釘形水泥雙向攪拌樁施工技術討論和研究

文/呂錦龍 新昌縣工程建設監理有限公司 浙江新昌 312500

金何炬 杭州天恒投資建設管理有限公司 浙江杭州 310000

1、施工工藝

釘形水泥攪拌樁是用于加固飽和軟粘土地基的一種技術,它利用水泥作為固化劑,通過深層攪拌機械,在地基深處將原狀軟土和水泥強制攪拌,經過物理化學作用生成一種特殊的、具有較高強度、較好變形控制值和水穩定性的混合柱體,它對提高軟土地基承載力、減少地基的沉降量有明顯效果。

2、釘形雙向水泥攪拌樁施工技術要點

2.1 施工準備

A、清理現場，組織人員、機械設備進場，樁位定測，測出臨時高程控制點，給樁基施工隊做好技術交底工作，保證攪拌樁的準確位置及高程。

B、施工前標定攪拌機械的灰漿泵輸送量、灰漿輸送管到達攪拌機噴射口的時間和起吊設備提升速度等施工工藝參數，同時檢查自動化控制系統，電腦流量計運行是否正常，通過試驗確定攪拌樁的配合比。樁機就位，調整鉆桿垂直度，把偏差控制在設計規范限制范圍之內。

2.2 施工方法

水泥土攪拌樁采用濕噴法雙向攪拌，具體施工工序為詳見后附流程圖。

A、第一次預攪下沉，施工時將深層攪拌機用鋼絲繩掛在起重機上，用輸漿膠管將貯料罐砂漿泵與深層攪拌機接通，開動電動機，攪拌機葉片相向而轉，攪拌機鉆頭借設備自重以0.5-0.8m/min速度沿導向架攪拌切土下沉。

B、按配合比要求制備水泥漿，待深層攪拌機鉆頭下沉到一定深度時，將水泥漿倒入集料斗中，準備壓漿。

C、噴漿攪拌提升。深層攪拌機下沉到設計深度后，開啟灰漿泵將水泥漿從攪拌機鉆頭中心管不斷壓入地基中，邊噴漿邊攪拌，直至提升到設計標高完成一次攪拌。嚴格控制提升速度，一般為0.7-1.0m/min的均勻速度提升。重復上下攪拌。深層攪拌機鉆頭提升到設計標高時，集料斗中的水泥漿應用完一半。最后將深層攪拌機鉆頭邊旋轉邊下沉土中，至設計標高后再將攪拌機鉆頭邊噴漿邊提升到樁頂設計標高上50cm ，把一塊與樁徑大小相似，中心有一個φ50mm孔的圓形鋼板置于樁頂，用攪拌機鉆頭向下擠壓，直至壓不動為止，即完成一根水泥攪拌樁的施工。

2.3 擴大頭及樁體下部施工

A、噴漿下沉：啟動攪拌機,使攪拌機沿導向架向下切土，同時開啟送漿泵向土體噴水泥漿，兩組葉片同時正、反向旋轉（外鉆桿逆時針旋轉，內鉆桿順時針旋轉）切割、攪拌土體，攪拌機持續下沉，直到。

B、施工下部樁體：改變內、外鉆桿的旋轉方向，將攪拌葉片收縮到下部樁體直徑；噴漿切土下沉：兩組葉片同時正、反向旋轉切割、攪拌土體，攪拌機持續下沉，直到設計深度，在樁端應就地持續噴漿攪拌10秒以上；

C、提升攪拌：攪拌機提升、關閉送漿泵，兩組葉片同時正反向旋轉攪拌水泥土，直至擴大頭底面標高；

D、伸展葉片：改變內外鉆桿的旋轉方向，將攪拌葉片伸展至擴大頭徑；提升攪拌：提升鉆桿，兩組葉片同時正反向旋轉攪拌水泥土，直到地表或設計樁頂標高以上50cm；

E、切土下沉：攪拌機沿導向架向下切土，同時開啟送漿泵，向土體噴水泥漿，兩組葉片同時正、反向旋轉切割、攪拌土體，攪拌機持。

F、提升攪拌：關閉送漿泵，兩組葉片同時正反向旋轉攪拌水泥土，直到地表或設計樁頂標高以上50cm，完成單樁施工。移動樁機，重復上面程序，進行下一根樁的施工。

2.4 鋪設土工格柵、碎石墊層

樁頂施工完畢后，先鋪設50cm厚碎石，然后在碎石上鋪設一層復合鋼塑格柵。鋪設格柵時縱橫向搭接應≥50cm，并且上下層接縫應交替錯開，錯開長度應大于0.5m，鋼塑格柵的徑、緯向抗拉強度≥80KN/m，伸長率≤3%，節點極限剝離力≥200KN。基地碎石應滿足《公路路面基層施工技術規范》（JTJ034-2000）表6.2.4中2號級配的規定，壓碎值不大于26%，含泥量不大于5%，粒徑不大于5cm。

2.5 施工控制要點

A、預攪下沉速度由電流監測表控制，工作電流不大于額定值。當鉆桿進入淤泥質土層，電流明顯增大時，開始慢慢提鉆噴漿。有時由于深度大，土質粘，造成堵管，予以疏通。疏通管道后，在上下1m的范圍內復噴復攪，以防斷樁。為了加強樁頂強度，所有樁都要在設計樁頂以下2m范圍內復攪，噴漿時間持續在10s以上，使漿液完全達到樁端，然后噴漿攪拌提升。

B、攪拌機預攪下沉時不宜沖水。當遇到較硬土層下沉太慢時可適量加水下沉。凡經輸漿管沖水下沉的樁，噴漿提升前必須將管內的水排干凈。試驗表明，在水泥摻量相同的情況下，隨著土層的含水量增加，水泥土的強度會明顯下降，因此，嚴格控制沖水量，而且在將要穿過表層硬土時立即停止沖水

C、攪拌樁的垂直度偏差不得超過1.0%，樁位偏差小于5cm。

D、施工中，重點檢查攪拌頭轉數、提升速度及水泥漿的配合比是否達到設計要求，施工記錄必需詳盡完善，要有專人負責，深度記錄誤差不得大于5cm，時間誤差不得大于5S，施工中發生的問題和處理情況均須如實記錄，以便匯總分析。

E、攪拌樁成樁質量檢測標準，隨機選擇2～4處做單樁載荷和復合地基靜載荷試驗，齡期為28d；單樁容許承載力滿足240KN。

F、正式施工前，每臺樁機必須根據設計要求的水灰比進行深層提升速度及施工工藝試驗，一旦確定提升速度，空壓機、灰罐和攪拌機不能隨意變動。

G、施工時，應按照設計規定的施工工藝認真操作；設計規定的施工工藝是：放樣定位---安裝調試平鉆機平臺--預攪下鉆 ，先啟動內鉆桿電機并下沉鉆桿噴漿口至地面30cm啟動漿泵開始噴漿；反向葉片至地面啟動外鉆桿電機，轉速正常后，邊旋轉邊切土下沉邊噴漿到加固深度--樁底持續噴漿攪拌10-20秒后關閉漿泵邊旋轉攪拌土體邊提升鉆桿至地面--地面下2.0m范圍因壓力小，應進行二次葉片反壓噴漿攪拌，樁體上部0.5m內進行搗實，關閉電源移動設備，重復以上步驟進行下一根樁的施工。

2.6 工藝參數

水泥攪拌樁施工前應進行工藝試樁，數量不少于5根；參考參數：下沉速度0.5～0.8m/min ；提升速度0.7～1.0m/min；內鉆桿轉速≥50r/min；下沉時噴漿力0.25～0.40Mpa。

2.7 質量檢測

攪拌樁檢測的標準是：樁位偏差：±50mm，檢測頻率為2%；垂直度1%，檢測頻率為5%，；樁頂標高±50mm，檢測頻率為2%，；樁徑≥設計值，檢測頻率為2%，；樁長≥設計值，檢測頻率為100%；擴大頭高度≥設計值，檢測頻率為≥0.5%；樁身強度≥設計值，檢測頻率為≥0.5%；且不少于3根，承載力試驗≥設計值，檢測頻率為0.1%（成樁后28天進行）。水泥攪拌樁施工完成28d后同一地質條件試樁數不少于2根樁，進行樁身無側限抗壓強度及樁基承載力測試。成樁28天后可開始基槽開挖，破除樁頭松散層50cm。水泥攪拌樁單樁承載力不應小于設計、規范要求。