攪拌樁在地基處理中的應用

1、水泥攪拌樁在地基處理中的應用Yezi 中建海峽建設發(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、淤泥質土、泥炭土和粉土。本文結合工程實例，從成樁原理、使用材料、施工工藝、施工質量控制等方面探討了深層攪拌樁在軟土地基處理中的應用。關鍵詞 地基處理 水灰比 支護工程 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加固的一種方法，是利用水泥固化劑，通過深層攪拌樁機，在地層深處將軟粘土和固化劑強制拌和，使軟粘土硬結成一系列水泥土樁，這些加固體與天然地基形成復合地基，共同承擔建筑物的荷載。2.工程概況及地基地質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，其中北側基坑邊距離菲莉集團企業(yè)圍墻約20m，西側基坑邊距離泉安北路15m，西南側為拆除后的空地，南側為一條小河，水量較大，水深約4.0m，最寬處達20m，河流南側為魚塘，東側為擬建排洪渠及道路，現(xiàn)為砂場。場地面標高約為黃海高程5.00。據地勘報告：場地及周圍未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流等影響場地穩(wěn)定的不良地質作用；未發(fā)現(xiàn)巖溶作用、地面塌陷、地裂縫等地質災害；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 場地巖土層結構,根據地質勘察報告，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，為減少施工時圍護樁的變形，防止基坑在臨近墻體局部范圍內隆起及保護周圍環(huán)境的要求?；觾燃庸滩捎盟鄶嚢铇堆貒o樁內側進行加固。并對電梯井、集水井等局部落深區(qū)進行加固。菲莉段基坑內側沿圍護樁、電梯井及集水井邊采用樁徑為0.6m，樁長以進入8-1層土為宜的水泥攪拌樁進行裙邊加固，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淤泥質土6.212.512.214.96粉質粘土0.68.712.321.37中砂0.514.206.424.98-1砂土狀強風化花崗巖0.523.7311.926.68-2碎塊狀強風化花崗巖0.420.8911.739.29中風化花崗巖巖2.8710.716.848.89 3.1施工前準備3.1.1場地準備攪拌樁施工場地應事先平整，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，場地低洼時應回填粘土，不得回填雜土；地表過軟時，采取防止樁機失穩(wěn)措施。查清地下管線的位置及確定架空電線的位置高度，做好臨時截、排水設施，作好施工準備，以及供水供電線路、機械設

5、備施工線路、機械設備放置位置、運輸通道等。3.1.2技術準備及材料準備熟悉施工圖紙及設計說明和其他設計文件。施工方案審核、批準。根據施工技術交底、安全交底進行各項施工準備。施工前應檢查水泥及外摻劑的質量、樁位、攪拌機工作性能。放線前對各控制點進行復核后，按設計圖紙放線，準確定出各攪拌樁的位置；測量施工平臺的標高，放好樁位；攪拌樁樁位應采用竹片或板條進行現(xiàn)場定位，點白灰定位，移動鉆機要準確對孔，對孔誤差不得大于50mm，并報監(jiān)理復核。根據需要改動原設計位置的，需取得設計、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月。水泥攪拌樁應采用合格的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保書，滿足設計各項參數要求。3.1.3主要機械準備機具設備包括：深層攪拌機、高壓注漿泵、水泥制配系統(tǒng)、導向設備及提升速度量測設備等。 3.2材料和質量控制要點3.2.1材料要求水泥使用前，承包人應將水泥的樣品送中心試驗室或監(jiān)理工程師指定的試驗室檢驗。所需材料應提前進場，水泥及外加劑必須有出廠合格證，水泥必須送試驗室檢驗合格后方能使用。施工使用的固化劑和外摻劑必須通過加固土室內試驗檢驗方能使用。固化劑漿液應嚴格按照預定的配比拌制。準備好的漿液不得離析，泵送必須連續(xù)，拌制漿液的罐數、固化劑與外摻量的用量以及泵送漿液的時間等應有專人記錄

7、。水泥漿不得離析。制備好的水泥漿不得有離析現(xiàn)象，停置時間不得超過規(guī)定時間。若停置時間過長，不得使用。水泥漿液攪拌均勻性。貯漿池內漿液應均勻，輸送時應確保其連續(xù)，噴漿攪拌時，若輸漿管道堵塞或爆裂，應及時組織處理，時間過長應換漿。3.2.2施工質量要求保證垂直度：設備就位后，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方向垂直度和用平水尺測量機架的調平情況，如發(fā)現(xiàn)偏差過大，及時調整。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，樁體質量均勻，攪拌機頭提速不宜過快，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，導致樁體強度不一，因此規(guī)定了機頭提升速度。水泥土攪拌樁對水泥壓入量要求較高，必須在施工機械上配置注量控制儀表，以保證一定的水泥用量。定時檢查鉆頭的直徑，確保施工時樁徑達到設計要求，確保復攪次數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就位檢驗、調整鉆機正循環(huán)鉆進至樁頂設計深度打開高壓注漿泵注漿并鉆進至樁底標高反循環(huán)提鉆并噴水泥漿至樁頂標高關閉高壓注漿泵提鉆至工作基準面以下0.5m成樁結束移動機臺施工下一根樁。3.3.2施工步驟 a)攪拌樁機就位：深層攪拌樁機及相應的輔助設備（灰漿泵、灰漿攪拌機等）

9、。 b)制備水泥漿：按設計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)預攪下沉：待攪拌機的冷卻水循環(huán)正常后，啟動攪拌機電機，放松起重機鋼絲繩，使攪拌機沿導架攪拌切土下沉，下沉的速度可由電機的電流監(jiān)測表控制(一般為0.380.75m/min)，工作電流不應大于40A。攪拌機下沉至設計標高時開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，邊噴邊旋轉。攪拌機預攪下沉時，不宜沖水；當遇到較硬土層下沉太慢時，方可適量沖水，但應考慮沖水成樁對樁身強度的影響。攪拌時不允許出現(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，攪拌機應下沉停漿點以下0.5m，待恢復供漿后再噴漿提升。 d)提升噴漿攪

10、拌，攪拌機下沉到達設計深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，邊噴邊旋轉，同時嚴格按照設計確定的提升速度提升攪拌機（一般為0.30.5m/min）。成樁要控制攪拌機的提升速度和次數，使連續(xù)均勻，以控制注漿量，保證攪拌均勻，同時泵送必須連續(xù)。 e)重復上、下攪拌，攪拌機提升至設計加固深度的頂面標高時，集料斗中的水泥漿應正好排空，為使軟土和水泥漿攪拌均勻，再次將攪拌機邊旋轉邊沉入土中，至設計加固深度后再將攪拌機提升出地面。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，重復上述a)-f)步

11、驟，再進行下一根樁的施工。一根接一跟搭接，即成設計要求的加固體。3.3.3施工技術控制 水泥攪拌樁開鉆之前，應用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現(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、右距離相等來進行控制。對每根成型的攪拌樁質量檢查重點是水泥用量、水泥漿拌制的罐數、壓漿過程中是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時間以及復攪次數。本工程水泥攪拌樁施工采用二噴二攪工藝。第一次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應小于總量的1/2，嚴禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時一律采用低檔操作，復攪時可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時間應不少于4

12、0分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa.為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質量，第一次提鉆噴漿時應在樁底部停留30秒，進行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進行磨樁頭，停留時間為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，當漿液離開葉片向樁體中心環(huán)狀空間運移時，隨著葉片的轉動和切削，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。施工時應嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后應連續(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)。儲漿罐內的

13、儲漿應不小于一根樁的用量加50kg.若儲漿量小于上述重量時，不得進行下一根樁的施工。施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應按監(jiān)理工程師要求整樁復攪，復噴的噴漿量不小于設計用量。如遇停電、機械故障原因，噴漿中斷時應及時記錄中斷深度。在12小時內采取補噴處理措施，并將補噴情況填報于施工記錄內。補噴重疊段應大于100cm，超過12小時應采取補樁措施?，F(xiàn)場施工人員認真填寫施工原始記錄，記錄內容應包括：a施工樁號、施工日期、天氣情況；b噴漿深度、停漿標高；c灰漿泵壓力、管道壓力；d鉆機轉速；f鉆進速度、提升速度；g漿液流量；h每米噴漿量和外摻劑用量；i復攪深度。3.4成品保護及安全環(huán)保措施 水泥攪拌樁未達到規(guī)定強度不

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

15、 質量標準4.1質量檢驗基槽開挖后，應檢驗樁位、樁數與樁頂質量，如不符合規(guī)定要求，應采取有效補救措施。在下列情況下，尚應進行取樣，單樁載荷試驗或開挖檢驗：（1）經觸探檢驗對樁身強度有懷疑的樁應鉆取樁身芯樣，制成試塊并測定樁身強度；（2）場地復雜或施工有問題的樁應進行單樁載荷試驗，檢驗其承載力。（3）對相鄰樁搭接要求嚴格的工程，應在樁養(yǎng)護到一定齡期時選取數根樁體進行開挖，檢查樁頂部分外觀質量。4.2檢測方法（1）水泥攪拌樁成樁7天內可采用輕便觸探法進行樁身質量檢驗。 檢驗攪拌均勻性：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“結核”或未被攪勻的土團。對攪拌樁取芯后留下的空間應采用同等強度的水泥砂漿回灌密實。觸探試驗：根據現(xiàn)有的輕便觸探擊數（N10）與水泥土強度對比關系來看，當樁身1d齡期的擊數N10大于15擊時，樁身強度已能滿足設計要求；或者7d齡期的擊數N10大于30擊時，樁身強度也能達到設計要求。輕便觸探的深度一般不超過4m。檢查數量為施工總樁數的1，且不小于3根?；蛘咴诔蓸逗?天內，根據小應變法檢查樁長和每米樁身的均勻性。（2）經載荷實驗后對樁身質量有懷疑時，應在成樁28天后，用雙管單動取樣器鉆孔取芯做抗壓強度實驗，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