水泥攪拌樁技術(shù)在地基處理中的運用研討

水泥攪拌樁技術(shù)在地基處理中的運用研討

摘要：水泥攪拌樁技術(shù)以其經(jīng)濟、適用，無污染，無振動，加固效果好等諸多優(yōu)點經(jīng)常被運用于地基基礎(chǔ)處理，特別適用于軟土地基的處理。優(yōu)質(zhì)的水泥攪拌樁需要施工時候各項參數(shù)適宜，施工流程準確，注意事項明晰，質(zhì)量檢測過硬。

關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；地基處理

上世紀六十年代，瑞典巖土工程研究所和日本運輸省港灣技術(shù)研究所分別研究出了一種采用石灰、水泥作為固化劑，通過專用的攪拌機械形成攪拌樁加固軟土地基的一種深層攪拌方法。水泥攪拌樁技術(shù)經(jīng)常被運用于地基處理中，對水泥攪拌樁技術(shù)的研究探索和不斷更新改進很有實用價值。

我國于1978年開始對這種技術(shù)進行研究，20世紀80年代，開始將水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用于處理軟土地基工程中，20世紀90年代水泥攪拌樁技術(shù)在我國迅速發(fā)展起來。本文就水泥攪拌樁技術(shù)在地基處理中的參數(shù)設(shè)計，施工流程，質(zhì)量檢測、及注意事項等四個方面進行了探索。

1水泥攪拌樁在地基基礎(chǔ)處理中的參數(shù)設(shè)計

水泥攪拌樁復(fù)合地基主要由樁身、樁間土和褥墊層共同組成。水泥攪拌樁技術(shù)在運用之前主要要先確定水泥摻入量，樁徑、樁長、加固范圍、褥墊層、樁的承載力以及樁的布置形式等內(nèi)容。

水泥摻入量：水泥摻入量為擬加固土體重量的15%。水泥攪拌樁固化劑建議采用強度等級為級及以上的普通硅酸鹽水泥。

樁徑：根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)法規(guī)》JGJ79-2002以及成樁施工機械等因素確定，工程水泥攪拌樁直徑采用500mm為宜。

樁長：同樣根據(jù)《法規(guī)》，水泥攪拌樁的長度宜穿透軟弱土層道道承載力相對較高的土層。工程水泥攪拌樁有效樁長不小于9m，樁體必須進入第5層粉細沙層，不得少于。

加固范圍：根據(jù)《法規(guī)》，水泥攪拌樁可只在基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)布樁。工程基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，水泥攪拌樁在條形基礎(chǔ)寬度范圍內(nèi)布樁。

褥墊層：根據(jù)《法規(guī)》，水泥攪拌樁復(fù)合地基應(yīng)用在基礎(chǔ)和樁之間設(shè)置褥墊層。褥墊層厚度取300mm，其材料選用中粗砂。

樁土承載力：樁身材料強度確定的單樁承載力應(yīng)大于或等于由樁土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力。一般單樁承載力應(yīng)大于或等于80KN，復(fù)合地基承載力應(yīng)大于或等于150KN.

樁的布置形式：根據(jù)需要用小木樁定好制樁點。

2水泥攪拌樁在地基基礎(chǔ)處理中的施工流程

施工場地的選擇和平整

水泥攪拌樁技術(shù)主要適合處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土，素填土、泥性土，泥炭土，有機質(zhì)土和含水較高地基承載力標準值不大于120kpa的粘性土、粉土等軟土地基。

對攪拌機械在施工前的檢驗

水泥攪拌機施工機械在所有鉆機開機之前應(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，特別注意水泥攪拌樁管道是否有堵塞現(xiàn)象；水泥攪拌機施工機械必須保持好良好的穩(wěn)定性能；檢查水泥攪拌機施工前配電腦記錄儀器和打印設(shè)備是否安裝就序，以免不能隨時了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度，從而引起地基質(zhì)量不合要求。

試樁

根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，在現(xiàn)場需要進行軟基處理的范圍內(nèi)，在地表，中間和樁底位置各取出若干土質(zhì)，進行比較。選取土質(zhì)最差材料用作施工配合材料，一般選取3-5組用作配合比的試驗，在配合比試驗時用各種土質(zhì)與幾種分量的水泥制成水泥、土混合料，制作成圓柱型試件后進行室內(nèi)標準養(yǎng)護。

選用的水泥要經(jīng)過檢驗合格才可使用，水泥用級及以上的普通硅酸鹽水泥為好，嚴禁使用礦渣水泥或火山灰水泥，水灰比宜采用~，另可加少量的石膏粉和減水劑，用量分別為水泥用量%~1%為合適，以保證攪拌樁的質(zhì)量。在施工比配合完成后進行工藝性試樁，工藝性試樁可以采用二噴四攪的攪拌施工工藝，即第一次正循環(huán)鉆進至設(shè)計深度后打開高壓注漿泵，接著反循環(huán)提鉆井噴水泥漿液，直至提升到工作基準面以下米，第二次重復(fù)攪拌下鉆井噴水泥漿至設(shè)計深度，最后反循環(huán)提鉆至地表面。復(fù)攪的目的是使水泥漿和土體充分攪拌均勻。

制漿打樁

用小木樁定好制樁點，調(diào)平鉆機，保持鉆桿垂直度小于或等于1%。啟動攪拌鉆機，控制好鉆進速度，鉆進速度不應(yīng)大于/min；穿越粘土層時，鉆進速度不應(yīng)大于/min，在鉆進50m后，開動空壓機噴壓縮空氣，以防止鉆進時堵塞噴漿口，同時可以借助壓縮空氣減少負載扭矩，使鉆進順利。制漿時，應(yīng)按每根樁的需要，一次配足漿液，以保證每根樁的摻合比的穩(wěn)定性和漿量充足，每根樁的正常成樁時間不應(yīng)少于40min.噴漿壓力不小于。

3在水泥攪拌樁施工過程中的注意事項

派專人負責水泥攪拌樁的施工，對水泥攪拌樁實施全程監(jiān)控。

相關(guān)負責人重點檢查水泥用量、水泥攪拌機壓漿過程中是否有斷漿現(xiàn)象，注意噴漿攪拌時間以及復(fù)攪次數(shù)是否正常。

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)。

施工過程中如果發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按照監(jiān)理工程師要求整樁復(fù)攪。復(fù)噴的漿量不小于設(shè)計用量。

現(xiàn)場施工處應(yīng)配備施工記錄人員，對施工樁日期，天氣、噴漿深度、停漿標高、鉆機轉(zhuǎn)速，漿液流量、復(fù)攪深度等進行詳細記錄。

4水泥攪拌樁在地基基礎(chǔ)處理中的質(zhì)量檢測

施工完成后3d內(nèi)的N10輕便觸探試驗，主要是目的是檢驗水泥攪拌樁樁身水泥漿液的分布均勻性，輕便觸探深度一般不大于4m，檢測頻率為施工總樁數(shù)的1%，且不少于三根。

施工完成28d后進行的水泥攪拌樁承載力試驗，可采用復(fù)合地基承載力試驗和單樁承載力試驗。主要目的是檢驗水泥攪拌樁完成后地基的承載力是否得到提高，檢驗樁身否達到設(shè)計和規(guī)范要求，檢驗數(shù)量為施工總樁數(shù)的%~%。且每項單體工程不應(yīng)少于3根。

經(jīng)輕便觸探和靜載試驗后對樁身質(zhì)量有懷疑時，在成樁28d后，用抽芯機對樁體進行抽取芯楊，主要目的是檢驗樁身的強度、完整性樁土攪拌均勻度及樁身長度。檢驗樁身強度是要求抽取芯樣送檢測機構(gòu)進行28d和90d的無側(cè)限抗壓強度試驗。檢驗數(shù)量為施工總樁數(shù)的%，且不少于3根。

對于深層攪拌法施工的水泥攪拌樁現(xiàn)場質(zhì)量檢測，除了根據(jù)國家規(guī)范JGJ790-2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范應(yīng)在現(xiàn)場進行輕型動力觸探，鉆孔取芯，吊樁載荷試驗，還可以建立現(xiàn)場強度與樁內(nèi)混合強度的數(shù)據(jù)庫，改進檢測方法。例如，發(fā)明專利：基于混合均勻度的深層攪拌混合土的現(xiàn)場檢測方法。

隨著我國高速公路飛速發(fā)展，一、二級公路的擴建，基礎(chǔ)設(shè)施的不斷新增和改進，村、鄉(xiāng)公路迫在眉睫；隨著城區(qū)的交通道路網(wǎng)不斷擴大和完善，城市道路網(wǎng)絡(luò)逐漸輻射到了城市周邊以前是耕地、魚塘隨和淤泥等地區(qū)。這些工程的地基處理都需要用水泥攪拌樁技術(shù)對泥土進行加固。水泥攪拌樁以其獨在工程應(yīng)用時采取特殊機械將水泥粉或水泥漿噴入軟土中，并進行強制攪拌而形成復(fù)合地基或擋水結(jié)構(gòu)，在高速公路軟土地基處理、高層建筑坑支護、污染場地隔離等工程中得到了廣泛應(yīng)用。