水泥攪拌樁公路軟基處理法實例分析

廖正華 田 豐 陸寧川

（浙江錦豪交通工程有限公司，浙江 杭州 310019）

1 工程概況

某城市環(huán)立交新建路基段，即南環(huán)路(東環(huán)路以東)段，路基位于低洼的水塘。路基填土大于4.5米以上及某高速公路出入口段落，路基采用水泥攪拌樁加固，設(shè)計樁徑為0.5m，三角型布置，樁距1.5米，減少路基的沉降；路基填土小于4.5米段落，采用路基填土中夾鋪土工格柵來加強路基的強度和填土的均勻。

本工程采用水泥攪拌樁進行軟土地基處理，需打樁共計421480延米。

2 施工過程

2.1 施工試樁

2.1.1 水泥攪拌樁適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土。當(dāng)用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時，應(yīng)通過試驗確定其適用性。冬季施工時應(yīng)注意低溫對處理效果的影響。

2.1.2 水泥攪拌樁施工是藉攪拌頭將水泥漿和軟土強制拌和，攪拌次數(shù)越多，拌和越均勻，水泥土的強度也超高。但是攪拌次數(shù)越多，施工時間也越長，工效也越低。試樁的目的是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時間、泵送壓力、攪拌機提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度等參數(shù)，以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。

2.1.3 每個標(biāo)段的試樁不少于5根，且必須待試樁成功后方可進行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗可采取7天后直接開挖取出，或至少14天后取芯，以檢驗水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強度。

2.2 工程施工準備

2.2.1 水泥攪拌樁施工場地應(yīng)事先平整，清除樁位處地上、地下一切障礙(包括大塊石、樹根和生活垃圾等)。場地低洼時應(yīng)回填粘土，不得回填雜土。

2.2.2 水泥攪拌樁應(yīng)采用合格的32.5級普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計量。使用前，承包人應(yīng)將水泥的樣品送中心試驗室或監(jiān)理工程師指定的試驗室檢驗。

2.2.3 水泥攪拌樁施工機械應(yīng)配備電腦記錄儀及打印設(shè)備卜以便了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度。監(jiān)理工程師每天收集電腦記錄一次。

2.2.4 水泥攪拌樁施工機械必須具備良好及穩(wěn)定的性能，所有鉆機開鉆之前應(yīng)由監(jiān)理工程師和項目經(jīng)理部組織檢查驗收合格后方可開鉆。

2.3 施工工藝流程

施工工藝流程：樁位放樣→鉆機就位→檢驗、調(diào)整鉆機→正循環(huán)鉆進至設(shè)計深度→打開高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準面以下0.3m→重復(fù)攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計深度→反循環(huán)提鉆至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。

2.4 設(shè)計參數(shù)及要求

2.4.1 水泥摻入比>12%；

2.4.2 室內(nèi)配合比設(shè)計

7d無側(cè)限抗壓強度:qu≥0.8Mpa，28d無側(cè)限抗壓強度:qu≥1.6MPa，90d無側(cè)限抗壓強度:qu≥2.4Mpa。

2.4.3 現(xiàn)場質(zhì)量檢測

28d取芯強度:R28>0.8MPa，90d取芯強度:R的)1.2MPa，單樁承載力>210KPa，復(fù)合地基承載力>170KPa。

2.5 工程施工控制

2.5.1 項目經(jīng)理部指派專人負責(zé)水泥攪拌樁的施工，全過程旁站水泥攪拌樁的施工過程。所有施工機械均應(yīng)編號，應(yīng)將現(xiàn)場技術(shù)員、鉆機長、現(xiàn)場負責(zé)人、水泥攪拌樁樁長、樁距等制成標(biāo)牌懸掛于鉆機明顯處，確保人員到位，責(zé)任到人。

2.5.2 水泥攪拌樁開鉆之前，應(yīng)用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現(xiàn)象，待水排盡后方可下鉆。

2.5.3 為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在主機上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進行控制。

2.5.4 對每根成型的攪拌樁質(zhì)量檢查重點是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、壓漿過程中是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時間以及復(fù)攪次數(shù)。

2.5.5 為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達到設(shè)計要求，每臺機械均應(yīng)配備電腦記錄儀。同時現(xiàn)場應(yīng)配備水泥漿比重測定儀，以備監(jiān)理工程師和項目經(jīng)理部質(zhì)檢人員隨時抽查檢驗水泥漿水灰比是否滿足設(shè)計要求。

2.5.6 水泥攪拌設(shè)計配合比:水灰比0.45～0.50、水泥摻量12%、每米摻灰量50kg、高效減水劑5%。

2.5.7 根據(jù)第二章節(jié)計算每米摻灰量46.25kg、就可以達到設(shè)計要求。

2.5.8 水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。第一次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應(yīng)小于總量的1/2，嚴禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時一律采用低檔操作，復(fù)攪時可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時間應(yīng)不少于40分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa。

2.5.9 為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量，第一次提鉆噴漿時應(yīng)在樁底部停留30秒，進行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進行磨樁頭，停留時間為30秒。

2.5.10 施工時應(yīng)嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿。嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業(yè)。儲漿罐內(nèi)的儲漿應(yīng)不小于一根樁的用量加50kg。若儲漿量小于上述重量時，不得進行下一根樁的施工。

2.5.11 施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按監(jiān)理工程師要求整樁復(fù)攪，復(fù)噴的噴漿量不小于設(shè)計用量。如遇停電、機械故障原因，噴漿中斷時應(yīng)及時記錄中斷深度。在12取補噴處理措施，并將補噴情況填報于施工記錄內(nèi)小時應(yīng)采取補樁措施。

2.5.12 現(xiàn)場施工人員認真填寫施工原始記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括:a施工樁號、天氣情況；提升速度；噴漿深度、停漿標(biāo)高；c灰漿泵壓力、管道壓力；d鉆機轉(zhuǎn)速；e鉆進速期、提升速度；f漿液流量；g每米噴漿量和外摻劑用量；h復(fù)攪深度。

3 水泥攏拌樁的質(zhì)量檢驗和評定

3.1 檢驗方法

3.1.1 水泥攪拌樁成樁7天可采用輕便觸探法進行樁身質(zhì)量檢驗。

3.1.1.1 檢驗攪拌均勻性:用輕便觸探器中附帶的勺鉆，在攪拌樁身中心鉆孔，取出樁芯，觀察其顏色是否一致，是否存在水泥漿簇的“結(jié)核”或未被攪勻的土外。

3.1.1.2 觸探試驗:根據(jù)現(xiàn)有的輕便觸探擊數(shù)《N10)與水泥土強度對比關(guān)系來看，當(dāng)樁身1d齡期的擊數(shù)N10大于15擊時，樁身強度已能滿足設(shè)計要求；或者7d齡期的擊數(shù)N10大于30擊時，樁身強度也能達到設(shè)計要求。輕便觸探的深度一般不超過4m。

3.1.1.3 水泥攪拌樁成樁28天后，用鉆孔取芯的方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長真每根樁取出的芯樣由監(jiān)理工程師現(xiàn)場指定相對均勻部位禪實驗室做（3個一組)28天齡期的無側(cè)限抗壓強度試驗，留一組試件做三個月齡期的無側(cè)限抗壓實驗，以測定樁身強度。鉆孔取芯頻率為1%～1.5%。

3.1.1.4 如果某段或某一橋頭水泥攪拌樁取芯檢測結(jié)果不合格率小于10%，則可認為該段水泥攪拌樁整體滿足要求；如果不合格率大于10%小于20%時，則應(yīng)在該段同等補樁；如果不合格率大于30%，則該段水泥攪拌樁為不合格。

3.1.2 對攪拌樁取芯后留下的空間應(yīng)采用同等強度的水泥砂漿回灌密實。

3.1.3 在特大橋橋臺或軟土層深厚的地方博對施工質(zhì)量有懷疑時，可在成鉚白天異由監(jiān)理工程師隨機指定抽檢單樁或復(fù)合地基承載力。隨機抽查的樁數(shù)不宜少于樁數(shù)的0.2%，且不得少于3根。試驗用最大載荷量為單樁或復(fù)合地基設(shè)計荷載的兩倍。

3.2 外觀鑒定

3.2.1 樁體圓勻，無縮頸和回陷現(xiàn)象。

3.2.2 攪拌均勻，凝體無松散。

3.2.3 群樁樁頂齊，間距均勻。

結(jié)束語

公路軟基處理屬于隱蔽工程，如施工質(zhì)量不好，一旦被路堤等構(gòu)筑物所覆蓋，便構(gòu)成隱患且不好檢查及補救。因此，緊抓施工環(huán)節(jié)，嚴格施工過程的管理非常重要，只有在施工過程中嚴格控制才能確保工程質(zhì)量。同時說明設(shè)計比較保守，原設(shè)計每米摻灰量50kg要求的強度我們在實際施工中每米摻灰量46.25kg就達到了，不僅方便了施工也節(jié)約了材料僅水泥就節(jié)約了1580噸，大約人民幣47萬元。

[1]郝玉龍深厚軟土水泥攪拌樁復(fù)合地基沉降分析及控制[J].巖土工程學(xué)報2008(3).

[2]龔曉南，復(fù)合地基理論及工程應(yīng)用[M]，北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[3]地基處理手冊(第二版)[M]，北京:中國建筑工業(yè)出版社，2000.