水泥攪拌樁軟基處理的施工質(zhì)量控制探討

魏留建

廣東粵源工程咨詢有限公司

1 引言

水泥攪拌樁施工技術(shù)具有成本低、無污染、作業(yè)周期短等特點，被廣泛應(yīng)用于軟基處理中。為提升軟基加固處理的效果，在運(yùn)用水泥攪拌樁技術(shù)時，應(yīng)充分重視施工過程中質(zhì)量控制，提升地基強(qiáng)度，滿足工程建設(shè)要求。

2 軟基處理中的水泥攪拌樁施工流程

以珠三角地區(qū)某泵站工程建設(shè)為例，介紹水泥攪拌樁的施工質(zhì)量控制。泵站設(shè)計流量60m3/s，裝機(jī)5×550kW，工程等別為2等，工程規(guī)模為大（2）型。地基為軟土地層，攪拌樁的工程量總長為97473m。結(jié)合現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)，該軟土地層的含水量較大，在20%~50%之間，由于承載力較小，難以滿足施工需要。因此，在結(jié)合實際情況及工程需要的基礎(chǔ)上，該工程采用了水泥攪拌樁技術(shù)進(jìn)行軟土地層的加固處理。具體的施工流程可見圖1。

圖1 水泥攪拌樁施工流程圖

2.1 施工準(zhǔn)備

在開展水泥攪拌樁施工前，為確保施工順利進(jìn)行，應(yīng)做好前期的準(zhǔn)備工作，主要包括這幾點。

2.1.1 場地平整

場地平整是工程施工前重要的施工工序，首先，應(yīng)認(rèn)真清除雜草和雜物，對于低洼處，則需要通過置換黏性土或砂墊層的方式，從而提升軟基自身的承載能力。其次，要重視軟基的排水處理工作，可通過設(shè)置排水溝的方式及時將地表水排除，加速軟基固結(jié)速度。另外在確定好樁基位置后，也應(yīng)嚴(yán)格按照施工設(shè)計要求保證偏差在合理的范圍內(nèi)，避免由于偏差問題而影響樁基質(zhì)量。同時需要做好現(xiàn)場的測量工作，準(zhǔn)確記錄測量結(jié)果，根據(jù)實際的測量結(jié)果設(shè)計水泥攪拌樁的長度，使其滿足工程建設(shè)需要。最后，對于水泥攪拌樁布置位置的設(shè)計，應(yīng)嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)要求確定，同時在確定位置后需要相關(guān)施工人員加強(qiáng)審核，確保樁身位置符合施工要求。

2.1.2 準(zhǔn)備配套設(shè)備并仔細(xì)檢驗

在水泥攪拌樁施工前，也需要準(zhǔn)備齊全的相關(guān)配套設(shè)備，包括電腦記錄儀和打印設(shè)備，以此準(zhǔn)確控制水泥漿用量及噴漿。同時，要仔細(xì)對設(shè)備、工具進(jìn)行性能檢驗，保證機(jī)械設(shè)備性能穩(wěn)定良好，尤其是在鉆孔之前，項目經(jīng)理及監(jiān)理工程師要共同進(jìn)行全面的檢查，在確保機(jī)械設(shè)備性能達(dá)標(biāo)后才可正式開始施工。

2.1.3 成樁試驗

成樁試驗也是水泥攪拌樁施工準(zhǔn)備中的重要工作內(nèi)容，通過成樁試驗，能夠檢驗樁基是否能滿足地基承載力的設(shè)計要求。為此，在具體的試驗過程中，需要充分考慮這幾點內(nèi)容：一對水泥配合比進(jìn)行檢驗試驗，檢驗其是否滿足施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況要求；二是檢驗水泥用量的各項技術(shù)參數(shù)，如鉆進(jìn)和提升速度、攪拌速度和時間、噴漿壓力及噴入量等，這些參數(shù)均需要經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗，確保能夠滿足施工設(shè)計要求；三是加強(qiáng)樁身性能的檢驗，尤其是抗壓強(qiáng)度、樁身的承載力，要確保樁身性能能夠滿足施工現(xiàn)場地基承載力的要求。

2.2 樁機(jī)就位

在做好前期的準(zhǔn)備工作后，便是樁機(jī)就位。首先，需要對鉆機(jī)進(jìn)行定位，可采用塔架或起重設(shè)備將攪拌機(jī)吊至特定的樁位，然后對鉆機(jī)進(jìn)行調(diào)整和檢驗，嚴(yán)格控制誤差，確保誤差范圍在1%以內(nèi)，同時需要調(diào)整鉆頭位置至精準(zhǔn)的位置，應(yīng)保證鉆桿軸線和鉆孔中心位置處于垂直關(guān)系為宜。其次，在完成測量放樣工作后，使用全站儀確定合適的樁位，并在樁位基礎(chǔ)上進(jìn)行水泥攪拌樁的布置，相關(guān)人員需要進(jìn)行施工定位處理，并定期加以標(biāo)記和檢查，在此期間可通過錘擊法對鉆桿和地面垂直度進(jìn)行測量和調(diào)整，保證垂直偏差在1%以內(nèi)。

2.3 漿液配制及輸送

漿液配制也是水泥攪拌樁施工的重要環(huán)節(jié)，在水泥選型過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)要求選用強(qiáng)度較高的硅酸鹽水泥，對于變質(zhì)、過期、結(jié)塊等劣質(zhì)水泥應(yīng)摒棄使用。另外，在必要的情況下，需要添加一定的外加劑提升水泥的性能，使其能夠滿足實際施工的需求。而對于水泥漿液的攪拌，首先需要加入適量的水，然后根據(jù)設(shè)計的配合比依次加入水泥、減水劑、石膏等材料，之后使用攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢?，并?yán)格控制攪拌時間，保證水泥的攪拌質(zhì)量。待完成水泥攪拌后，也需要進(jìn)行過篩處理，及時剔除掉其中的硬塊，同時保證集料斗容量有一定的余量，不會因為漿液過多產(chǎn)生沉淀而導(dǎo)致漿液濃度不足，進(jìn)而導(dǎo)致斷樁出現(xiàn)。另外，當(dāng)水泥漿液進(jìn)入儲漿灌中時，也要不停地攪拌，避免出現(xiàn)離析的情況。在完成水泥漿液攪拌后，便是水泥漿液的輸送，一般采用泵送的形式進(jìn)行輸送，在輸送時要重視泵口壓力的控制，應(yīng)結(jié)合實際情況對漿液輸送速度進(jìn)行控制，之后再逐漸提升輸送速度，提升工作效率，但也需要保證在同一時間內(nèi)所有泵送管道的輸送速度一致。

2.4 鉆孔施工

鉆孔也是水泥攪拌樁施工中的重要環(huán)節(jié)，在開始鉆孔之前，應(yīng)保證鉆孔地點的合理性，需要對鉆井位置和機(jī)械設(shè)備等進(jìn)行校對調(diào)整，保證機(jī)械能正常運(yùn)行。在開鉆前，要對全部管道進(jìn)行清洗，仔細(xì)檢查管道中是否有堵塞的情況，并將管道中水分徹底排除后進(jìn)行下鉆。為避免鉆進(jìn)時出現(xiàn)卡管的情況，應(yīng)慢速鉆進(jìn)，如果提升鉆孔時有卡鉆的現(xiàn)象發(fā)生，則需要暫停噴漿，待鉆機(jī)正常運(yùn)行后才可繼續(xù)鉆進(jìn)。另外，嚴(yán)格按照施工要求控制鉆孔速度，對于鉆孔與絕緣體接觸也要重視處理。

2.5 深層攪拌

水泥漿攪拌樁施工按照“兩噴四攪”的方法進(jìn)行，兩次噴漿時間及漿量可見表1，全過程進(jìn)行四次攪拌。

表1 兩次噴漿時間及漿量

首先，在水泥漿液從攪拌葉出漿口噴出后，需要立即啟動攪拌機(jī)，并保證鉆頭在設(shè)計的深度位置，此時需要對噴漿攪拌1至2分鐘，之后在從樁底反轉(zhuǎn)進(jìn)行噴漿；其次，在二次鉆進(jìn)時先不噴漿，應(yīng)付攪下沉至樁底后再提升鉆頭至地面以下25cm 進(jìn)行攪拌，接著再進(jìn)行下一樁位的攪拌施工；最后，為確保噴漿量的合理性，需要控制下鉆和提鉆的速度，一般鉆進(jìn)速度要≤1m/min，待鉆頭到達(dá)樁底且攪拌噴漿1min~2min 后提鉆，提鉆速度控制在0.8m/min。

3 軟基處理中的水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制要點

3.1 做好成樁試驗

在水泥攪拌樁軟基處理施工中，要重視施工前成樁試驗工作的有效開展，應(yīng)在掌握水泥攪拌樁施工工藝及流程的基礎(chǔ)地上，做好成樁試驗，通過有效地成樁試驗，以此獲得相關(guān)的施工技術(shù)參數(shù)，從而為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。這需要施工單位組織專業(yè)的人員進(jìn)行成樁試驗檢測，在獲取詳細(xì)的數(shù)理指標(biāo)后做好工程質(zhì)量的評估工作，及時發(fā)現(xiàn)可能存在的質(zhì)量缺陷，并及時修復(fù)和完善，從而保證成樁質(zhì)量，進(jìn)而提升軟土地基處理的效果。

3.2 加強(qiáng)水泥質(zhì)量控制

水泥質(zhì)量是保證水泥攪拌樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵，施工單位應(yīng)重視水泥質(zhì)量的控制，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)及要求對進(jìn)場的水泥質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢驗，及時將質(zhì)量不合格的水泥剔除，保證施工質(zhì)量。

3.3 加強(qiáng)噴粉量控制

在水泥攪拌樁施工過程中，可能會遇到噴粉量不足的問題，進(jìn)而對軟土地基處理效果造成影響。因此，在具體的施工中，也需要重視噴粉量的有效控制。根據(jù)噴粉量不足的原因，主要是因為攪拌加料時沒有根據(jù)設(shè)計要求加入適量的固化劑，以至于樁體強(qiáng)度降低。為了避免出現(xiàn)這一問題，在施工作業(yè)前，施工人員應(yīng)做好設(shè)備的檢查工作，同時及時清理噴嘴。需要注意的是，應(yīng)強(qiáng)化施工過程的動態(tài)監(jiān)督管理，尤其是要重視噴漿壓力、噴入量、噴漿速度等重要參數(shù)的記錄工作，若發(fā)現(xiàn)有異常情況，如噴入量不足，則需要立即進(jìn)行下沉復(fù)噴作業(yè)。另外，在噴樁過程中，要加強(qiáng)水泥、石膏及其他材料的質(zhì)量控制，以此確保漿液的質(zhì)量及濃度，避免出現(xiàn)噴粉量不足的問題。

3.4 加強(qiáng)攪拌樁強(qiáng)度控制

為確保水泥攪拌樁施工質(zhì)量，要重視攪拌樁強(qiáng)度的控制。為避免出現(xiàn)攪拌樁強(qiáng)度不均勻的情況，在施工中既要保證各類機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行，也要控制鉆頭提升的速度，應(yīng)保證其處于勻速狀態(tài)。同時，要充分了解和掌握軟土地基各層的密度情況，并嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量及漿液濃度，從而提升水泥攪拌樁的強(qiáng)度。另外，為了避免出現(xiàn)斷樁的問題，質(zhì)量不合格的施工材料應(yīng)嚴(yán)禁使用，且需要根據(jù)成樁試驗結(jié)果及實際情況，加強(qiáng)各項技術(shù)參數(shù)的控制，為保證施工質(zhì)量，也需要定期對鉆頭進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)有磨損情況，應(yīng)及時更換鉆頭，同時在具體的操作過程中嚴(yán)格控制鉆頭鉆進(jìn)的速度和提升速度。

4 結(jié)語

水泥攪拌樁施工技術(shù)是軟基處理中常用的一種施工方式，該施工方式具有許多優(yōu)勢，能夠有效提升地基的承載力。但是在具體的運(yùn)用過程中，施工單位需要在明確各項技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，以此保證水泥攪拌樁施工質(zhì)量，也只有這樣，才能夠充分發(fā)揮出該施工技術(shù)的作用，提升軟土地基加固處理的效果。