海涂圍區(qū)水泥攪拌樁施工控制

海涂圍區(qū)水泥攪拌樁施工控制探討摘要水泥深層攪拌樁是進(jìn)行軟基處理的一種有效形式，海涂軟基處理時水泥漿采用海水拌和，強度不易控制。本文介紹了海涂圍區(qū)水泥土深層攪拌樁施工中試樁及設(shè)計參數(shù)、工藝流程、施工控制、質(zhì)量檢驗等控制環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞海涂軟基處理水泥攪拌樁施工控制1前言深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械，邊鉆進(jìn)邊往軟土中噴射漿液，在地基深處就地將軟土和固化劑強制拌和，使其具有足夠的強度、變形模量和穩(wěn)定性的水泥土，而提高地基強度。這種方法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、素填土等土基的加固，處理效果顯著，處理后可很快投入使用。沿海圍區(qū)淡水缺乏，采用海水拌水泥漿液，強度不易控制。如何有效地控制水泥攪拌樁的成樁質(zhì)量，確保海涂軟基處理的效果是我們在工程實踐中探索的一個課題。2工程概況溫嶺市東海塘圍區(qū)嚴(yán)石航道泊船區(qū)工程位于溫嶺市龍門港石板殿，水泥攪拌樁主要布置在航道右岸民宅背后的右岸堤軸線至航道底邊線之間，樁徑Φ600mm，間距1200mm，方形布樁。共分為三區(qū)（YD4+370～YD4+516.4段，長146.4m；YD4+550～YD4+690段，長140.0m；YD4+825.489～YD4+902.566段，長77.077m），工程量為8347m3。頂高程為▽0.0～▽-4.0m，底高程最深為▽-14.0m，淺于▽-14.0m的以巖基線為準(zhǔn)（如圖）。土層從上到下主要為：Ⅲ2層淤泥質(zhì)粘土、Ⅳ1層粘土、Ⅳ2層粘土、Ⅵ層基巖。樁基主要在Ⅲ1層淤泥、Ⅲ2層淤泥質(zhì)粘土、Ⅳ1層粘土基礎(chǔ)中施工。3施工條件分析(1)水泥攪拌樁在施工期間，機械架設(shè)在Ⅲ1層淤泥上，架設(shè)移位困難。故采取在原涂面多鋪設(shè)枕木，減小壓強，增強地基承載力。(2)水泥攪拌樁部分布置在航道邊坡上且?guī)r基線不定，即樁頂高程和底高程是不斷變化的，帶來施工控制較為復(fù)雜和計量難。為此項目部在施工時配備專職測量員兩名和質(zhì)檢員一員，負(fù)責(zé)樁的放樣、計量及施工控制。(3)水泥攪拌樁部分布置在民房附近，施工中施工設(shè)備會碰到建筑垃圾和塊石；為此，施工前要求操作人員對表面塊石垃圾等進(jìn)行清除，并用長鋼筋對樁位進(jìn)行釬探。(4)水泥攪拌樁部分樁頂高程低于施工期水位-0.8m，施工設(shè)備無法到位；采用在樁外圍靠航道側(cè)筑草袋圍堰，然后抽干圍堰內(nèi)的水，為保證干地施工創(chuàng)造條件，加快施工進(jìn)度。4試樁及相關(guān)技術(shù)參數(shù)4.1試樁(1)該施工區(qū)均為海涂圍區(qū)淤泥，具有侵蝕性時，且由于圍區(qū)淡水缺乏，采用海水拌漿，應(yīng)通過試驗確定其適用性及相關(guān)參數(shù)。(2)深層攪拌樁施工是借攪拌頭將水泥漿和軟土強制拌和，攪拌次數(shù)越多，拌和越均勻，水泥土的強度也越高。但是攪拌次數(shù)越多，施工時間也越長，工效也越低。試樁的目的是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時間、泵送壓力、攪拌機提升（鉆進(jìn)）速度以及復(fù)攪深度等參數(shù)，以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。(3)每區(qū)段的試樁不少于5根，且必須待試樁成功后方可進(jìn)行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗可采取7天后直接開挖取出，或至少14天后取芯，以檢驗水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強度。4.1技術(shù)參數(shù)(1)水泥摻入比≥15％；(2)水泥攪拌配合比：水灰比0.53、每米水泥用量76.3kg；(3)減水劑：木質(zhì)素磺酸鈣0.3％（水泥重）；(4)室內(nèi)試驗試塊強度28d，90d無側(cè)限抗壓強度：fcu,28≥1Mpa，fcu,90≥3Mpa。5工藝流程及施工控制5.1工藝流程場地平整→施工工放樣→搭設(shè)平臺→樁機就位→鉆桿進(jìn)鉆→鉆桿提升→復(fù)鉆攪拌→停漿移位↑啟動空壓機及噴噴料機噴漿漿5.2施工控制(1)選用GZB-600型深層單軸攪拌機，2層攪拌葉片和1層噴漿葉片，層間距0.3m。項目部指派專人全過程旁站水泥攪拌樁的施工過程。對投入的二臺施工機械分別編為I號機和II號機，以便于記錄管理。同時將施工員、技術(shù)負(fù)責(zé)人、各樁機負(fù)責(zé)人、樁距以及攪拌樁相關(guān)技術(shù)參數(shù)等制成標(biāo)牌懸掛于鉆機明顯處，實行質(zhì)量追溯制，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題時相互推委。(2)為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范及設(shè)計要求，項目部施工員必須在每根樁開鉆前，通過吊機上的控制吊錘進(jìn)行對中，垂直度偏差不得超過1%。(3)對每根成型的攪拌樁質(zhì)量檢查重點是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、壓漿過程中是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時間以及復(fù)攪次數(shù)。項目部專門為每臺機械配備了電腦記錄儀、NB-1型泥漿比重計，以備監(jiān)理工程師和項目部質(zhì)檢員隨時抽檢水泥漿水灰比是否滿足設(shè)計要求。(4)水泥攪拌樁施工采用四噴四攪工藝，提升速度嚴(yán)格控制在0.6~1.0m/min。第一次下鉆和提鉆時一律采用低檔操作，復(fù)攪時可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時間應(yīng)不少于50分鐘，噴漿壓力應(yīng)保持0.4~0.6MPa。(5)為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量，提鉆噴漿時應(yīng)噴漿座底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，停留時間為30秒。(6)施工時應(yīng)嚴(yán)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(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。(7)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)計用量。如遇停電、機械故障原因，噴漿中斷時應(yīng)及時記錄中斷深度。在12小時內(nèi)采取補噴處理措施，并將補噴情況填報于施工記錄內(nèi)。補噴重疊段應(yīng)大于100cm，超過12小時應(yīng)采取補樁措施。(8)要求現(xiàn)場施工人員認(rèn)真填寫施工原始記錄，特別注意施工日期、樁號、噴漿深度、停漿標(biāo)高、水泥用量、復(fù)攪深度等內(nèi)容，絕對不能漏填，否則監(jiān)理工程師不予確認(rèn)工程量，將會對項目部造成極大的損失。6質(zhì)量檢驗(1)樁位。通常定位偏差不應(yīng)超出50mm。施工前在樁中心插樁位標(biāo)，施工后將樁位標(biāo)復(fù)原，以便驗收。(2)樁頂、樁底標(biāo)高均不應(yīng)低于設(shè)計值，施工的樁頂面應(yīng)高出設(shè)計規(guī)定值0.5m。(3)水泥漿液均勻性。應(yīng)對貯漿桶內(nèi)漿液不斷地攪拌，保證其均勻性和連續(xù)性。(4)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(jié)核”或未被攪均勻的土團(tuán)。(5)水泥攪拌樁成樁后，由監(jiān)理工程師現(xiàn)場指定部位用套筒做水泥土試塊1組/10根樁，并標(biāo)明取樣時間和樁號。由監(jiān)理工程師送實驗室做28天和90天齡期的無側(cè)限抗壓強度試驗，鉆孔取芯頻率為1％～1.5％,并對攪拌樁取樣后留下的空間用同等強度的水泥土回灌密實。(6)外觀檢驗主要包括：eq\o\ac(○,1)樁體圓勻，無縮頸和回陷現(xiàn)象。eq\o\ac(○,2)攪拌均勻，凝體無松散。eq\o\ac(○,3)群樁樁頂齊，間距均勻。(7)實測項目如表水泥土立方體試塊抗壓強度試驗報告（摘錄）設(shè)計等級(MPa)工程結(jié)構(gòu)部位齡期(d)試件尺寸（mm3）水泥摻量(%))水泥強度等級養(yǎng)護(hù)條件組試件抗壓強度度值（MPa）11區(qū)213#2870.715325標(biāo)準(zhǔn)3.511區(qū)579#2870.715325標(biāo)準(zhǔn)1.212區(qū)903#2870.715325標(biāo)準(zhǔn)1.712區(qū)1614#2870.715325標(biāo)準(zhǔn)3.113區(qū)124#2870.715325標(biāo)準(zhǔn)2.613區(qū)1538#2870.715325標(biāo)準(zhǔn)2.37結(jié)語軟基處理屬于隱蔽工程，施工質(zhì)量不好，會造成航道邊坡的坍塌，對民用建筑物的抗壓、抗滑穩(wěn)定也起不到作用，將造成極大的安全隱患和不可估計的損失。因此，施工過程的控制管理是保證工程質(zhì)量的最主要的環(huán)節(jié)。參考文獻(xiàn)〔1〕徐至鈞主編曹名葆編著水泥土攪拌法處理地基北京：機械工業(yè)出版社，2004〔2〕中