深層水泥攪拌樁建造重點討論

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【摘要】文章結合番禺龍灣水閘重建工程船閘基礎攪拌樁施工實例，闡述了深層水泥攪拌樁的施工要點，對施工中常遇問題提出了處理措施。

【關鍵詞】基礎；攪拌樁；施工

一、概述

深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑，通過專用的深層攪拌機械，將水泥漿注入地層、并與地層中的軟土強制攪拌均勻，水泥和軟土混合后，將產生一系列物理—化學反應，形成具有一定強度的樁體，達到地基加固的目的。番禺龍灣水閘重建工程船閘基礎處理就采取此方案，船閘水泥攪拌樁主要分布于下閘首、閘室、下游主導墻、下游副導墻，共12885m。船閘攪拌樁直徑為600mm，樁間距有：1100mm×1100mm、750mm×800mm、1200mm×1200mm、1150mm×688mm，最大樁長約12.6m。

施工平面布置圖如下所示：

二、施工工藝流程（如右圖）

三、施工要點

（一）施工機械配置

根據本工程水泥攪拌樁的型式、長度（最大成樁長度12.6m），并且考慮到施工場地小以及工期較緊等限制因素，采用兩臺廣東建筑機械廠出產的SPJ-18B型攪拌樁機同時施工，SPJ-18B型攪拌樁機地基加固最大深度18m，噴漿最大成樁直徑1000mm，功率53kw，樁機總重11.5t，可以滿足設計攪拌樁施工要求，且由于樁機較輕，操作移動靈活。

（二）場地布置

在施工前，首先修好連接施工場地的施工便道（6m寬，路面鋪石粉壓實）；由于現場地表過軟，施工機械無法正常行走，因此在施工現場鋪設一層60cm厚的石粉墊層，并利用挖掘機和推土機等機械在墊層表面來回行走4～5遍平整壓實；因為在圍堰基坑內施工，地面滲水量很大，所以圍繞施工現場四周開挖一道排水邊溝，保證施工場地表面干爽。

（三）測量定位

按設計圖紙放線，首先用全站儀準確定位出各部位攪拌樁施工邊線的位置；然后通過鋼卷尺準確量出每根樁的樁位，樁位插竹片或板條標示。

（四）施工方法說明

采用“四攪三噴”的施工工藝。

1．生產性試驗

生產性試驗包括室內配比試驗和室外成樁試驗。

（1）室內配比試驗。由建設單位、設計院會同施工單位和監理人到現場采集土樣，作水泥土的配比試驗，測定各水泥土的不同齡期、不同的水泥摻入比、試塊抗壓強度，為攪拌樁施工尋求最佳的水灰比、水泥的摻入比配方，土樣取樣數量一般不少于2kg，采集的樣要用取樣盒裝好后并用石臘密封，或者密封在雙層塑料袋內，防止水份蒸發。制作水泥土試塊所用的土、水泥以及外加劑的數量要稱重和作好記錄，水泥和土要攪碎調均勻。

（2）攪拌樁試驗。在攪拌樁正式施工前28天，應進行攪拌樁試驗，由建設單位、設計單位會同施工單位和監理人選擇具有代表性的場地作為攪拌樁施工的試驗場地。檢驗設計參數和施工工藝是否合理，進行工藝試樁超過10根，選5根樁進行抽芯和做單軸擠壓試驗，并確定灰漿泵輸漿量、灰漿經輸漿管到達噴漿口時間以及起吊提升速度等參數，施工工藝試驗結果通過監理人的審批后才能開始攪拌樁的正式施工。

2．攪拌樁施工

（1）施工軸線和孔位布設：施工前按施工圖紙測放施工軸線和孔位，并對其進行妥善保護，樁位布置與施工圖紙誤差不得大于3cm。

（2）設備就位：成樁設備安裝就位平整和穩固，以確保施工中不發生傾斜、移動，在樁架上應設置用于施工中觀測深度和斜度的裝置。樁機上安裝用于觀測攪拌機下沉和提升速度、工作電流、來漿和停漿時間的自動記錄裝置。

（3）制備水泥漿液：按照試驗測定和認可的水泥漿液配合比和固化劑與外摻劑，由復勘后設計的樁長計算出攪拌樁需噴漿量，將材料放入攪拌機中加水進行水泥漿液攪拌制備，經檢驗合格后輸入蓄漿池準備輸灌。

（4）攪拌機預攪下沉：攪拌機預攪下沉時禁止沖水下沉。

攪拌樁施工期間應進行基礎加固區的沉降觀測，掌握整個加固區的沉降變形，作為評價地基加固效果和使用維護的依據。完工后按監理人的要求提交有關的觀測資料。

（5）噴漿成樁：開動灰漿泵，證實漿液從噴嘴噴出時啟動樁機向下旋轉鉆進噴漿成樁并連續穩定噴入水泥漿液。攪拌樁的施工工藝（鉆進速度、噴漿壓力控制、噴漿量控制、鉆進深度誤差）根據設計要求的配比和攪拌試驗實測的各項施工參數換算后確定。同時，使用流量泵控制輸漿速度，使注漿泵出口壓力保持在0.4～0.6Mpa，并應使攪拌提升速度與輸漿速度同步。當漿液達到出漿口后，噴漿座底30s，使漿液完全到達樁端。

漿噴攪拌的水泥摻入量、固化劑漿液摻入量嚴格按預定的配比拌制，制備好的漿液不離析、不停置時間過長，超過2h的漿液作廢漿處理。漿液倒入集料斗時加篩過濾，以免漿內結塊損壞泵體。泵送漿液前管路應保持潮濕，以利輸漿。拌制漿液的罐數設專人統計記錄，固化劑、外摻劑用量、提升速度和泵送漿液的起止時間由專用的自動記錄設備統計記錄。

為保證攪拌樁的垂直度，注意樁機平臺的平整度和導向架對地面的垂直度，使垂直度偏差不超過1%。為保證樁位準確度，必須使用定位卡，使樁位偏差不大于3cm。對設計要求搭接成壁的樁應連續施工，相鄰樁施工間隔時間不超過24h。如間歇時間太長與第二根無法搭接，應在設計和監理人認可后，采取補救措施。

前臺操機與后臺供漿密切配合，聯絡信號必須明確，前臺攪拌機噴漿提升的次數和速度符合已定的施工工藝，后臺供漿連續，一旦因故停漿，立即通知前臺，為防止斷樁和缺漿，將攪拌機下沉至停漿點以下0.5m，待恢復供漿時再噴漿提升，如因故停機超過3h，為防止漿液硬結堵管，拆卸輸漿管路，妥為清洗。

（6）提升攪拌：樁頂設計標高與施工場地地面標高接近時，特別注意樁頭的施工質量，攪拌機自地面以下1m噴漿攪拌提升出地面時，采用慢速，當噴漿口即將出地面時，停止提升、攪拌數秒，以保證樁頭均勻密實。

（7）成樁：當下沉與提升達到設計要求“四攪三噴”后即可完成一根攪拌樁的作業，開動灰漿泵清洗管路中殘存的水泥漿，樁機移至另一樁位施工另一根攪拌樁。

施工記錄設專人負責，詳細記錄攪拌機始沉時間、每米下沉或提升的時間、記錄來漿與停漿時間、完成樁體施工時間，記錄時深度誤差不大于5cm，時間誤差不大于5min，施工中發生的問題及處理情況在備注欄中注明。

（8）樁體保護與樁頂開挖：攪拌樁施工完畢28天后，樁頂以上的0.4m覆蓋土層采用人工開挖，以保護樁頭質量，覆蓋土層禁止采用機械開挖。

（五）施工質量控制

1．制漿質量的控制

按試驗確定的水灰比（水和水泥按重量比嚴格控制）在制漿罐中進行拌制，備好的漿液還應不停地攪拌，使其均勻穩定，不得離析或停置時間過長，超過2h的漿液應降低標號使用；漿液倒入集料時應加篩過濾，以免漿內結塊，損壞泵體。

2．泵送漿液質量的控制

泵送漿液前，管路應保持潮濕，以利輸漿。泵送漿液過程中，泵的壓力必須足夠和穩定，供漿必須連續，拌和必須均勻。如遇到漿液硬結堵管，必須立即拆卸輸漿管道，清洗干凈。

3．樁機機身的垂直度控制

（1）調整機身兩邊的拉桿，使機身縱向豎直；

（2）調整機身下邊的四個帶液壓裝置的支撐腳，使機身橫向豎直；

（3）縱橫向都豎直后，鉆桿上的懸錘線就會指向中心刻度并緊靠在中心度盤處。

4．樁長的控制

（1）鉆桿標線控制法：施工之前應丈量鉆桿長度,可用紅色油漆在鉆桿上劃樁長的明顯標志（樁長應不小于設計要求），以便掌握鉆桿鉆入深度、復攪深度，確保設計樁長；

（2）度盤讀數控制法：桿鉆入深度的圓盤,通過指針讀數可直接反映出鉆樁的長度。（注意開鉆之前，指針讀數必須為零）。

5．單樁水泥用量的控制

控制好樁機的鉆進速度、攪拌速度及提升速度，確保單樁施工完畢后，為該樁所配制的水泥漿能全部用完，不得有剩余。

四、施工中常見的各種問題及處理措施

五、結語

深層水泥攪拌樁適用于地基承受力較低的地基基礎施工，它的優點是加固效果顯著，加固后地基可以很快投入使用，目前，已廣泛應用于水利工程軟基礎處理，并取得了較理想的效果。

【參考文獻】

[1]軟土地基深層攪拌加固技術規程[M]．

【作者簡介】黃建燁（1983－），男，廣東省水利水電第三工程局助理工程師，研究方向：水利水電工程施工管理。