要注意的施工內容包括以下幾點：（1）土質成分較為豐富為雜填土顏色為深褐色，土體的整體結構較松，土體主要由碎石、碎磚以及少量的粘土，分布較為均勻厚度大致在2.5m，其承載力為fak=70kPa。（2）施工的現場由于地下水資源較為豐富，有一些淤泥存在大多為深褐色和褐色，通過對淤泥的檢測發現淤泥大多為流塑狀，其中的有機物質含量較少，不均勻分布在施工現場。（3）而且施工現場還有一定的粉質粘土，顏色為黃褐色整體呈可塑狀，整體結構較為緊密，在現場平均分布并且含有一定的沙礫。

3 水泥土攪拌樁設計方案

3.1 設計計算

3.1.1 地質條件參數

根據地質報告，土層分為4層，并依據規范及本地區的實踐經驗，確定各土層的相關技術參數：（1）層雜填土，fak=60kPa，樁周土的摩擦力qB=8kPa，平均厚度l=2m。（2）層淤泥，樁周土的摩擦力qB=6kPa，平均厚度l=1m。（3）層淤泥質土，樁周土的摩擦力qB=10kPa，平均厚度l=1m。（4）層可塑狀粉質粘土，fak=220kPa，樁周土的摩擦力qB=18kPa。

3.1.2 水泥土攪拌樁技術參數

復合地基承載力特征值fak=220kPa，樁間土承載力特征值fak=60kPa。樁徑500mm，樁長l=5m（進入持力層1m），樁周長Up=157m，樁截面積Ap=0.196m2。樁端天然地基土承載力折減系數α=0.5，樁間土承載力折減系數β=0.75（設褥墊層）。樁身強度折減系數h=0.33，樁端地基土承載力特征值qp=220kPa。

3.1.3 有關計算

按《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2002）進行各項計算。

（1）單樁承載力Ra

Ra=Up∑qnli+αApqp

=1.57×（8×2+6×1+10×1+18×1）+0.5×0.196×220

=100.06kN

取Ra=100kN。

（2）置換率m

fapk=mRa/Ap+β（1-m）fak220

=mx100/0.196+0.75×（1-m）×60m=0.376

（3）攪拌樁布置

按正方形方式進行攪拌樁布置，樁間距為S。

m=0.196/s2-=0.376

則s=0.722m。

取s=0.7m，則m=0.196/（0.7×0.7）=0.4。

按樁間距s=0.7m正方形布置攪拌樁，樁數1140根。

（4）樁身強度，fapk

RB=hfcu（90d）Ap

fcu（90d）=100/（0.33×0.196）=1.55MPa

則fcu（28d）=0.7×1.55=1.09MPa，取fcu（28d）=1.1MPa。

（5）固化劑及摻入比

通過配合比試驗，當使用普通32.5MPa水泥、水泥摻入比采用15%、水灰比采用0.75時，標準養護條件下的水泥土強度fcu（28d）=3.1MPa。

3.2 水泥土攪拌樁設計方案

3.2.1 處理后復合地基承載力特征值達到220kPa。

3.2.2 樁徑500mm，樁長5m（進入第④層土層1m），總樁數1140根。

3.2.3 采用普通32.5MPa水泥，水灰比0.75，水泥摻入比為15%，要求水泥土樁身強度）1.1MPa（28d）。

3.2.4 每樁上下來回攪拌噴漿4次（四攪四噴），提升速度控制在1.0m/min之內。

3.2.5 水泥土攪拌樁復合地基之上設置500mm厚的中粗砂褥墊層。

4 水泥土攪拌樁的施工

4.1 施工工藝

4.1.1 工藝流程。平整清理場地→測放軸線、測定樁位→樁機就位、配置水泥漿→第一次噴漿攪拌下沉至設計樁端標高處→第一次噴漿提升攪拌至地面→第二次噴漿下沉攪拌至設計樁端標高處→第二次噴漿提升攪拌至地面→結束一根樁的施工，移機至下一根樁位。

4.1.2 工藝要求。（1）平整清理場地：將場地上部多余土方開挖外運（預留0.5m），清除場地內的較大石塊、舊基礎等障礙物，清理生活垃圾，施工場地要求平整。（2）測放軸線及樁位：本工程置換率較高，樁間距小，要求現場軸線及樁位測放要準確，要求樁位測放誤差≤20mm。（3）樁機就位：開鉆前，一定要對準樁位標志下鉆，對中誤差<50mm。調整樁機，樁機的主動鉆桿要保證垂直，要求垂直度誤差<1.5%。

4.2 施工質量控制

4.2.1 施工準備。（1）在施工之前應當將施工現場的一些障礙物清理干凈，保證正常的施工不會受到影響。（2）嚴格按照設計圖紙將各種施工數據結合現場的實際情況布置好，并且保證圖紙與施工現場的相吻合。（3）審查基本軸線根據相關的數據標記清除，將誤差控制在規定值。（4）因為本身的樁長要深入土層1m左右，這樣就需要在樁機的基本上在增加一臺卷揚機，從而達到一定的壓力促使其進入土層。（5）針對施工現場的水泥，必須只有檢驗合格的水泥才能夠進入施工的現場并使用。

4.2.2 攪拌成樁。（1）需要注意的是起吊的設備具有一定的平整度，并且與地面保持一定的垂直程度。（2）應當注意樁位的準確度，偏差在規定的范圍。（3）水泥的相關摻入比例，應當按照規定的進行相關的配置工作，摻入比為15%，配合下沉時調整的送漿速率，從而確保水泥的摻入比例符合規定的要求。（4）如果現場出現突發情況，導致停水、停電等造成斷漿的情況，在設施恢復運行后重新開始攪拌工作。（5）攪拌樁的垂直情況會影響正常施工，所以通常采用在鉆塔上安裝懸掛錘的方式監測攪拌樁的垂直度。（6）為了監測樁長方便計量，在鉆塔的頂部設計好標尺進行標記工作。并在施工的過程中根據相關的地質研究數據，對攪拌樁機下沉的速度和電流的運行情況進行判斷，保護施工的順利進行。

結束語

結合上文，對水泥攪拌樁在地基處理中的質量控制問題，根據現場的施工情況進行相應的設計，并保證在施工的過程中施工材料與攪拌機都符合相關的規定，同時要注意施工應當在安全施工的基礎上，保證施工的質量。

參考文獻

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