淺析沿海高速鐵路軟土地基水泥攪拌樁的施工

1、淺析沿海高速鐵路軟土地基水泥攪拌樁的施工工藝 摘要：在沿海地區(qū)廣泛分布著海相沉積、湖相沉積和河相沉積的軟弱淤泥粘土層。這種土的特點(diǎn)是含水量高、壓縮性大、強(qiáng)度低、透水性差，因此在此種地基上修筑鐵路必須采取加固處理措施才能滿足工程要求。本文主要結(jié)合廈深鐵路（福建段）標(biāo)的水泥攪拌樁施工現(xiàn)場(chǎng)管理、施工工藝、質(zhì)量控制等進(jìn)行了闡述，并針對(duì)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及施工中控制難點(diǎn)提出較為實(shí)用的處理措施。關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁、質(zhì)量控制、施工工藝本文以廈深鐵路（福建段）標(biāo)目前正在施工的水泥攪拌樁為例，介紹了水泥攪拌樁施工工藝、質(zhì)量控制等。1 工程概況水泥攪拌樁施工范圍在角美車站站場(chǎng)范圍，施工里程為D1K21+697D1K

2、21+780段以及D1K23+310D1K23+500段。水泥攪拌樁設(shè)計(jì)為：樁徑0.5m，樁長(zhǎng)5.5m12.2m，樁間距分0.95m、1.05m兩種類型，采用正三角形布置，攪拌樁打穿軟土層伸入下部W4層（閃長(zhǎng)花崗巖）中不小于1.0m。加固處的地質(zhì)情況為：表層土為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，厚35.5米；下臥層土為松軟土，厚35米，局部段埋深較大達(dá)7.8m；下層為173層（強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)花崗巖）。地下水發(fā)育，工程地質(zhì)條件較差。2 施工情況2.1工藝流程施工準(zhǔn)備樁位放樣樁機(jī)對(duì)位加固漿液制備鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高（同時(shí)噴漿并攪拌）提升復(fù)攪（同時(shí)噴漿)下沉復(fù)攪復(fù)攪提升至樁頂檢查核實(shí)電腦記錄成樁結(jié)束。2.2工藝要點(diǎn)與技術(shù)措施施

3、工場(chǎng)地平整：清除地面和地下障礙物。場(chǎng)地低洼處先抽水和清淤，分層夯實(shí)回填粘性土料。樁位放樣：由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和測(cè)量控制點(diǎn)放出樁位，樁位平面偏差不大于±5cm。樁機(jī)就位：采用卷?yè)P(yáng)機(jī)移動(dòng)攪拌樁機(jī)到達(dá)作業(yè)位置，并調(diào)整井架垂直度；當(dāng)?shù)孛嫫鸱黄綍r(shí)，應(yīng)使起吊設(shè)備保持水平。備制水泥漿：開(kāi)始按監(jiān)理工程師批復(fù)的配合比拌制水泥漿，并將配制好的水泥漿倒入集料池中。同時(shí)開(kāi)啟集料池中的攪拌電動(dòng)機(jī)，以防止?jié){液沉淀，造成漿液比重不足。預(yù)攪下沉：調(diào)試，檢查樁機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和輸漿管暢通情況。啟動(dòng)攪拌機(jī)電動(dòng)機(jī)，根據(jù)土質(zhì)情況控制速率，控制在0.81.2m/min，放松起重機(jī)（或卷?yè)P(yáng)機(jī)）鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架自上而下攪拌

4、切土下沉，下沉的速度可由電動(dòng)機(jī)的電流監(jiān)測(cè)表控制，約在4860A之間。若電流大于60A，則表明進(jìn)入持力層。開(kāi)啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)，使水泥漿和原地基土充分拌和，直到鉆頭下沉鉆進(jìn)至樁底標(biāo)高。噴漿壓力大于0.4MPa。應(yīng)噴漿座底30秒鐘，使?jié){液完全到達(dá)樁端。鉆進(jìn)深度由樁機(jī)上的電腦記錄儀記錄并打印。提升攪拌噴漿：攪拌機(jī)下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，嚴(yán)格按照試樁確定的提升速度提升攪拌機(jī)，同時(shí)噴漿，一直提升至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。重復(fù)鉆進(jìn)攪拌、提升攪拌：這樣，使水泥漿與土攪拌更加均勻。清洗：集料池中注入適量清水，開(kāi)啟灰漿泵，清洗全部管路中的殘存的水泥漿，直至清洗水不在渾濁，并將粘附在攪拌頭上的軟土清洗干凈

5、。移位：重復(fù)上述步驟，再進(jìn)行下一根樁的施工。3 施工質(zhì)量控制3.1 進(jìn)場(chǎng)原材料的檢測(cè)水泥攪拌樁用的材料為水、水泥和粉煤灰，在使用前，對(duì)水、水泥及粉煤灰抽樣送檢，檢查合格后使用。3.2 樁位偏差的控制樁位放樣控制：因深層攪拌樁樁位是規(guī)則、均勻分布，樁位間成行、成列，且距離相等，所以測(cè)量班放樣時(shí)只須測(cè)出各行、列外圍控制點(diǎn)，之后由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員依據(jù)已測(cè)控制點(diǎn)以鋼尺放樣樁位，放好的樁位先以竹簽標(biāo)記，再在竹簽位置灑石灰以使樁位明顯，方便鉆機(jī)就位，并加強(qiáng)保護(hù)。鉆機(jī)就位控制：鉆機(jī)就位必須準(zhǔn)確，在保證鉆桿垂直的情況下慢速下落鉆頭，當(dāng)鉆頭處于放樣好的樁位正上方時(shí)表明樁位準(zhǔn)確可以開(kāi)鉆，否則重新就位。垂直度控制：為保

6、證樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在樁機(jī)井架的正面和側(cè)面各吊掛一個(gè)垂球，垂球重量不小于 2kg，通過(guò)控制錘球與鉆桿上、下、左、右距離相等來(lái)進(jìn)行控制，保證鉆桿垂直，進(jìn)而保證樁體垂直。3.3 樁長(zhǎng)控制若電流大于60A且保持穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)，則表明進(jìn)入持力層。到持力層后再下鉆一米就是該樁的樁底。3.4 樁徑控制樁徑主要由鉆機(jī)鉆頭上的攪拌刀片直徑確定，保證刀片直徑略大于樁徑 12cm，因攪拌刀片磨損較快，必須對(duì)刀片做經(jīng)常性檢查，一般每天檢查一至兩次。優(yōu)化鉆頭形式，即在第一道刀片上設(shè)置噴漿孔，并在刀片下焊接34個(gè)豎向攪拌刀片，豎向攪拌刀片長(zhǎng)度5cm，寬度2cm，以保證樁體的豎向攪拌效果，確保樁徑。3.5 水泥用量控

7、制水泥用量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求決定著水泥攪拌樁施工質(zhì)量。嚴(yán)格水泥出入庫(kù)臺(tái)帳及成樁統(tǒng)計(jì)，及時(shí)核對(duì)每延米樁水泥用量。3.6 水泥漿控制由于現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，容易出現(xiàn)水泥漿拌制和使用的混淆，對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的隱患。為了防止此類現(xiàn)象的發(fā)生，現(xiàn)場(chǎng)水泥漿攪拌罐與使用罐單獨(dú)設(shè)置，每臺(tái)樁機(jī)配備一個(gè)水泥漿攪拌罐與使用罐。在每臺(tái)樁機(jī)施工第一根樁時(shí)，根據(jù)試樁的配合比參數(shù)稱重，一般按8包水泥、2包粉煤灰（粉煤灰摻量為水泥重量的1/4），按試樁的水灰比稱好重量后倒入攪拌罐，用木棍或竹棍量其深度，并在木棍或竹棍在水面位置訂一鐵釘作記號(hào)。因?yàn)槊看伟柚扑酀{所需的水是個(gè)定值，所以這樣就完全足以避免水泥漿配合比不準(zhǔn)確的情況。攪拌灰

8、漿時(shí)，應(yīng)先加水，然后按水泥、粉煤灰順序投料，每次灰漿攪拌時(shí)間不得少于 2min，應(yīng)將水泥漿充分拌勻。水泥漿從攪拌罐倒入使用罐時(shí)，必須過(guò)濾篩，把水泥硬塊剔出?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備水泥漿比重測(cè)定儀，便于監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部質(zhì)檢人員隨時(shí)抽查檢驗(yàn)水泥漿水灰比是否滿足設(shè)計(jì)要求。將水泥漿從攪拌罐倒入使用罐后，用竹棍或木棍測(cè)出其漿液高度，然后4等分，在每一等分處釘一鐵釘，表示每一包水泥所配制的漿液。施工員在記錄每根樁的水泥用量時(shí)，比如總共做了三灌漿液，使用灌中還剩下兩刻度左右未使用，那么本根樁使用了10包水泥，查看樁長(zhǎng)，可以馬上知道本根樁水泥用量情況。按測(cè)出的水泥用量與電腦噴灌自動(dòng)記錄儀打印出來(lái)的電腦小票的水泥漿用

9、量相核對(duì)。3.7 鉆進(jìn)、提升速度控制為確保樁體噴漿和攪拌的均勻性，施工時(shí)必須依據(jù)試樁確定的參數(shù)限定每延米的施工時(shí)間?？刂茋姖{量、攪拌提升速度。鉆頭的下沉速度可以快一點(diǎn)，考慮到初次下攪時(shí)易堵管的現(xiàn)象，可在保證不堵管的前提下適量噴漿，但盡量少噴，鉆頭提升的速度不能過(guò)快，應(yīng)控制在0.8m0.9m/min之內(nèi)，以保證有充分的時(shí)間攪拌漿和土?？刂茋姖{壓力。噴漿壓力要求控制在0.7MPa1.0Mpa范圍，壓力過(guò)大、噴漿時(shí)鉆頭轉(zhuǎn)速又過(guò)快，水泥漿在離心力的作用下會(huì)甩出水泥漿，使樁體中部水泥含量偏少。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(shí)應(yīng)在樁底部停留 30 秒，進(jìn)行磨樁端，余漿上提過(guò)程中全部噴

10、入樁體，且在樁頂部位進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間為 30 秒。施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制噴漿時(shí)間和停漿時(shí)間。每根樁開(kāi)鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿。嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。在成樁過(guò)程中遇有故障而停止噴漿時(shí)，第二次接樁時(shí)，其重疊長(zhǎng)度不得小于0.5m。停機(jī)時(shí)間超過(guò)3小時(shí)應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。3.8 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)記錄為了確保樁體每米粉煤灰摻量以及水泥漿用量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，每臺(tái)機(jī)械均應(yīng)配備電腦記錄儀。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須認(rèn)真填寫施工原始記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括樁號(hào)、日期、天氣情況、起止時(shí)間、設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、施工樁長(zhǎng)、噴漿深度、停漿標(biāo)高、灰漿泵壓力、鉆進(jìn)速度、提升速度、復(fù)攪深度等。4 結(jié)束語(yǔ)以上是廈深鐵路（福建段）I標(biāo)在對(duì)水泥攪拌樁施工中總結(jié)出來(lái)的一些具體措施和方法，水泥攪拌樁屬于隱蔽工程，關(guān)鍵在于施工質(zhì)量，若施工質(zhì)量不好，一旦被鐵路路基所覆蓋，便構(gòu)成隱患且不好檢查及補(bǔ)救。因此，掌控地質(zhì)情況及控制好水泥攪拌樁施工過(guò)程是非常重要的，只有在施工過(guò)程中因地制宜選擇施工方法并嚴(yán)格加以過(guò)程控制