淺談如何提高釘形水泥土雙向攪拌樁的實體質量

章旭

摘要：本文論述了寧波市中交未來城市政道路葭浦路Ⅰ標工程，通過現場釘形水泥土雙向攪拌樁實體質量的數據收集、調查，有效的提高了釘形水泥土雙向攪拌樁施工質量一次合格率，減少了工程施工成本，緩解了施工工期壓力。

Abstract： In the municipal road Jiapu Road Ⅰ section project of Zhongjiao Weilaicheng IN Ningbo， through on-site data collection and investigation of on-site nail-shaped cement-soil two-way mixing piles， the construction quality one-pass rate of nail-shaped cement-soil two-way mixing piles is effectively improved， the construction cost of the project is reduced and the pressure of the construction period is relieved.

關鍵詞：釘形水泥土雙向攪拌樁;施工工藝;質量控制;解決措施

1? 工程概況

葭浦路Ⅰ標工程道路等級規劃為城市次干道，時速設計為40km/小時，樁號范圍為XPK0+000-XPK3+659，全長3659m。工程全線都要進行軟基處理，分為一般路段軟基處理和橋頭路段軟基處理，一般路段軟基處理運用釘形水泥土雙向攪拌樁（以下簡稱水泥攪拌樁）。

水泥攪拌樁設計共24341根，樁長13～18m，共計406530m，采用梅花形布置，樁間距2m;上部擴大頭高度4m、直徑1m，采用四攪二噴的工藝施工;下部樁體及不帶擴大頭水泥攪拌樁直徑0.6m，采用二攪一噴的工藝施工。

2? 施工工藝及技術

水泥攪拌樁的主要施工工藝流程：

①對樁機進行定位：先放線及定位，然后把打樁機安裝在指定的樁位并要對中。

②噴漿切土下沉：將灰漿泵予以開動，當漿液確定是從噴咀順利噴出的時候，將樁機予以啟動，控制攪拌軸順沿導向架進行攪拌回轉，實施向下切土鉆進。下鉆過程中2組葉片都要正、反向旋轉同時進行切割、并對土體予以攪拌，直到擴大頭的設計深度，在擴大頭底部持續性進行噴漿攪拌不得低于30秒;通常情況下，鉆進參數是0.5m/min，轉數是50r/min左右，為0.5MPa的噴漿壓力;并要達到設計噴漿量。

③收縮葉片噴漿切土下沉：操控動力箱，旋轉變換方向收縮葉片，2組葉片要一同正、反向旋轉來進行切割、對土體進行攪拌，一直要達到設計的深度（具體施工樁長以現場實際施工情況而定，持力層控制以樁機電流控制，一般認為電流變化突然比較大時就是已經進入了持力層），持續性在樁底噴漿攪拌不可小于30秒;鉆進參數一般為0.7m/min，轉數70r/min左右，噴漿壓力0.5MPa，深度大于12m時噴漿壓力0.8MPa并滿足設計噴漿量（由水泥摻入量及水泥漿水灰比換算得出）如碰到硬土層，可利用鋼繩加壓器進行均勻的給壓，直到鉆入至設計的樁底高程。

④提升攪拌，2組葉片要正、反方向旋轉同時對水泥土予以攪拌，直至下部樁體的頂端。

⑤伸展葉提升攪拌：開動灰漿泵，漿液被確認是順利從噴咀噴出時，對動力箱進行操控，旋轉方向換向伸展葉片，2組葉片正、反向同時旋轉切割、攪拌土體，鉆進參數通常為0.7m/min，轉數70r/min左右，直至地表或樁頂以上50cm。

⑥重復噴漿切土下沉：要確認漿液從噴咀順利噴出時，操控升降手把讓攪拌軸沿著導向架進行攪拌回轉，進而向下進行切土鉆進。下鉆時2組葉片要保證一同進行正、反向旋轉切割、對土體進行攪拌，一直達到擴大頭的設計深度，在擴大頭底部持續性的進行噴漿攪拌不得低于30秒;鉆進參數一般為0.5m/min，轉數50r/min左右，噴漿壓力0.5MPa，并滿足設計噴漿量（水泥漿水灰比為0.55換算得出）。

⑦重復提升攪拌。

⑧機具調位：待完成上一根樁施工以后，將葉片和鉆桿上的泥漿予以清除，鉆機予以調位，對下一根樁予以施工。

3? 成樁質量控制

3.1 技術性控制

①調試后，對樁機的運轉、輸料管是否暢通進行檢查后，方可開機。

②施工中校正樁架平整度及導向架的垂直度可利用水平靠尺、吊錘或經緯儀，使雙向攪拌施工的全過程垂直度有保障，對下鉆和提升速度予以嚴格管控，使噴漿量得到保證，讓成樁的質量有保障。

③鉆孔深度利用電腦儀進行控制，讓停漿面的攪拌時間有保證。管控輸漿速度利用流量儀，讓輸漿出口壓力同試樁時所得壓力基本上一致。

④根據摻量配合比來施工，配制好的水泥漿不能有離析，供漿須連續性。上部采用四攪二噴、下部采用二攪一噴工藝，下沉速度控制在0.5-0.8m/min。因故不得不停漿時接樁務必要重疊≧1m，若停機達到3h，就不得再使用已配制的漿液，且要清洗干凈管路。

⑤對于施工的記錄和漿液配料的濃度要隨時檢查。

3.2 質量管控

①水泥：選用42.5的普通硅酸鹽水泥，且務必要有出廠合格證及品質試驗報告單，施工場地安裝100t水泥罐。

②灰量：不可超出規定值的±5%。

③樁徑：鉆頭一定要選用對應規格的，如若發現樁徑比設計的要求要小，就要按相同置換率在樁邊進行補樁。

④為使壓漿時確保不發生斷漿狀況，對噴漿及攪拌的速度要予以嚴格控制。

⑤完成攪拌樁施工后，并確定齡期到達后，才可以在人工鑿除樁頂50cm位置處浮漿段進行下道工序的施工;完成樁體施工一個月且驗收合格后，方可進行其他工序的施工。

⑥開鉆前，整個管道要用清水清洗，并檢查管道中是否存在堵塞，在水排干凈后才可下鉆。

⑦為保證樁體的垂直度與規范要求相符，把一吊錘懸掛于主機上，要使吊錘同鉆桿的上、下、左、右距離相等得到控制。

⑧為了讓水泥攪拌樁的樁端、樁頂及樁身的質量有保證，首次提鉆噴漿時位于樁底部須停30秒進行磨樁端，在上提過程中把余漿全部噴入樁體，磨樁頭要位于樁頂部位進行，停留30秒。施工時對于噴漿和停漿的時間要予以嚴格控制。開鉆后每根樁要連續性作業，噴漿不得中斷。施工中如發現噴漿量不充足，應復攪整樁，且噴漿量不能比設計用量小。如因停電或機械出現故障導致噴漿中斷時，要把中斷深度及時的記錄。在12h內采取補噴措施進行處理，且做好補噴記錄。補噴重疊段得不小于100cm，大于12小時要實施補樁。

4? 施工中存在問題及解決措施

4.1 存在問題

按照質量缺陷數據進行分類、整理，對施工過程中水泥攪拌樁施工質量進行調查，發現施工中水泥攪拌樁質量一次合格率偏低（具體數據如表1）。

通過調查水泥攪拌樁質量得知：影響水泥土攪拌樁施工質量一次性合格率的問題癥結是強度不夠和樁體不均勻，占到總因素的70%。

4.2 解決措施

如需提高水泥攪拌樁的施工質量，主要在于強度不足和樁體不均勻兩個關鍵性問題，能解決這兩個主因的合格率達到90%，則可提高水泥攪拌樁施工質量一次合格率至：（73+14*0.9）/93*100%=92.04%，可以大大減少材料及成本。針對水泥攪拌樁缺陷類型的強度不足和樁體不均勻這兩個主因，制定了對策及措施如表2。

5? 實施后取得效果

①經過調整樁機鉆進、提升與攪拌施工工藝，得出更有效的施工方法，實施后對水泥攪拌樁進行了取芯檢查，芯樣的完整率達到合格要求，樁身完整性一次驗收合格率達到92%。

②現場抽取50組水泥土試塊，進行抗壓試驗，其中強度合格率達到96%。

③水泥攪拌樁施工質量一次合格率從原來的78.5%提高至93%，減少補樁量約7000m，以每米170元（擴大頭與下部樁體綜合均價）計算，節約成本119萬元，節約工期30天，以每天工人成本1000元計算，節約成本3萬元，合計節約成本121萬元。

6? 結語

水泥攪拌樁與樁間土與基礎地面間的褥墊層一同組成了復合地基，具有施工方便、高承載力、小沉降值、變形快速穩定、極易進行施工質量的控制、工程成本低等特點。通過本工程實例，有效的提高了水泥攪拌樁施工質量一次合格率，減少了工程施工成本，緩解了施工工期壓力。

參考文獻：

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