水泥粉噴樁在水閘淤泥基礎處理中的運用

吳裕君

(東莞市運河治理中心 ，廣東 東莞 523000)

水泥粉噴樁技術具有技術成本低且功效較好的特點，能有效強化軟弱地層的應用效果，借助水泥土樁體提高工程項目的承載力，最大程度上降低沉降，為工程項目經濟效益和安全效益的共贏提供保障。

1 案 例

文章以潼湖圍陳屋邊水閘重建工程項目為例，該水閘始建于20世紀60年代，由于當時的技術水平局限，以及水閘運行多年，經水工安全鑒定，水閘存在安全隱患，因此納入全國大中型病險水閘除險加固系列，實施原址、原規模、原功能拆除重建。工程項目屬Ⅲ等中型工程，但主要建筑物穿越2級潼湖圍大堤，因此，主要建筑物級別為2級，次要建筑物為4級。建設內容為拆除原水閘及管理樓，新建水閘與管理設施等。原水閘坐落在謝崗涌石馬河出口河床上，經技術部門在對工程項目地基進行地質分析后發現，存在水閘淤泥基礎，屬軟土地基，需配合必要的加固手段。

工程部門設計了2種方案：①土工布配合砂墊層鋪設；②水泥粉噴樁結構。在進行對比分析后了解到，方案一承載力參數不滿足設計標準，存在沉降量較大的問題，為此，工程部門決定采取水泥粉噴樁結構強化地基基礎質量，維護整個工程項目的綜合效果[1]。

具體參數如下：①全程復合攪拌樁，有效結節水泥土和下臥黏土層黏連的問題；②總樁數為7010根；③設計基礎樁長為15-20m；④復合攪拌樁樁底入黏土層或含礫粗砂層下1m；⑤施工工藝采用粉噴施工工藝，原材采用水泥強度等級42.5R以上礦渣水泥，水泥慘入量約60kg/m；⑥攪拌樁樁身強度(現場抽芯)要求≥1.5MPa。

2 水泥粉噴樁工藝性試樁試驗

為了保證水泥粉噴樁工藝應用的合理性，要落實對應的試樁試驗操作。本工程的基礎設計方案中，對10根水泥粉噴樁進行工藝性試樁處理，2根設為一個組，對應設置的距離為進入第二層黏土層0.5m和1m，借助半程復攪和全程復攪的方式予以測定，主要的測量參數包括鉆進的速度、鉆進的提升速度、噴灰的時間以及鉆機電流參數等，在進行試樁試驗7d之內，全面了解鉆孔取芯的情況和數據。依據相應的試樁試驗分析獲取最適宜的操作要求，具體參數吐下：

1)樁身進入到下層黏土層的具體距離為0.5m，此時，對應的鉆機電流要控制在65A范圍內。

2)鉆進的實際應用過程中，鉆進速度和提升速度都要控制在1m/min以下。

3)成樁結構在實際應用中要配合使用全程復攪處理。

4)鉆頭到整個水泥粉噴樁的樁底要維持原地旋轉1min，并且配合灰罐的處理，間隔10s后提升鉆桿結構。

基于此，配合施工部門以及監理部門的具體要求，完善量化指標的應用管理機制，提高整個水泥粉噴樁施工的綜合水平[2]。

3 水泥粉噴樁在水閘淤泥基礎處理中的運用方案

在確定基礎參數后，就要配合對應的處理機制提高應用效果，維持水泥粉噴樁的處理水平，提高水閘淤泥基礎處理效果。

3.1 基本工藝

在水泥粉噴樁施工工藝中，要按照“兩噴四攪”的基礎要求落實工藝處理方案，并且依據實際工程項目的操作要求對水泥總用量和噴漿次數等進行集中管控，強化淤泥的處理效果[3]。而在施工參數確定的過程中，要結合工程基礎情況落實匹配的方案，基礎淤泥層較厚，抗剪強度較低，含水量大，因此，要結合設計要求完成現場試樁處理，參數見表1。

表1 水泥粉噴樁施工具體參數一覽表

3.2 具體施工環節

1)在粉噴樁施工下沉鉆頭開展鉆進處理的過程中，要結合施工環境土質的基本情況選擇對應的檔位，確保能及時了解電流參數的變化程度，及時更換適宜檔位，避免應用不當造成的安全事故。

2)要結合噴粉攪拌的應用要求，逐步完成提升操作，一般是慢檔提升，維持均勻攪拌的效果。例如，每次提升15mm，攪拌的軸轉動頻率也要控制在1周以內，從而避免管道堵塞等問題[4]。

3)避免粉噴的不均勻性，確保灰量參數符合基本設計要求。并且，送灰工作人員要結合電子秤的顯示數據對閥門以及風壓參數等予以調整，最大程度上維持應用的合理性和規范性。

4)在實際操作中，為了保證深層攪拌樁能和地面維持垂直關系，要匹配對應的處理方案，確保機架和鉆桿的實際垂直程度，且整體偏差數值要控制在1.0%樁長范圍內。

5)水泥粉噴樁在實際操作中要維持噴粉施工的連續性，若是因為一些原因中途停止，再次進行時要保證攪拌頭能下沉到停止噴射點的1m以下，從而避免噴射質量不滿足要求，提高噴粉的時效性。

6)在樁頂和樁底進行噴粉處理的過程中，要利用復攪和復噴等方式維持質量水平，尤其是在關鍵位置噴粉時，要確保原位攪拌時間在30s左右，從而一定程度上打造更加有效的施工效果[5]。

3.3 質量控制方案

為了有效提升水泥粉噴樁施工的綜合水平，要結合質量控制方案落實全過程管理機制，提高施工的綜合水平。本工程項目水閘是Ⅱ等大(2)型工程，因此，要從建設環節、設計環節以及監理環節等方面落實綜合質量管控方案。

1)各部分各司其職。①設計部門要常駐工地，配合施工部門及時了解施工進度，針對設計效果和施工水平的匹配度予以及時關注，從而提高綜合施工的水平。若是出現設計環節和實際施工不符的內容，就要配合施工部門、監理部門落實相應的處理工序，提升管控效果和綜合水平。②施工部門要成立以項目經理為組長的基礎領導小組，并且配合具體的施工要求踐行全過程施工管理方案，按照設計規范落實科學化施工操作，提升整體施工效果。③項目的監理部門要建立全程旁站監理機制，確保能及時發現問題并予以糾正，發揮水泥粉噴樁施工的優勢，提高水閘淤泥環境的固定效果。

2)要在施工方案結束后進行對應的施工質量檢測，對樁體予以試驗分析。①對樁結構的輕便程度和觸探效果進行檢測，在樁身7h后對30cm位置的貫入度進行擊打測試，滿足設計要求。②抽芯測試，設計要求對水泥粉噴樁90天齡期的試件抗壓強度進行分析為1.64MPa，數值在1.5MPa以上，整體樁身強度滿足設計規范標準。③靜載試驗測試，為了進一步提高對粉噴樁加固效果的了解程度，要對其單樁結構進行豎向承載力的抽樣測試，對齡期為28d的樁結構予以分析，參數為186.2kPa，高于140kPa，且對應的最大沉降量在15mm以下，滿足質量規范標準[6]。

4 結 語

總而言之，在水閘淤泥基礎處理工作中應用水泥粉噴樁施工方案具有一定的優勢，能有效滿足規定設計要求，并且提高整體加固效果，配合對應的質量檢測方案，均符合工程項目的安全要求，能為工程項目經濟效益、安全效益以及管理效益的共贏奠定堅實基礎。