淺談水泥深層攪拌樁的施工工藝及質(zhì)量控制
關(guān)鍵詞：水泥深層攪拌樁，施工工藝，質(zhì)量控制
1前言
江陰市長(zhǎng)山大道地處蘇南沿江軟土地區(qū)，全長(zhǎng)18.951公里，按一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，該地區(qū)軟土埋層淺，厚度大，土質(zhì)含水量高，土性較差，主要軟土層淤泥：灰色，流塑，含有機(jī)質(zhì)條紋，稍有光澤，干強(qiáng)度高，韌性高，厚度4.30~15.0m，靜力觸探比貫入阻力PS=0.5MPa，壓縮模量Es=2.6MPa，高壓縮性。
為保證路基及橋涵結(jié)構(gòu)物的填筑質(zhì)量，施工圖設(shè)計(jì)中主要采用水泥深層攪拌樁處理軟土地基。
2施工工藝
2.1施工機(jī)械的選擇
對(duì)施工機(jī)械的選擇，嚴(yán)禁使用非定型產(chǎn)品或自行改裝設(shè)備。所有進(jìn)場(chǎng)設(shè)備都應(yīng)配有良好的能顯示鉆桿鉆進(jìn)時(shí)電流變化的電流表，水泥漿量檢測(cè)記錄儀器（包括樁深度測(cè)量、流量測(cè)量、水泥漿密度測(cè)量裝置）及垂直監(jiān)測(cè)報(bào)警儀，所有儀表均需經(jīng)計(jì)量部門檢測(cè)標(biāo)定合格方可使用。鉆頭宜采用同設(shè)計(jì)樁徑的單攪拌軸葉片噴漿方式的攪拌機(jī)鉆頭。
2.2室內(nèi)配合比試驗(yàn)
深層攪拌樁處理軟基的效果如何，很大程度上取決于配比的選擇是否適合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件（主要指土質(zhì)條件和天然含水量）。因此在施工前根據(jù)設(shè)計(jì)文件提供的地質(zhì)資料，選取三個(gè)典型地段鉆探取樣，按軟土天然含水量及土性不同做室內(nèi)配比試驗(yàn)（監(jiān)理單位做平行試驗(yàn)）。水灰比分別采用0.40、0.45、0.50三種，水泥用量以設(shè)計(jì)文件中每延米用量為中值及±5kg/m三種分別試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，0.45水灰比水泥漿稠度適中，一般地段水泥用量為50kg/m，擋墻下格柵狀布置的深攪樁水泥用量為55kg/m。施工單位將這一試驗(yàn)成果報(bào)請(qǐng)監(jiān)理部門審批。
加固處理土的強(qiáng)度，應(yīng)以無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度衡量，試件養(yǎng)護(hù)齡期為7d、28d、90d。根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求R90≥1.2Mpa,R28宜達(dá)到0.8MPa。7d、28d、90d強(qiáng)度關(guān)系宜采取關(guān)系式R28=1.49R7，R90=1.90R28推算。
2.3現(xiàn)場(chǎng)工藝性試樁
水泥深層攪拌樁是用攪拌鉆頭將水泥漿與軟土強(qiáng)制拌和，拌和次數(shù)越多，拌和越均勻，水泥土的強(qiáng)度也越高。但拌和次數(shù)越多，施工時(shí)間也越長(zhǎng)，功效也越低。
為了保證成樁效果，考慮到不同土層，不同機(jī)具須確定不同的操作技術(shù)參數(shù)，以供工人操作時(shí)遵照?qǐng)?zhí)行。每次成樁試驗(yàn)的樁數(shù)均應(yīng)大于5根，施工溫度大于5℃，通過(guò)試樁，得出滿足設(shè)計(jì)要求的各種技術(shù)參數(shù)如下：
2.3.1鉆進(jìn)速度V＜1.4m/min
2.3.2平均提升速度，噴漿時(shí)Vp＜1.4m/min，復(fù)攪時(shí)Vp＜1.0m/min
2.3.3攪拌速度R=43～46轉(zhuǎn)/min
2.3.4噴漿時(shí)泵的泵送能力為30～50L/min
試樁檢驗(yàn)可采取7d后直接開(kāi)挖取出，或至少14天后取芯，以檢驗(yàn)水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強(qiáng)度。
2.4工藝流程及要求
深攪樁施工具有一定的操作順序和要求，施工時(shí)不可隨意更改。具體如下：
2.4.1鉆機(jī)就位整平，調(diào)整立軸垂直度，垂直度偏差≤1%，樁位偏差≤10cm。
2.4.2預(yù)攪下沉：?jiǎn)?dòng)攪拌機(jī)，待攪拌鉆頭轉(zhuǎn)速正常后，以小于1.4m/min的速度，沿導(dǎo)向架邊旋轉(zhuǎn)切土邊下沉至樁尖設(shè)計(jì)標(biāo)高。同時(shí)按確定的水灰比制備水泥漿并充分?jǐn)嚢�，以保證水泥漿不離析。
2.4.3噴漿攪拌：當(dāng)鉆頭下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將鉆頭以小于1.4m/min勻速提升，同時(shí)噴漿，把水泥漿與土體充分拌和直至樁頂標(biāo)高。但在離頂部1m處宜慢速提升，以確保樁頭均勻密實(shí)。
2.4.4復(fù)攪下鉆：以小于1.4m/min的勻速?gòu)?fù)攪下沉至設(shè)計(jì)底標(biāo)高，同時(shí)利用漿量監(jiān)測(cè)儀提示，對(duì)漿量不足之處，補(bǔ)漿到位。
2.4.5復(fù)攪上升：以小于1.0m/min的勻速?gòu)?fù)攪上升至樁頂。
2.4.6關(guān)閉攪拌機(jī)，檢查原始記錄，并移至下一樁位。
3質(zhì)量控制
3.1水泥深層攪拌樁影響成樁質(zhì)量的主要參數(shù)如下：樁長(zhǎng)、灌入水泥總漿量、段漿量、水泥漿密度及復(fù)攪記錄。
3.2施工中注意事項(xiàng)
3.2.1將場(chǎng)地平整至深攪樁施工高程，須清除一切障礙物。場(chǎng)地低洼處回填素土（不能回填雜土），壓實(shí)度應(yīng)不小于85%。
3.2.2施工中應(yīng)采用合格的32.5級(jí)普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計(jì)量。使用前應(yīng)按規(guī)定的程序?qū)λ噘|(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。
.2.3.3施工中應(yīng)根據(jù)成樁試驗(yàn)確定的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工，提升前要有等待送漿到達(dá)樁底時(shí)間，防止出現(xiàn)提升卻未噴漿的情況，具體時(shí)間隨機(jī)械類型與輸漿管長(zhǎng)度而定。
3.2.4深攪樁原則上應(yīng)穿透軟弱土層到達(dá)強(qiáng)度相對(duì)較高的持力層，并深入硬土層50cm，當(dāng)工作電流明顯增大可判斷進(jìn)入相對(duì)硬層。當(dāng)?shù)刭|(zhì)發(fā)生變化時(shí)，樁長(zhǎng)應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整，但須經(jīng)有關(guān)部門審批認(rèn)可。
3.2.5在成樁過(guò)程中，如發(fā)生意外事故（如機(jī)械故障、斷電等）而影響成樁質(zhì)量時(shí)，應(yīng)在12小時(shí)內(nèi)采取補(bǔ)噴措施，補(bǔ)噴重疊長(zhǎng)度不得小于1米，否則應(yīng)采取補(bǔ)樁措施，并填在施工記錄中備查。
3.2.6對(duì)輸漿管要經(jīng)常檢查，以免泄漏或堵塞，長(zhǎng)度也不宜過(guò)長(zhǎng)。對(duì)使用的鉆頭也應(yīng)作定期檢查，其直徑需滿足（-1，+3）cm要求。
3.2.7深攪樁樁位的施工順序應(yīng)執(zhí)行先外圍后內(nèi)部并順序推進(jìn)的原則。
3.2.8深攪樁施工完畢后需養(yǎng)生28天，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再進(jìn)行路基和結(jié)構(gòu)物施工。
4質(zhì)量檢測(cè)
4.1檢測(cè)方法
深攪樁完成后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，以判定工程質(zhì)量的優(yōu)劣，共有五種檢測(cè)手段，分別為：
4.1.1淺部開(kāi)挖樁頭：在�；颐�50cm宜達(dá)到實(shí)體，目測(cè)攪拌均勻性，量測(cè)成樁直徑、樁間距。
4.1.2輕便觸探N10：在成樁7天內(nèi)采用輕便觸探儀檢查樁的質(zhì)量。
4.1.3鉆探取芯：在成樁28天后進(jìn)行，以檢查樁長(zhǎng)及水泥用量。
4.1.4無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)：在成樁28天后，在樁體上部（樁頂以下0.5m、1.0m、1.5m處）截取三段樁體進(jìn)行試驗(yàn)。
4.1.5靜載試驗(yàn)：可檢測(cè)單樁或復(fù)合地基承載力，從而掌握軟基處理效果。
4.2實(shí)測(cè)項(xiàng)目
表一水泥深層攪拌樁質(zhì)量實(shí)測(cè)項(xiàng)目
5結(jié)語(yǔ)
本工程水泥深層攪拌樁軟土地基路段經(jīng)過(guò)施工單位精心施工，監(jiān)理單位嚴(yán)格監(jiān)理，自2007年10月份通車以來(lái)，軟土地基路段未產(chǎn)生縱、橫向裂縫，路橋連接處也未有跳車現(xiàn)象的發(fā)生，水泥深層攪拌樁對(duì)軟基加固處理達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期效果，有效地減少了路基沉降。
參考文獻(xiàn)：
1、 劉松玉公路地基處理南京東南大學(xué)出版社
2、 河海大學(xué)等主編交通土建軟土地基工程手冊(cè)北京人民交通出版社
3、 張誠(chéng)厚，袁文明，戴濟(jì)群高速公路軟基處理北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社
