試論水利工程水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制要點

崔 毅

中國電建集團西北勘測設(shè)計研究院有限公司工程實驗監(jiān)測院

1 前言

在水利工程中應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)的主要原理表現(xiàn)為處于地基深部進行施工期間，將水泥當(dāng)成一種固化劑來應(yīng)用，結(jié)合性能良好的機械設(shè)備攪動地基深層，加深水泥和軟土之間的融合程度。當(dāng)前，在軟土處理方面比較適合應(yīng)用該種方式，而且應(yīng)用效果極高，發(fā)揮的作用良好。可是從作業(yè)實際開展情況來看，還有著一些不足之處，那就是該項工作通常是處于地下進行的，可見性不強，所以無法增強成樁質(zhì)量。

2 對于水泥攪拌樁的論述

水泥攪拌樁是在建筑物地基部分將水泥當(dāng)成一項固化劑，借助有關(guān)的工程機械設(shè)備攪動地基深層，將地基深處軟土和混凝土結(jié)合到一起，增強地基身處軟體的穩(wěn)定性和整體強度，這是強化地基安全性的最佳方式。一般來講，在處理水泥工程軟土地基的過程中經(jīng)常應(yīng)用水泥攪拌樁，此種方式有著方便、時間短和成本合理的特征，因此被廣泛應(yīng)用到了水利工程建設(shè)環(huán)節(jié)中。因為水泥攪拌樁在地基中有著非常強的加固優(yōu)勢，因此可以采取增強地基承載力的方式來降低不均勻沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時還可以降低地基內(nèi)的實際含量，以此加快施工周期。另外，水泥攪拌樁施工期間還有著污染性低和噪聲不大的情況，有利于將經(jīng)濟效益全面發(fā)揮出來。但是從實際情況來看，因為作業(yè)是地上實施的，因此有著極差的可見性，數(shù)值確定方面不具備準(zhǔn)確性，面臨著嚴重的軟土質(zhì)塌陷現(xiàn)象。

3 水利工程水泥攪拌樁施工期間存在的相關(guān)問題

3.1 擴孔和縮孔現(xiàn)象

攪拌樁的塌孔以及縮徑其實屬于兩個相反面，從實質(zhì)上來看，兩者產(chǎn)生的原因是一樣的，是因為周圍地層有著一定的復(fù)雜性、護壁泥漿性能不高和成孔以后放置時間比較長，沒有灌注硂引起的。在某項工程舉例說明，該項工程擴孔非常多見，表局部的孔徑是非常大的，處于地下水內(nèi)呈現(xiàn)出了運動的現(xiàn)象，土質(zhì)非常的疏松，容易發(fā)生擴孔問題，擴孔產(chǎn)生原因和坍孔是一樣的，當(dāng)局部出現(xiàn)了坍塌現(xiàn)象以后，表現(xiàn)為擴孔，鉆孔不符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計深度的話，可以不需要進行處理，僅僅是混凝土自身的灌注量逐漸增加。當(dāng)由于擴孔以后坍塌對鉆進進度產(chǎn)生不良影響以后，那么就需要依照坍孔事故加以處理。

縮孔表現(xiàn)為孔徑逐漸地縮小，鉆機鉆進期間出現(xiàn)了卡鉆以及提不出鉆頭的情況。素產(chǎn)生縮孔原因是因為鉆錐焊補不到位，受到磨損的鉆錐一般是鉆出和設(shè)計樁徑較小的孔。另外一方面則是地層中包含的軟塑土，當(dāng)遇到水就會膨脹，孔徑縮小。

3.2 鉆孔偏斜

鉆孔偏斜問題十分的普遍，使得鉆孔垂直度和標(biāo)準(zhǔn)要求不相符的主要原因表現(xiàn)在以下幾點：其一，場地密實性以及平整性不高，鉆進期間面臨著不均勻的沉降情況，從而形成了鉆孔偏移。其二，鉆桿過于彎曲，鉆桿之間的間隙非常大，導(dǎo)致鉆頭和實際方向相互分離。其三，在鉆進期間存在著軟硬土層現(xiàn)象和傾斜巖面以后，鉆壓非常高，導(dǎo)致鉆頭受力不具備均勻性。

4 水利工程水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制要點

4.1 水泥攪拌樁施工質(zhì)量事前控制要點

事前控制主要表現(xiàn)為進行水泥攪拌樁施工作業(yè)的前期階段中監(jiān)督和管理相關(guān)的質(zhì)量，因此，務(wù)必加強水泥攪拌樁施工準(zhǔn)確工作的監(jiān)督管理力度，基本要點表現(xiàn)在以下幾方面。

其一，施工場地的準(zhǔn)確工作；在水利工程水泥攪拌樁實施施工作業(yè)的前期階段中，必須有效處理施工場地，保持整潔性，達到三通一平的目的，也就是說，道路、供電和供水方面的流暢性，場地平整。同時還必須將施工周期遇到的障礙物清除干凈，加大地下勘察力度，檢驗施工場地地下有無復(fù)雜的管線以及障礙物，一旦有的話，必須馬上制定出完善的處理對策。

其二，水文地質(zhì)勘察和測量放線要點。要想為設(shè)計施工方案提供良好的依據(jù)，在施工的前期階段中，必須嚴格對水文地質(zhì)情況進行詳細勘察，結(jié)合獲取的勘察數(shù)據(jù)對水泥攪拌樁施工方案進行合理設(shè)計，在遵循標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上使用全站儀等測量儀器實施相關(guān)的測量放線，將各項位置清楚的標(biāo)注出來，比如樁距大小和邊線位置以及實際高度等，以此確保水泥攪拌樁施工作業(yè)得到更好地開展。

其三，全面檢驗施工材料和施工機械性能。在水泥攪拌樁施工作業(yè)開展期間，水泥是經(jīng)常使用的一項施工材料，基于此，加大對水泥質(zhì)量監(jiān)督控制力度是非常關(guān)鍵的。當(dāng)對水泥進行采購和應(yīng)用的前期階段中，必須提前檢驗水泥性能，查看是否和標(biāo)準(zhǔn)要求相一致，特別是強度方面，嚴格控制，避免發(fā)生硬化以及受潮現(xiàn)象，只有確保合格以后才可以正式應(yīng)用。同時水泥攪拌樁施工作業(yè)也離不開各種類型施工機械設(shè)備的幫助，所以，施工之前全面維護施工機械的性能，將優(yōu)勢體現(xiàn)出來，確保安全性。特別是鉆頭、鉆桿以及樁基機身垂直性等，都應(yīng)當(dāng)滿足標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)要求，防止發(fā)生誤差，影響后期施工作業(yè)正常開展。

其四，確保樁機安全安裝。等到完成了水泥攪拌樁樁機安裝工作以后，還必須加強調(diào)整以及檢驗力度，具體情況從以下幾方面要求入手。

第一，對于鉆頭直徑和鉆桿長度來講，應(yīng)當(dāng)和基本的設(shè)計要求相一致。

第二，查看輸送水泥漿導(dǎo)管有沒有滲漏以及堵塞問題，水泥制漿罐的性能是否良好，能不能正常進行工作。

第三，將發(fā)電機和外界電源與樁機電路相互連接到一起，對樁機機身的豎直程度進行合理調(diào)整以及優(yōu)化。①調(diào)整機身周圍的拉桿，保持機身數(shù)豎直性。②對機身下面的四個液壓位置支撐腳進行合理調(diào)整，促使機身處于橫向豎直狀態(tài)。③確保縱向以及豎向全部垂直以后，將鉆桿中的懸垂線慢慢朝著中心度盤中逐漸的移動。

4.2 水泥攪拌樁施工質(zhì)量事中控制要點

事中控制表現(xiàn)為水泥攪拌樁實施施工作業(yè)期間的質(zhì)量控制，這是水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制的重點環(huán)節(jié)，處于該項階段內(nèi)，應(yīng)當(dāng)掌握好各項施工質(zhì)量控制要點。

其一，工藝性試樁。在開展大面積工程施工作業(yè)的前期階段中，相關(guān)人員必須遵循標(biāo)準(zhǔn)要求開展有關(guān)的水泥攪拌成樁實驗工作，成樁的根數(shù)控制在五根以上，整合試樁以后獲取的數(shù)據(jù)，得出準(zhǔn)確的技術(shù)參數(shù)。①和設(shè)計水泥用量期間的各項技術(shù)參數(shù)相一致，具體涉及了鉆進速度、攪拌速度等方面的控制。②制定規(guī)范性的施工工藝流程，分別是對場地進行合理的平整，開展測量放樣操作，保持樁機就位，制作水泥漿，進行合理的攪拌，下沉攪拌以后的噴漿，完成成樁操作環(huán)節(jié)。

其二，提升水泥漿的配置效果。水泥制漿質(zhì)量高低決定了水泥攪拌樁的成樁質(zhì)量。基于此，就要求施工管理人員強化對水泥漿配置的監(jiān)督管理力度，采取實驗方式對水泥漿配合比進行有關(guān)的優(yōu)化，配置期間遵循設(shè)計要求展開配置工作，降低誤差現(xiàn)象的出現(xiàn)概率。同時還必須均勻和適量的攪拌水泥漿液，處于2h之內(nèi)將配置完成的水泥漿用完，當(dāng)水泥漿出現(xiàn)了嚴重的離析以及結(jié)塊問題以后，禁止將其再次應(yīng)用到水泥攪拌樁施工環(huán)節(jié)中。

其三，對泵送漿液的質(zhì)量進行有效控制和監(jiān)督。當(dāng)對漿液進行泵送的前期階段中，必須確保管路一直處于濕潤的狀態(tài)，為輸送漿液提供一定的方便。當(dāng)泵送漿液期間，提升泵內(nèi)壓力的充足性以及穩(wěn)定性，保持供漿環(huán)節(jié)的連續(xù)性，確保均勻攪拌。當(dāng)管道中因為漿液出現(xiàn)了硬結(jié)而堵塞以后，可以應(yīng)用將輸漿管道拆除的方式清理管道，確保流暢性。

其四，控制樁的長度。首先，使用電子電動記錄控制的方式有效地控制樁自身的長度，為每一臺鉆機都配置相關(guān)的電子電動記錄儀，在開鉆的過程中，開啟電子電動記錄儀，詳細記錄下來，全面掌握轉(zhuǎn)入的深度以及復(fù)攪拌的實際深度，以免樁長不符合設(shè)計方面提出的各項要求。

其五，控制成樁質(zhì)量。第一，在鉆機對位的過程中，有效地調(diào)整和優(yōu)化豎直程度，使攪拌樁一直位于垂直現(xiàn)象。第二，開啟攪拌鉆機以后，樁基的運行應(yīng)當(dāng)位于一邊旋轉(zhuǎn)一邊下鉆的狀態(tài)，啟動壓力泵，讓其處于一邊進行鉆進一邊進行噴漿的現(xiàn)象。第三，鉆入的深度達到了相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以后，關(guān)上攪拌鉆機，停止鉆進工作繼續(xù)開展。第四，再次開啟攪拌鉆機以后，保障鉆頭處于相反的狀態(tài)，而且旋轉(zhuǎn)期間還必須開展提升機噴漿工作，促使土體內(nèi)部水泥漿一直處于初步拌和現(xiàn)象。第五，將攪拌機提升到地面1m 的位置以后，需要逐漸地放緩提升速度，噴漿口露出地面后，停止提升操作，合理攪拌，了解到樁頭是不是處于均勻密實的狀態(tài)。施工期間，受某些因素的影響，引起了一定程度的停漿現(xiàn)象以后，就需要借助攪拌機慢慢沉降到江面以下的0.5m位置處，完成供漿以后實施噴漿提升工作，從一定程度上避免發(fā)生斷樁以及缺漿情況。

4.3 水泥攪拌樁施工質(zhì)量的事后控制

在進行水泥攪拌樁事后質(zhì)量控制操作的時候，可以應(yīng)用抽芯取樣檢測的方式檢驗水泥攪拌樁的質(zhì)量。一般情況下，抽芯取樣是成樁以后的28d加以檢測的，可以將攪拌樁的噴漿均勻現(xiàn)象、樁身長度、強度和完整性等清楚的體現(xiàn)出來。本文以單樁質(zhì)量時候控制檢測為主，進行了詳細論述。

單樁包含了三種類型，分別是優(yōu)良樁、合格樁以及不符合要求的樁。

其一，優(yōu)良樁。無論是樁身還是樁徑等，都必須和標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計要求相一致，均勻的進行噴漿處理，以免產(chǎn)生不良的斷漿問題。并且復(fù)攪拌段的樁型必須完整并且連續(xù)，以此維護復(fù)攪段之下取出柱狀芯樣的完整程度。同時增強樁身上中下環(huán)節(jié)的強度，確保和標(biāo)準(zhǔn)要求相符合。

其二，合格樁的體現(xiàn)。樁長滿足基本的設(shè)計需求，在樁體噴漿局部存在著不均勻情況以后，當(dāng)不存在著斷漿問題。并且相關(guān)的復(fù)攪鍛芯樣非常完善，本身為柱形狀，能夠有效地制作無側(cè)限抗壓強度內(nèi)的等高試件，局部芯樣為片狀分布狀態(tài)。從復(fù)攪段中將芯樣取出，結(jié)構(gòu)不完成，為可塑狀。

其三，不合格樁。比如樁自身的長度根本不符合基本的設(shè)計要求，而且樁體噴漿不具備均勻性，普遍存在著相關(guān)的斷漿問題。再加上復(fù)攪段十分松散，無法粘聚到一起，大多數(shù)發(fā)生了片狀，難以有效地制作高試件。同時復(fù)攪拌段中普遍存在著流塑以及難以將樣芯取出的情況。

5 結(jié)語

水利工程基礎(chǔ)處理有著一定的隱蔽性特征，其被上部建筑物進行覆蓋以后，難以再進行有效地處理，當(dāng)出現(xiàn)了質(zhì)量控制不到位情況以后，必定對上部結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生不良的影響。基于此，在水泥攪拌樁施工作業(yè)開展期間，務(wù)必強化質(zhì)量方面的監(jiān)督控制力度，全面掌握各個環(huán)節(jié)的要點，在提升施工水平的基礎(chǔ)上增強樁基施工質(zhì)量，確保復(fù)合地基滿足標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計要求，從而為后期水利工程建設(shè)工作全面開展奠定堅實的基礎(chǔ)。