淺談涵閘工程水泥土攪拌樁施工質量控制

賈志峰+胡曉燕+陳晨

【摘 要】結合沁河下游防洪治理工程，對水泥攪拌樁在涵閘基礎處理工程中的施工應用進行了分析探討，并就加強施工質量控制提出了幾點見解。

【關鍵詞】水泥土攪拌樁；質量；控制

前言

水泥土攪拌樁是用于加固飽和軟黏土低地基的一種方法，它利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的優質地基。沁河下游防洪治理工程涵閘閘基礎采用了此種方法處理，取得了較好的效果。

一、工程概況

沁河下游防洪治理工程涵閘改建包括引水閘及排水閘，其中排水閘較多，工程施工為在原址拆除重建。工程區地貌屬沁河山前沖洪積扇，地面整體較為平坦、開闊，局部因人工挖填，略有起伏。在勘探深度范圍內（最大揭露深度20.5m），工程區內的地層除堤身為第四系全新統人工填土外，以第四系全系統沖積形成的壤土、砂壤土、砂礫石層為主。閘地區地下水類型為第四系松散巖類孔隙潛水，主要賦存于壤土及砂礫石層，主要接受沁河河水、大氣降水補給，以蒸發和地下徑流形式排泄。地下水受季節影響較大，不同季節地下水位變化較大。

除個涵閘外，大部分涵閘閘基基礎位于壤土、粉質粘土層，天然地基承載力130kpa、120kpa，基礎持力層由不同巖性土層組成，因土層壓縮模量的差異性，閘基基礎存在不均勻沉降問題。設計采用水泥土攪拌樁復合地基進行基礎處理，使基礎允許承載能力滿足設計要求。水泥土攪拌樁采用正方形布置，樁徑0.6m，樁長10m，樁間距1.5m，樁身強度達到2.5Mpa以上，單樁豎向承載力特征值大于165kN，復合地基承載力特征值140kpa。

二、水泥土攪拌樁施工工藝流程

本項目涵閘閘基礎水泥土攪拌樁施工采用“四攪三噴”施工工藝，具體操作如圖所示。

三、水泥土攪拌樁質量控制

（一）施工前質量控制

1.平整場地。

在進行施工前，原涵閘拆除后，將場地進行平整，清除障礙物；為保證施工機械能在一個穩定地平面工作，臨時加固軟弱地基，機械到位后應進行試運轉。

2.測量放樣。

根據施工圖紙利用全站儀實地放出準確的樁位，并用木樁或竹簽標示樁位，杜絕邊施工邊放樣，樁位必須經監理組測量工程師認可。

3.原材料控制。

主要為水泥，采用符合設計要求的水泥。

4.工藝性試樁。

為確定各種技術參數，按設計要求進行工藝性試樁，成樁施工前應詳細了解各施工現場的地質情況，選取有代表性的土層位置，鉆孔取出一定的數量的試樣土進行必要的軟土物理性質、含水量、有機質含量試驗和水泥土配合比強度試驗，以驗證軟土的性質和設計的水泥土強度能否達到要求。工藝試樁前，由施工單位書面通知甲方和監理參加。工藝試樁結束后，由施工單位提交工藝試樁成果報告，并以甲方和監理工程師審查批準后，作為該區段攪拌樁施工的依據。

獲取操作參數，包括攪拌樁水泥摻量，鉆機鉆進與提升速度，鉆進持力層時孔底電流值，攪拌的葉片旋轉速度、噴停漿時間等。

5.確定配合比、水灰比。

由實驗室根據施工圖要求進行配合比設計，確定水泥摻量，實際施工中根據試驗最終確定水泥摻量；根據土料性質、孔隙率、土層含水量及室內試驗數據初步確定水灰比，根據現場施工情況修正后確定最終水灰比。

（二）施工過程中質量控制

1.為了確保水泥土攪拌樁的垂直度，對導向架和起吊設備的平整度嚴格控制，施工垂直度偏差、樁位偏差符合設計要求。

2.攪拌機座安放應平穩，攪拌頭應定位準確。

3.詳細記錄每根樁的水泥用量，同時對送漿的起止時間、噴漿深度以及停漿面進行記錄，確保噴漿量能夠達到設計要求。

4.攪拌水泥漿時應嚴格按要求水灰比配置水泥漿，并在施工根據實際地質情況進行適當調整。，為保證漿液質量，水泥漿攪拌時間不得少于3min，水泥漿液一旦制備好不能進行離析，存放時間一般不能超過2h。

5.嚴格控制鉆機下沉與提升速度、供漿與停漿時間，保證軟土能夠與水泥漿液充分拌合。

6.施工時因故停漿，要及時記錄中斷深度，如停機超過3h，為防止漿體結硬堵管，應盡快對輸漿管路進行清洗；在12h內采取補噴處理措施，必須將攪拌軸下沉至停漿點以下1.0m，等恢復供漿再噴漿提升。并將補噴情況填報于施工記錄內，超過12h的應采取補樁措施。

7.施工中，如因地下障礙物等原因使鉆桿無法鉆進時，應及時通知監理、設計人員，以便及時采取補樁措施，以保證施工質量。

（三）施工后質量檢測

1.成樁質量檢測。

攪拌樁在成樁3天內，用輕型動力觸探（N10）檢查每米樁身的均勻性，檢查數量為總樁數的1%，并不低于3根。

成樁7天后采用淺部開挖樁頭（深度宜超過停漿面下0.5m）檢查攪拌樁的均勻性，測量樁徑，檢測數量為總樁數的0.5%，且不少于6根。

成樁28天后，采用鉆孔取芯，檢測攪拌樁樁身的長度、強度和完整性。

2.單樁和復合地基承載力檢測。

成樁28天后，單樁靜載試驗和復合地基靜載試驗，檢測單樁或復合地基承載力是否滿足設計要求。

3.施工成效。

工程施工結束后，按照檢測要求經試驗室檢測單樁質量全部合格，單樁豎向承載力滿足設計要求，復合地基承載力滿足設計要求，閘基基礎達到加固效果。

四、結束語

在涵閘工程閘基礎處理施工中，采用水泥土攪拌樁處理，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的優質地基，有效增加了基礎承載能力。在實際工程當中水泥土攪拌樁容易發生樁身強度不足、承載力低于設計要求等等問題，需要在施工的過程當中格外重視。施工單位在施工時應嚴格遵守施工工藝流程，執行設計要求，控制各不利影響因素，使水泥土攪拌樁質量得到有效控制。

參考文獻：

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