水泥攪拌樁處理深厚淤泥技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制

1、水泥攪拌樁處理深厚淤泥技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制摘要：隨著道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，對道路工后沉降的要求更嚴(yán)，水泥攪拌樁處理深厚淤泥 技術(shù)在不斷的發(fā)展，合理的設(shè)計和嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制是水泥攪拌樁處理深厚淤泥成功的保 證。關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；深厚淤泥；技術(shù)應(yīng)用；質(zhì)量控制珠江三角洲地區(qū)位于珠江入?？?，地層中分布有深厚的軟弱淤泥層（淤泥厚度約1030m）， 淤泥性質(zhì)表現(xiàn)為低強(qiáng)度（50kPa）、高壓縮性（壓縮模量1.5MPa）高靈敏度、高含水量（65%75%）、流塑、欠固結(jié)等特征。針對該性質(zhì)的淤泥，宜優(yōu)先采用排水固結(jié)法處理，對 建設(shè)場地周邊存在重要建筑物時，采用排水固結(jié)法處理會產(chǎn)生較大的沉降，引起建筑物開裂 或傾

2、斜，影響建筑物的使用性能。經(jīng)綜合分析，對于處理深度15m的場地，采用水泥攪拌 樁處理是技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)合理的。本文所提的水泥攪拌樁為濕法水泥攪拌樁。合理的設(shè)計和施工過程質(zhì)量控制是水泥攪拌樁處 理深厚淤泥成功的前提。1水泥攪拌樁設(shè)計1.1地質(zhì)條件的認(rèn)識。開始設(shè)計之前，應(yīng)詳細(xì)研讀地質(zhì)勘察報告，了解土層的分布、土層的 物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)、淤泥的性質(zhì)等，同時應(yīng)對建設(shè)場地進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，了解地形地貌。淤泥頂面上無填土、淤泥有機(jī)質(zhì)含量較高、地下水偏酸性且含有對水泥有腐蝕的物質(zhì)時，水 泥攪拌樁應(yīng)慎用。1.2水泥攪拌樁處理淤泥的可行性。在建設(shè)場地范圍內(nèi)取淤泥原狀土，按設(shè)計文件要求的水 泥摻量（也可采用不同的水泥摻量做

3、對比）配置水泥土試塊，尺寸為70.7mm的立方體；在 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)，測定水泥土試塊7天、14天、28天、90天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。了解水 泥土的強(qiáng)度增長規(guī)律及應(yīng)力應(yīng)變參數(shù)，根據(jù)近些年水泥攪拌樁應(yīng)用經(jīng)驗，一般認(rèn)為90天立 方體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度2.25MPa時，說明水泥與淤泥結(jié)合性好，水泥攪拌樁處理淤泥在技術(shù)上 是可行的。1.3水泥攪拌樁設(shè)計。水泥攪拌樁處理深厚淤泥設(shè)計時應(yīng)考慮未完成自重固結(jié)的素填土和欠 固結(jié)淤泥的負(fù)摩阻力作用。以往對負(fù)摩阻力的認(rèn)識不足，造成一些項目處理后沉降仍較大。 在計算單樁承載力時，未完成自重固結(jié)的素填土和欠固結(jié)淤泥層應(yīng)考慮其負(fù)摩阻力作用。且 樁端宜進(jìn)入相對硬層。由于淤泥性質(zhì)

4、比較差，為了保證樁身的強(qiáng)度，水泥含量不宜太少，根據(jù)近些年室內(nèi)立方體無 側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗和試樁檢測結(jié)果，對于豎向承載的攪拌樁，水泥含量宜18%。沉降計算時， 復(fù)合地基壓縮模量若按照規(guī)范取值往往偏高，偏不安全，壓縮模量應(yīng)根據(jù)大量的檢測資料分 析統(tǒng)計確定。樁頂上覆土厚度應(yīng)滿足形成土拱的條件，使上部填土和使用荷載大部分分配到 樁體上，形成樁體受力大，樁間土受力小的受力狀態(tài)，從而協(xié)調(diào)變形。當(dāng)填土厚度不能滿足 時，應(yīng)采用較硬的碎石墊層+土工格柵的措施調(diào)節(jié)受力狀態(tài)。1.4試樁與試驗段。大面積施工之前，應(yīng)選取具有代表性的路段進(jìn)行試樁，根據(jù)試樁的實際 情況確定施工工藝及施工參數(shù)，試樁結(jié)束7天后，對樁頭淺層開挖，

5、觀察成樁是否均勻，樁 徑是否滿足設(shè)計要求。成樁28天后，對攪拌樁進(jìn)行檢測，檢測項目包括單樁承載力，復(fù)合 地基承載力和現(xiàn)場取芯測定無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，檢測項目可根據(jù)各地方檢測習(xí)慣有所區(qū)別。根 據(jù)單樁承載力檢測的應(yīng)力應(yīng)變曲線推算樁體的壓縮模量，根據(jù)復(fù)合地基承載力檢測的應(yīng)力應(yīng) 變曲線推算復(fù)合地基壓縮模量。根據(jù)近些年經(jīng)驗一般認(rèn)為現(xiàn)場取芯無側(cè)限抗壓強(qiáng)度0.5MPa， 說明成樁質(zhì)量不理想，攪拌樁應(yīng)慎用。通過檢測數(shù)據(jù)來驗證設(shè)計參數(shù)是否合理。試樁結(jié)束后，應(yīng)選擇具有代表性路段進(jìn)行先導(dǎo)性試驗段施工，進(jìn)一步驗證設(shè)計參數(shù)的合理性、 施工的可行性，通過試驗段所得的試驗數(shù)據(jù)，確定各項檢測指標(biāo)。2施工質(zhì)量控制 2.1攪拌。攪拌

6、鉆桿轉(zhuǎn)速不小于45轉(zhuǎn)/分；提升及下沉速度不大于1.0米/分鐘；攪拌葉片設(shè) 置六片，交錯布置。2.2制漿。按設(shè)計水泥摻入量及水灰比制備水泥漿并測定其比重，每罐漿液制備均應(yīng)有記錄。 水泥漿液要嚴(yán)格按配合比拌制，不得離析，超過3小時的漿液不得使用，漿液送到集料斗時 應(yīng)過篩過濾，防止堵塞噴嘴。每臺攪拌機(jī)必須配備“水泥漿流量自動記錄儀”，并在流量自動 記錄儀正常工作的條件下進(jìn)行施工，每根樁施工完應(yīng)保留流量記錄小票。2.3處治。一旦斷漿，必須補(bǔ)漿，且與斷漿處搭接長度不少于50cm，保證成樁的連續(xù)性。相 鄰搭接樁施工間隔不得超過6小時。2.4樁平面位置偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1%。2.5樁機(jī)功率

7、。為了保證攪拌的均勻性，施工用的攪拌樁機(jī)功率宜為4555kW。2.6施工工藝。水泥攪拌樁成樁質(zhì)量的好壞與攪拌樁的攪拌均勻與否有關(guān)，保證攪拌均勻的 有效措施是增加攪拌次數(shù)，施工工藝宜采用六攪三噴或六攪六噴。2.7保護(hù)措施。水泥攪拌樁施工完畢，其強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求之前，應(yīng)采取保護(hù)措施，禁止大 型的機(jī)械設(shè)備在周圍活動，防止對其強(qiáng)度產(chǎn)生影響。3現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督3.1水灰比與設(shè)計的符合性檢驗。按照設(shè)計的水灰比，經(jīng)計算得出水泥漿液的計算密度，根 據(jù)攪拌容器的體積計算所需要的水泥用量，水泥漿攪拌結(jié)束后應(yīng)測定其密度是否與計算密度 接近，若漿液密度過大過小，均說明漿液攪拌不均勻，應(yīng)增加攪拌時間直至所測密度與計算 密度

8、基本接近。打開攪拌罐閥門，將水泥漿放入儲漿罐時若過濾篩上水泥塊過多時，應(yīng)在配 置下一罐漿時增加攪拌時間。漿液放入儲漿罐后應(yīng)不間斷的攪拌，在開始噴漿之前再次測定 儲漿罐的水泥漿密度，若漿液密度比計算密度小較多時，說明水泥漿已沉底離析了；若漿液 密度與計算密度接近時，說明配漿水灰比滿足設(shè)計要求。3.2施工機(jī)具檢驗。查看施工機(jī)具是否運(yùn)行正常，施工機(jī)具的功率是否滿足設(shè)計要求，噴漿 泵壓力是否滿足設(shè)計要求。是否配備流量自動記錄儀等。3.3施工工藝檢驗。水泥攪拌樁攪拌是否均勻直接影響成樁質(zhì)量的好壞。以六攪三噴為例， 現(xiàn)場施工完整一根樁時需要鉆桿下沉提升各3個來回，根據(jù)提升及下沉速度不大于1.0米/分 鐘的

9、要求，假設(shè)攪拌樁樁長為15m時，施工一根樁所需要的時間為90分鐘。根據(jù)流量自動 記錄儀打印的小票查看攪拌次數(shù)、噴漿次數(shù)和攪拌樁時間是否滿足設(shè)計要求。3.4水泥用量檢驗。根據(jù)流量自動記錄儀打印的小票上的噴漿用量，計算水泥漿用量，再根 據(jù)水灰比即可換算出水泥用量，若水泥用量比設(shè)計水泥用量少時，說明噴漿量不夠，應(yīng)增加 噴漿量，直至水泥用量滿足設(shè)計要求為止。4結(jié)論水泥攪拌樁處理深厚淤泥質(zhì)量好與否，主要跟設(shè)計合理性、施工質(zhì)量控制有關(guān)。設(shè)計合理性 方面：首先要對復(fù)雜地質(zhì)有深刻的認(rèn)識，采用合理的設(shè)計參數(shù)；其次，認(rèn)真分析和總結(jié)每個 項目，調(diào)整設(shè)計參數(shù)，使設(shè)計更加合理化。施工質(zhì)量控制方面：首先，保證水泥含量、水灰 比滿足設(shè)計要求；再次，保證施工工藝滿足設(shè)計要求，保證水泥土攪拌均勻。只有保證設(shè)計 的合理性和施工質(zhì)量，才能保證處理質(zhì)量和工程安全。參考文獻(xiàn)中國建筑科學(xué)研究院.比79-2002建筑地基