劉建新

(遷安市通宇公路建筑有限公司)

水泥攪拌樁在施工中應(yīng)用分析

劉建新

(遷安市通宇公路建筑有限公司)

摘 要：對(duì)水泥攪拌樁的施工工藝進(jìn)行了分析，包括施工準(zhǔn)備、最佳施工方案的確定、三噴六攪施工工藝、施工注意事項(xiàng)及樁基加固效果檢測(cè).

關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁;施工工藝;加固效果

1 引言

水泥攪拌樁是利用水泥等材料作為固化劑，通過(guò)特制攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。根據(jù)施工方法的不同，水泥土攪拌法具有無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、無(wú)環(huán)境污染和加固費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)，在深層軟土地基加固工程中得到廣泛應(yīng)用。

2 施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

為了確保樁的垂直度，縮短攪拌機(jī)就位后調(diào)平時(shí)間，施工前首先將現(xiàn)場(chǎng)整平，清除地上和地下的一切障礙物。開(kāi)機(jī)前先進(jìn)行調(diào)試，檢查樁機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和輸料暢通情況，一切正常后，開(kāi)始施工。首先進(jìn)行試樁。試樁樁由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理和甲方代表指定。

2.2 最佳施工方案的確定

將樁機(jī)移位到指定樁位，使攪拌頭中心對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)，試樁開(kāi)始，次共試樁5根，樁徑為0.5 m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)10 m，施工長(zhǎng)度為 10.9。

表1 試樁情況一覽表

由試樁情況看，在地表以下6.5 m左右局部有一層厚約0.5 m的石層，致使鉆機(jī)鉆進(jìn)困難。這與甲方所提供現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況不符，為此爭(zhēng)得監(jiān)理同意會(huì)同設(shè)計(jì)部門改變樁長(zhǎng)，樁長(zhǎng)由原設(shè)計(jì)10 m改為2.7～5.7 m，并對(duì)樁距進(jìn)行加密處理。由成樁情況來(lái)參數(shù);三噴六攪法是最經(jīng)濟(jì)、最合理施工方案。通過(guò)對(duì)最初50根樁施工確定以下參數(shù);第一次噴漿下沉平均速度為 1.11 m/min在左右;攪拌提升平均速度為0.92 m/min左右;重復(fù)下沉，重復(fù)提升平均速度分別為1.29 m/min、1.33 m/min 左右;三次下沉、三次提升平均速度分別分 1.37 m/min、0.74 m/min 左右.并且超灌 0.5 m 就能保證樁頭強(qiáng)度。

2.3 三噴六攪施工工藝

噴漿下沉，開(kāi)機(jī)前后臺(tái)按設(shè)計(jì)要求計(jì)算出水量和灰量，配合后攪拌均勻，將漿液倒入集料斗中，開(kāi)啟灰漿泵，噴漿管有漿體出現(xiàn)時(shí)，啟動(dòng)攪拌機(jī)電機(jī)，放松起吊鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架邊噴漿邊攪拌下沉，下沉速度控制在1.11 m/min左右。下沉速度由電氣裝置電流檢測(cè)表控制，在鉆塔上用記號(hào)標(biāo)出鉆具下沉深度。

攪拌提升，攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，停漿以0.92 m/min左右速度攪拌提升。為保證樁頭強(qiáng)度攪拌至地面以上50 cm處。

提升，為使土體和灰漿攪拌均勻，分別以為1.29 m/min、1.3 m/min左右速度值重復(fù)上述過(guò)程。

三次下沉、三次提升，為使土體和灰漿更好地?cái)嚢杈鶆?，分別以為1.37 m/min、0.74 m/min速度值再一次噴漿下沉，攪拌提升至設(shè)計(jì)頂面時(shí)，關(guān)閉灰漿泵，集料斗中灰漿正好排空后移動(dòng)樁機(jī)進(jìn)行下一根樁施工。

3 攪拌樁施工注意事項(xiàng)

施工前首先要平整場(chǎng)地，必須清除地上和地下一切障礙物。場(chǎng)地低洼有集水時(shí)應(yīng)抽水、清淤，分層夯實(shí)回填粘性土料，不得回填雜填土或生活垃圾。開(kāi)機(jī)前必須調(diào)試，檢查樁機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和輸料管暢通情況;施工時(shí)設(shè)計(jì)停漿面要高出樁頂0.5 m，在進(jìn)行下一道工序時(shí)該部分質(zhì)量較差段挖去。當(dāng)攪拌樁作為承重樁開(kāi)挖集坑時(shí)基底標(biāo)高以上30 cm采用人工開(kāi)挖防止斷樁現(xiàn)象發(fā)生;施工中樁機(jī)要放平，機(jī)位布置偏差不得大于50 mm，成樁后樁的重直度偏差不得超過(guò)1%，樁徑偏差不得大于4%;施工前應(yīng)確定攪拌樁機(jī)械的灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間和起吊設(shè)備提升速度等施工參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求通過(guò)成樁實(shí)驗(yàn)，確定攪拌樁的配比等各項(xiàng)參數(shù)和施工工藝。宜用流量泵控制輸漿速度，使注漿泵出口壓力保持在0.4～0.6 MPa并應(yīng)使攪拌機(jī)下沉、提升速度與輸漿速度同步;制備好漿液不得離析，泵送必須連續(xù);施工時(shí)因故停漿，宜將攪拌機(jī)下沉至停漿點(diǎn)0.5 m，待恢復(fù)供時(shí)再噴提升。若停機(jī)超過(guò)3 t，為防止?jié){液硬結(jié)堵管，應(yīng)先拆卸輸漿管路，而清洗;應(yīng)有專人記錄攪拌每米下沉和提升時(shí)間。深度記錄誤差不得大于100 mm;時(shí)間記錄誤差不得大于5 s。

4 樁基加固效果檢測(cè)

單樁允許承載力標(biāo)準(zhǔn)值5.3 m樁為35 kN;2.7～3.5 m樁為28～30 kN，多樁復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為112.5 kPa，樁體抽芯無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于850 kPa。

檢測(cè)數(shù)量表見(jiàn)表2。

通過(guò)對(duì)以上工作量檢測(cè)，結(jié)果說(shuō)明：通過(guò)對(duì)8根樁抽芯檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)記錄和室內(nèi)試驗(yàn)表明，大部分樁和芯樣較好，攪拌均勻，巖芯表面光滑，部分地段出現(xiàn)水泥富漿現(xiàn)象。有2根樁樁體下部存在軟弱夾層，強(qiáng)度較低。但總體抗壓強(qiáng)度平均值達(dá)2.267MPa，超過(guò)了設(shè)計(jì)要求;

經(jīng)過(guò)單樁靜載試驗(yàn)、單樁復(fù)合地基、多樁復(fù)合地基的載荷試驗(yàn)，由下表3要知，受檢驗(yàn)樁樁身質(zhì)量均滿足設(shè)計(jì)要求。

表2 檢測(cè)項(xiàng)目一覽表

表3 地基承載力

結(jié)果表明抽芯試驗(yàn)樁芯采用率平均達(dá)到90%以上，結(jié)果表明樁芯芯樣成柱狀，攪拌均勻，成型好。樁體上部水泥富漿，下部芯樣成型，灰量較少，抗壓強(qiáng)度的平均值為1.496MPa，超過(guò)設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)確定水泥、粉煤灰以及早強(qiáng)劑最佳配比，確定了三噴六攪的施工工藝，經(jīng)過(guò)抽芯、單樁和多樁復(fù)合地基檢測(cè)，所有指數(shù)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。本次攪拌樁工程共引進(jìn)4臺(tái)鉆機(jī)，歷時(shí)15 d，打樁4131根，總計(jì)22958延米，取得了圓滿成功。為今后進(jìn)行類似工程施工取得了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

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［1］陳奎軍，顏忠平，陳莉蘋.水泥攪拌樁在高速公路軟土地基處理中的應(yīng)用［J］.路基工程，2007，(5)：118-120.

［2］侯守江.深層水泥攪拌樁處理軟土路基施工探討［J］.部探礦工程，2008，(4)：186-187.

［3］王震云.采用水泥攪拌樁進(jìn)行軟土胞工［J］.工程技術(shù)，2007，(31)：630-632.

中圖分類號(hào)：U416.1

C

1008-3383(2011)08-0053-01

收稿日期：2011-07-11