淺談如何控制深層水泥攪拌樁成樁質量

徐立志

身份證號 320123198109173230

淺談如何控制深層水泥攪拌樁成樁質量

徐立志

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水泥攪拌樁在軟基處理中得到越來越多的廣泛應用，且工藝也日趨成熟，然而在施工過程中發現水泥攪拌樁深層成樁質量較差、施工中可變因素較多，控制難度較大，因此如何有效提高深層水泥攪拌樁成樁技術便成為普遍關注的課題。本文介紹了深層水泥攪拌樁成樁技術，以期能為今后的深層攪拌樁施工提供幫助。

深層水泥攪拌樁；提升噴漿；噴漿口設置

1 工程概況

浦口新城臨江路工程沿線場地處于長江漫灘地貌，施工范圍內有多處明塘、低洼地段。路基段軟土厚度達21m，為淤泥質粉質粘土。為控制橋頭路基沉降和滿足穩定性要求，臨江路全線橋頭過渡段采用水泥土攪拌樁處理軟基。水泥土攪拌樁樁徑500mm，樁長15m，樁間距1.1m,正三角形布置，采用42.5復合硅酸鹽水泥，水泥摻量18%，全線工程量76.54萬延米。施工設備為兩臺SJB-Ⅱ雙軸攪拌樁機(2×45kw),采用四攪兩噴施工工藝。

2 現狀調查

（1）地面涌漿現象嚴重，深層樁芯樣較松散不完整。經現場檢查，發現實際施工噴漿順序為先下沉噴漿，發現地面涌漿現象嚴重，出現概率達到10.2%，詳見表1。同時對前期施工的樁進行28天抽取芯樣，深層樁芯樣較松散不完整。

表1 深層攪拌樁施工涌漿情況統計表

（2）鉆進過程中噴漿口易堵塞，抱鉆現象嚴重。經現場檢查發現，抱鉆的概率達到11%（見表2）,且絕大部分出現在深層10m～15m較硬的土層中。

表2 深層攪拌樁施工涌漿情況統計表

3 原因分析

3.1 噴漿方式不合理

經專家論證，現場首次下沉切土攪拌時噴漿，土未完全攪碎，漿液不易擴散，漿液沿攪拌軸溢出地面。另外隨深度加深，漿液分配不合理，土愈硬，下沉愈慢，水泥漿愈多；土愈軟，下沉愈快，水泥漿愈少。

3.2 葉片與噴漿口設置不合理

經專家論證，發現兩臺樁機鉆頭均只采用一層葉片，導致切土不夠充分，造成樁身均勻性差；噴漿口均位于鉆桿上，鉆進噴漿過程中水泥漿多集中在噴漿口的樁軸附近，且噴漿口位于葉片下方，鉆進中造成堵塞。

4 解決措施

4.1 優化噴漿順序

（1）改首次下沉噴漿為提升噴漿。首次下沉噴漿易引起地面涌漿現象嚴重，從而導致成樁質量較差，相較以往普遍使用的首次下沉噴漿，采用提升噴漿能有效減少地面涌漿，且本工程地下水位較高，切土能力也足夠保證切碎下層土。

（2）控制第一次下沉攪拌頭采用低速，第一次提升及以后的復攪根據電流的變化情況采用中速或高速檔位成樁。

（3）為確保水泥在樁身中的各段含量均勻，采用變量方法供漿，即供漿速度與樁機的攪拌成樁速度相匹配。

4.2 改進鉆頭

現場指導樁機操作人員將下層葉片平狀改為35°斜狀；其上36cm處加焊一層葉片，葉片厚度3cm，攪拌葉片寬度6cm；噴漿口設置置于葉片中部，且設置于葉片旋進方向后側。按照此方法改進的鉆頭能夠避免漿液集中在噴漿口的樁軸附近，造成葉片外緣缺漿，形成水泥漿富集。

5 效果驗證

（1）通過分時段統計泥漿計小票，壓降速率較均勻，供漿速度與樁機的攪拌成樁速度相匹配，在成樁過程中均勻給漿。

（2）地面翻漿現象明顯減少，根據與前期要因確認時統計的出現率對比，涌漿現象由10.2%下降到3.1%。

（3）經過鉆頭改進調整后現場攪拌樁試樁，電機電流對比能看出鉆進過程中明顯切土順暢，無卡鉆和頓挫現象。抱鉆現象由11%減少至2.1%。

（4）為較確切的對實施效果進行驗證，對樁施工完成后28d和90d后分別進行取樣檢測，深層樁芯樣較連續、完整，樁身均勻性較好，90天無側限抗壓強度均達到了1.4MPa以上。

6 總結

目前，浦口新城臨江路軟基處理工程已經順利竣工，我公司贏得良好質量信譽同時得到了設計、業主、監理、質監等相關單位的一致好評，為工程創優打下了堅實的基礎，取得良好的社會經濟效益。本次改進的機頭和優化的工藝，為類似工程的施工積累了積極寶貴的技術經驗。同時，在浦口新城臨江路軟基處理工程中成功應用，說明其能夠被推廣。

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.148