攪拌樁在地基處理中的應(yīng)用

1、水泥攪拌樁在地基處理中的應(yīng)用Yezi 中建海峽建設(shè)發(fā)展公司 廣東摘 要 深層攪拌樁適用于軟基處理，效果顯著，處理后可成樁、墻等。深層水泥攪拌樁適用于處理淤泥、砂土、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土。本文結(jié)合工程實(shí)例，從成樁原理、使用材料、施工工藝、施工質(zhì)量控制等方面探討了深層攪拌樁在軟土地基處理中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞 地基處理 水灰比 支護(hù)工程 水泥攪拌樁1.水泥攪拌樁的原理深層攪拌樁是軟土地基化學(xué)加固的一種方法，是利用水泥固化劑，通過深層攪拌樁機(jī)，在地層深處將軟粘土和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟粘土硬結(jié)成一系列水泥土樁，這些加固體與天然地基形成復(fù)合地基，共同承擔(dān)建筑物的荷載。2.工程概況及地基地質(zhì)條件擬建場地位于晉

2、江市池店鎮(zhèn)，處于海積階地，場地地形開闊、平坦，其中北側(cè)基坑邊距離菲莉集團(tuán)企業(yè)圍墻約20m，西側(cè)基坑邊距離泉安北路15m，西南側(cè)為拆除后的空地，南側(cè)為一條小河，水量較大，水深約4.0m，最寬處達(dá)20m，河流南側(cè)為魚塘，東側(cè)為擬建排洪渠及道路，現(xiàn)為砂場。場地面標(biāo)高約為黃海高程5.00。據(jù)地勘報(bào)告：場地及周圍未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流等影響場地穩(wěn)定的不良地質(zhì)作用；未發(fā)現(xiàn)巖溶作用、地面塌陷、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害；未發(fā)現(xiàn)人為地下工程及大面積開采地下水的活動；未發(fā)現(xiàn)防空洞、古河道、墓穴等對工程不利的地下埋藏物。擬建場地 場地巖土層結(jié)構(gòu),根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，場地中上部土層自上而下依次如表2-1所示。由于此工程為深基

3、坑工程，為減少施工時(shí)圍護(hù)樁的變形，防止基坑在臨近墻體局部范圍內(nèi)隆起及保護(hù)周圍環(huán)境的要求?；觾?nèi)加固采用水泥攪拌樁沿圍護(hù)樁內(nèi)側(cè)進(jìn)行加固。并對電梯井、集水井等局部落深區(qū)進(jìn)行加固。菲莉段基坑內(nèi)側(cè)沿圍護(hù)樁、電梯井及集水井邊采用樁徑為0.6m，樁長以進(jìn)入8-1層土為宜的水泥攪拌樁進(jìn)行裙邊加固，樁間距與行距均為0.5m，搭接長度為0.1m。采用425號普通硅酸鹽水泥作加固材料，水泥摻入比為18%。表2-1層號土層名稱層厚（m）層頂埋深1素填土13.503.52粉質(zhì)粘土0.53.91.33.53淤泥1.615.51.36.14中砂0.45.56.914.45淤泥2.213.37.616.55-1淤泥夾砂0.

4、714.17.221.75-2淤泥質(zhì)土6.212.512.214.96粉質(zhì)粘土0.68.712.321.37中砂0.514.206.424.98-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖0.523.7311.926.68-2碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖0.420.8911.739.29中風(fēng)化花崗巖巖2.8710.716.848.89 3.1施工前準(zhǔn)備3.1.1場地準(zhǔn)備攪拌樁施工場地應(yīng)事先平整，清除樁位處地上、地下一切障礙物包括大塊石、樹根和生活垃圾等，場地低洼時(shí)應(yīng)回填粘土，不得回填雜土；地表過軟時(shí)，采取防止樁機(jī)失穩(wěn)措施。查清地下管線的位置及確定架空電線的位置高度，做好臨時(shí)截、排水設(shè)施，作好施工準(zhǔn)備，以及供水供電線路、機(jī)械設(shè)

5、備施工線路、機(jī)械設(shè)備放置位置、運(yùn)輸通道等。3.1.2技術(shù)準(zhǔn)備及材料準(zhǔn)備熟悉施工圖紙及設(shè)計(jì)說明和其他設(shè)計(jì)文件。施工方案審核、批準(zhǔn)。根據(jù)施工技術(shù)交底、安全交底進(jìn)行各項(xiàng)施工準(zhǔn)備。施工前應(yīng)檢查水泥及外摻劑的質(zhì)量、樁位、攪拌機(jī)工作性能。放線前對各控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核后，按設(shè)計(jì)圖紙放線，準(zhǔn)確定出各攪拌樁的位置；測量施工平臺的標(biāo)高，放好樁位；攪拌樁樁位應(yīng)采用竹片或板條進(jìn)行現(xiàn)場定位，點(diǎn)白灰定位，移動鉆機(jī)要準(zhǔn)確對孔，對孔誤差不得大于50mm，并報(bào)監(jiān)理復(fù)核。根據(jù)需要改動原設(shè)計(jì)位置的，需取得設(shè)計(jì)、監(jiān)理等的同意后，方可執(zhí)行。水泥：采用新鮮水泥，出廠日期不得超過三個(gè)月。水泥攪拌樁應(yīng)采用合格的P.O42.5R普通硅酸鹽水泥。水

6、灰比一般為0.450.55。外加劑：所采用外加劑須具備合格證和質(zhì)保書，滿足設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)要求。3.1.3主要機(jī)械準(zhǔn)備機(jī)具設(shè)備包括：深層攪拌機(jī)、高壓注漿泵、水泥制配系統(tǒng)、導(dǎo)向設(shè)備及提升速度量測設(shè)備等。 3.2材料和質(zhì)量控制要點(diǎn)3.2.1材料要求水泥使用前，承包人應(yīng)將水泥的樣品送中心試驗(yàn)室或監(jiān)理工程師指定的試驗(yàn)室檢驗(yàn)。所需材料應(yīng)提前進(jìn)場，水泥及外加劑必須有出廠合格證，水泥必須送試驗(yàn)室檢驗(yàn)合格后方能使用。施工使用的固化劑和外摻劑必須通過加固土室內(nèi)試驗(yàn)檢驗(yàn)方能使用。固化劑漿液應(yīng)嚴(yán)格按照預(yù)定的配比拌制。準(zhǔn)備好的漿液不得離析，泵送必須連續(xù)，拌制漿液的罐數(shù)、固化劑與外摻量的用量以及泵送漿液的時(shí)間等應(yīng)有專人記錄

7、。水泥漿不得離析。制備好的水泥漿不得有離析現(xiàn)象，停置時(shí)間不得超過規(guī)定時(shí)間。若停置時(shí)間過長，不得使用。水泥漿液攪拌均勻性。貯漿池內(nèi)漿液應(yīng)均勻，輸送時(shí)應(yīng)確保其連續(xù)，噴漿攪拌時(shí)，若輸漿管道堵塞或爆裂，應(yīng)及時(shí)組織處理，時(shí)間過長應(yīng)換漿。3.2.2施工質(zhì)量要求保證垂直度：設(shè)備就位后，必須平整，確保施工過程中鉆桿不發(fā)生傾斜、移動。要注意保證機(jī)架和鉆桿的垂直度，其垂直度偏差不得大于1.5%。施工中采用吊錘觀測鉆桿的兩個(gè)方向垂直度和用平水尺測量機(jī)架的調(diào)平情況，如發(fā)現(xiàn)偏差過大，及時(shí)調(diào)整。鉆桿提升速度不得超過0.5m/min。水泥土攪拌樁施工過程中，為確保攪拌充分，樁體質(zhì)量均勻，攪拌機(jī)頭提速不宜過快，否則會使攪拌樁

8、體局部水泥量不足或水泥不能均勻地拌和在土中，導(dǎo)致樁體強(qiáng)度不一，因此規(guī)定了機(jī)頭提升速度。水泥土攪拌樁對水泥壓入量要求較高，必須在施工機(jī)械上配置注量控制儀表，以保證一定的水泥用量。定時(shí)檢查鉆頭的直徑，確保施工時(shí)樁徑達(dá)到設(shè)計(jì)要求，確保復(fù)攪次數(shù)使水泥土攪拌充分而提高加固效果。 3.3施工工藝過程3.3.1施工工藝流程圖平整場地樁位放樣鉆機(jī)就位檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)正循環(huán)鉆進(jìn)至樁頂設(shè)計(jì)深度打開高壓注漿泵注漿并鉆進(jìn)至樁底標(biāo)高反循環(huán)提鉆并噴水泥漿至樁頂標(biāo)高關(guān)閉高壓注漿泵提鉆至工作基準(zhǔn)面以下0.5m成樁結(jié)束移動機(jī)臺施工下一根樁。3.3.2施工步驟 a)攪拌樁機(jī)就位：深層攪拌樁機(jī)及相應(yīng)的輔助設(shè)備（灰漿泵、灰漿攪拌機(jī)等）

9、。 b)制備水泥漿：按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水泥漿，待壓漿前將水泥漿倒入集料斗。 c)預(yù)攪下沉：待攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動攪拌機(jī)電機(jī)，放松起重機(jī)鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)架攪拌切土下沉，下沉的速度可由電機(jī)的電流監(jiān)測表控制(一般為0.380.75m/min)，工作電流不應(yīng)大于40A。攪拌機(jī)下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，邊噴邊旋轉(zhuǎn)。攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r，不宜沖水；當(dāng)遇到較硬土層下沉太慢時(shí)，方可適量沖水，但應(yīng)考慮沖水成樁對樁身強(qiáng)度的影響。攪拌時(shí)不允許出現(xiàn)攪拌樁頭未到樁頂漿液已拌完的現(xiàn)象。一旦因故停漿，為防止斷樁和缺漿，攪拌機(jī)應(yīng)下沉停漿點(diǎn)以下0.5m，待恢復(fù)供漿后再噴漿提升。 d)提升噴漿攪

10、拌，攪拌機(jī)下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，邊噴邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)確定的提升速度提升攪拌機(jī)（一般為0.30.5m/min）。成樁要控制攪拌機(jī)的提升速度和次數(shù)，使連續(xù)均勻，以控制注漿量，保證攪拌均勻，同時(shí)泵送必須連續(xù)。 e)重復(fù)上、下攪拌，攪拌機(jī)提升至設(shè)計(jì)加固深度的頂面標(biāo)高時(shí)，集料斗中的水泥漿應(yīng)正好排空，為使軟土和水泥漿攪拌均勻，再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計(jì)加固深度后再將攪拌機(jī)提升出地面。這樣便完成一根柱狀加固體。 f)清洗，向集料斗注入適量熱水，開啟灰漿泵、清洗全部管線中的殘存水泥漿，直到基本干凈，并將粘附在攪拌頭上的雜物清洗干凈。 g)移位，重復(fù)上述a)-f)步

11、驟，再進(jìn)行下一根樁的施工。一根接一跟搭接，即成設(shè)計(jì)要求的加固體。3.3.3施工技術(shù)控制 水泥攪拌樁開鉆之前，應(yīng)用水清洗整個(gè)管道并檢驗(yàn)管道中有無堵塞現(xiàn)象，待水排盡后方可下鉆。 保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在主機(jī)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(jìn)行控制。對每根成型的攪拌樁質(zhì)量檢查重點(diǎn)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(shí)間以及復(fù)攪次數(shù)。本工程水泥攪拌樁施工采用二噴二攪工藝。第一次下鉆時(shí)為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應(yīng)小于總量的1/2，嚴(yán)禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時(shí)一律采用低檔操作，復(fù)攪時(shí)可提高一個(gè)檔位。每根樁的正常成樁時(shí)間應(yīng)不少于4

12、0分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa.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，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間為30秒。在攪拌樁施工過程中采用"葉緣噴漿"的攪拌頭，如圖所示。這種攪拌頭的噴漿口位于攪拌葉片的最外緣，當(dāng)漿液離開葉片向樁體中心環(huán)狀空間運(yùn)移時(shí)，隨著葉片的轉(zhuǎn)動和切削，漿液能較均勻地散布在樁體中的土中。"葉緣噴漿"攪拌頭能較好地解決噴漿中的攪拌不均問題。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)。儲漿罐內(nèi)的

13、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(shí)，不得進(jìn)行下一根樁的施工。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(jì)用量。如遇停電、機(jī)械故障原因，噴漿中斷時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄中斷深度。在12小時(shí)內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施，并將補(bǔ)噴情況填報(bào)于施工記錄內(nèi)。補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于100cm，超過12小時(shí)應(yīng)采取補(bǔ)樁措施?，F(xiàn)場施工人員認(rèn)真填寫施工原始記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括：a施工樁號、施工日期、天氣情況；b噴漿深度、停漿標(biāo)高；c灰漿泵壓力、管道壓力；d鉆機(jī)轉(zhuǎn)速；f鉆進(jìn)速度、提升速度；g漿液流量；h每米噴漿量和外摻劑用量；i復(fù)攪深度。3.4成品保護(hù)及安全環(huán)保措施 水泥攪拌樁未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度不

14、得在樁頂上大量堆載或讓挖土機(jī)、推土機(jī)等大型設(shè)備在其上面行駛以防使樁產(chǎn)生斷樁等質(zhì)量問題。攪拌樁取芯后留下的空間應(yīng)采用同等強(qiáng)度的水泥砂漿及時(shí)回灌密實(shí)。 進(jìn)入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽，上塔必須系好安全帶，嚴(yán)禁酒后操作和施工。電氣設(shè)備必須全部接零接地，且設(shè)置漏電開關(guān)，需有專人負(fù)責(zé)和操作，并經(jīng)常檢查。立放塔架時(shí)，必須事前認(rèn)真檢查索具及連接部位的完好情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)認(rèn)真處理，起落塔架時(shí)，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)指揮，嚴(yán)禁塔架起落范圍內(nèi)站人和放置設(shè)備。要有控制水泥灰塵飛揚(yáng)的措施。垃圾的處理必須符合國家、地方環(huán)境保護(hù)相關(guān)規(guī)定。在施工過程中應(yīng)防止噪聲污染，在施工噪聲敏感區(qū)域宜選擇低噪聲設(shè)備，也可采取其他降低噪聲的措施。4.

15、 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)4.1質(zhì)量檢驗(yàn)基槽開挖后，應(yīng)檢驗(yàn)樁位、樁數(shù)與樁頂質(zhì)量，如不符合規(guī)定要求，應(yīng)采取有效補(bǔ)救措施。在下列情況下，尚應(yīng)進(jìn)行取樣，單樁載荷試驗(yàn)或開挖檢驗(yàn)：（1）經(jīng)觸探檢驗(yàn)對樁身強(qiáng)度有懷疑的樁應(yīng)鉆取樁身芯樣，制成試塊并測定樁身強(qiáng)度；（2）場地復(fù)雜或施工有問題的樁應(yīng)進(jìn)行單樁載荷試驗(yàn)，檢驗(yàn)其承載力。（3）對相鄰樁搭接要求嚴(yán)格的工程，應(yīng)在樁養(yǎng)護(hù)到一定齡期時(shí)選取數(shù)根樁體進(jìn)行開挖，檢查樁頂部分外觀質(zhì)量。4.2檢測方法（1）水泥攪拌樁成樁7天內(nèi)可采用輕便觸探法進(jìn)行樁身質(zhì)量檢驗(yàn)。 檢驗(yàn)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，是否存在水泥漿富集的“結(jié)核”或未被攪勻的土團(tuán)。對攪拌樁取芯后留下的空間應(yīng)采用同等強(qiáng)度的水泥砂漿回灌密實(shí)。觸探試驗(yàn)：根據(jù)現(xiàn)有的輕便觸探擊數(shù)（N10）與水泥土強(qiáng)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(shí)，樁身強(qiáng)度已能滿足設(shè)計(jì)要求；或者7d齡期的擊數(shù)N10大于30擊時(shí)，樁身強(qiáng)度也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。輕便觸探的深度一般不超過4m。檢查數(shù)量為施工總樁數(shù)的1，且不小于3根?；蛘咴诔蓸逗?天內(nèi)，根據(jù)小應(yīng)變法檢查樁長和每米樁身的均勻性。（2）經(jīng)載荷實(shí)驗(yàn)后對樁身質(zhì)量有懷疑時(shí)，應(yīng)在成樁28天后，用雙管單動取樣器鉆孔取芯做抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長度。每根樁取出的芯樣由監(jiān)理工程師現(xiàn)場指定相對均勻