水泥攪拌咬合樁的施工與檢測

1、水泥攪拌咬合樁的施工與檢測 隧道網(wǎng) (2005-9-1)  來源：隧道網(wǎng)     摘  要  介紹了某立交橋引道地基處理工程中，水泥土攪拌樁與水泥土攪拌咬合樁共同加固軟土地基的施工工藝與檢測方法。提出了僅采用水泥攪拌樁加固軟土地基，會造成地基承載力不均及地基整體性差的問題，由此立交橋橋頭跳車問題便不能解決。指出水泥土攪拌咬合樁是處理軟土引道地基和解決橋頭跳車問題較為理想的方法。    關(guān)鍵詞  軟土基礎(chǔ) 水泥攪拌樁 咬合樁 檢測   &

2、#160; 分類號  TU473.1    文獻標識碼  A    文章編號  1000-6915(2004)03-0518-04     1 引  百    水泥土攪拌法加固軟土地基是一種應(yīng)用較為普遍且較為經(jīng)濟的地基處理方法，但試驗表明，有些軟土加固效果較好，而有的不夠理想。在沿海淤泥質(zhì)土地層中加固地基，常出現(xiàn)地基承載力不均及地基整體性差的問題。由此，不僅造成了相應(yīng)的質(zhì)量事故，而且影響了該方法在沿海地區(qū)的應(yīng)用。在沿海地區(qū)采用

3、水泥土攪拌法加固立交橋引道地基，經(jīng)常出現(xiàn)立交橋橋頭跳車問題。這使人們懷疑水泥土攪拌法在沿海地區(qū)能否適用，針對這個問題，筆者進行了廣泛的調(diào)研和相應(yīng)的實踐，認為水泥土攪拌樁與水泥土攪拌咬合樁共同加固軟土地基能解決上述問題。本文結(jié)合某沿海地區(qū)立交橋引道地基處理工程，闡述水泥土攪拌咬合樁的施工與檢測。    2  工程概況    某立交橋地處沿海吹填土層地帶，該橋是從重車過磅房到碼頭堆場必經(jīng)之路，建設(shè)單位對此提出了很高的要求。由于受沿海淤泥質(zhì)土特殊地層的限制，立交橋橋頭“跳車”現(xiàn)象一直是該地區(qū)不易解決的難題。為解決這一問題，對引道地

4、基采取水泥土攪拌樁與水泥土攪拌咬合樁共同加固處理。為了提高攪拌樁的樁體強度及復(fù)合地基的承載力，對一部分樁體進行樁與樁的咬合搭接處理，這種布置形式使地基在沉降過程中整體參與受力，使處理后的每排樁形成類似圍幕墻的一個整體，相互間在沉降時產(chǎn)生很強的抗剪切力。具體設(shè)計為：沿引道方向布置3排樁，樁徑為500mm，樁長為5.35.7m，樁距為1.5m。在3排樁間的垂直方向上海隔5.4m設(shè)計l排水泥土攪拌咬合樁，樁距為0.8m。水泥土攪拌樁與水泥土攪拌咬合樁形成“格”狀桶箍，從而使復(fù)合地基更加整體化，這種方案在理論與實踐中都顯示出較強的優(yōu)越性。    3  施工工藝&

5、#160;   3.1 工藝流程圖    工藝流程圖見圖1。 圖1  工藝流程圖     3.2 工藝參數(shù)    鉆進速度：V=0.61.0mmin。    提升速度：Vp=0.50.8mmin。    攪拌速度：R=3050rmin。    灰漿壓力：P=0.20.4MPa。    4  水泥摻入比及外加劑配比設(shè)計 

6、   攪拌樁形成一定強度后起重要作用的是樁身水泥土的強度。設(shè)計要求水泥土攪拌樁樁體無側(cè)限抗壓強度不小于850kPa，為確定符合要求的水泥土攪拌樁樁體無側(cè)限抗壓強度，就需確定水泥摻入比aw。以及外加劑的類型及摻入量。確定上述參數(shù)后，還要進行試樁試驗，以確定實際施工采用的參數(shù)。    (1) 水泥摻入比的選擇    水泥土攪拌樁樁體無側(cè)限抗壓強度隨著水泥摻入比的增加而增大，水泥摻入比aw、齡期T(月)與樁體無側(cè)限抗壓強度qcu(kPa)的試驗數(shù)據(jù)列于表1。    根據(jù)試驗配比及試樁的結(jié)果比

7、較，在實際施工中采用了18的水泥摻入比，水灰比為0.60.65，經(jīng)設(shè)計驗算復(fù)合地基承載力及沉降量均符合要求。 表1  水泥摻入比與齡期對樁體無側(cè)限抗壓強度的影響     (2) 外加劑的選擇    磺酸鈣：由規(guī)范及現(xiàn)場試驗比較，采用木質(zhì)素磺酸鈣的用量為水泥用量的0.2。    半水石膏：半水石膏兼有緩凝和早強的雙重作用，其摻入量為水泥重量的2。    粉煤灰：摻加粉煤灰的水泥土強度一般都比較大，摻入與水泥等量的粉煤灰，強度可提高10。 

8、   不同的外加劑對水泥強度有著不同的影響，選擇合適的外加劑可以提高水泥土早期強度和固結(jié)強度，并可節(jié)約水泥用量。    木質(zhì)素磺酸鈣對水泥土強度的增長影響不大，但能起到減水作用。由于水灰比較大，必須摻加木質(zhì)素磺酸鈣并摻加粉煤灰。    結(jié)合現(xiàn)場試驗，在實際施工中木質(zhì)素磺酸鈣加入量為0.2，粉煤灰摻入量為10。附現(xiàn)場不同配比試驗結(jié)果見表2。由于土質(zhì)的特殊性及現(xiàn)場試驗的局限，此結(jié)果僅供參考。 表2  不同外加劑與樁體無側(cè)限抗壓強度的關(guān)系     5 

9、 施工中遇到的問題與處理方法    5.1 返漿問題    在實際施工中最突出的問題是樁土置換率高達60，造成地表隆起現(xiàn)象十分嚴重。局部出現(xiàn)的高度隆起造成機身傾斜，不能保證垂直度。為此，在施工過程中需及時清理返出的樁土置換物，并采用一三，二四間隔打樁法以緩解大量返漿的現(xiàn)象，當(dāng)機身傾斜時及時調(diào)整，保證機身垂直。    5.2 相鄰樁搭接的時間問題    在咬合處理施工過程中，嚴格控制相鄰樁的咬合搭接時間，樁與樁間的搭接時間不超過24h，如果超過上述時間應(yīng)對最后一根先進行空鉆，預(yù)

10、留出位置，以待下一批樁搭接。如果間歇時間太長與第2根樁無法搭接時，應(yīng)采用局部補樁處理或注漿處理。    5.3 抱鉆現(xiàn)象的處理    抱鉆現(xiàn)象是地基土在攪拌葉片攪動時，由于土體粘性比較大，在接近地表的位置，在周圍土體的擠壓力作用下，粘性比較大的土體緊緊地粘結(jié)在鉆桿柱上，并被帶到地表，使水泥土攪拌樁樁體強度有所降低。在鉆頭周圍，粘土形成一個大的土柱，影響漿液的注入，破壞了攪拌處理的效果，同樣使水泥土攪拌樁樁體強度降低。處理措施為樁頭露出地面時，立即停機清除抱鉆粘土，另外用一部分細沙回填樁部分，強力夯實，然后邊噴漿、邊攪拌、邊下沉。預(yù)防措

11、施是在樁頭部位提升攪拌時，加快旋轉(zhuǎn)速度，改變螺距，即可在很大程度上避免抱鉆現(xiàn)象的出現(xiàn)。    6 成樁效果檢驗    設(shè)計要求樁體抽芯檢驗無側(cè)限抗壓強度不小于850kPa，多樁復(fù)合地基承載力標準值為112.5kPa。載荷試驗壓板對應(yīng)荷載10125kN，分10級加載，總加載量為202.5kN，詳見表3。 表3  分級加載與對應(yīng)載荷板測試強度的關(guān)系     復(fù)合地基檢測過程中，由于搭接面積較大，在加載時會產(chǎn)生樁土復(fù)合地基以外的樁與樁之間的抗剪作用，直接加載法不可能檢測出實際的多樁

12、復(fù)合地基承載力，這種檢測結(jié)果沒有代表意義。因此必須對荷載板兩端的樁進行切割，筆者用3cm15cm小口徑取芯鉆取芯切斷(見圖2)，然后安放載荷板進行復(fù)合地基承載力測試。由于切斷作業(yè)會產(chǎn)生土體擾動，并考慮兩端側(cè)摩阻力的影響，由作用面積折算，切一根樁放一塊載荷板，載荷板面積為1.2m×0.75 m。中間斷縫處回灌細砂，檢測完畢后進行注漿處理。 圖2  咬合樁檢測圖     荷載試驗穩(wěn)定標準：    每一級荷載在加載期間連續(xù)1h內(nèi)，沉降變形值不超過0.1mm，認為達到相對穩(wěn)定。  &

13、#160; 試驗終止依據(jù)：    (1) 本級荷載下，沉降急劇增加，承壓板周圍出現(xiàn)裂縫和隆起；    (2) 累計沉降量等于荷載板寬度的10；    (3) 總加載量為設(shè)計要求值的兩倍。    承載力確定依據(jù)：    (1) 當(dāng)極限荷載能確定時，取極限荷載值的一半；    (2) 如總加載量為設(shè)計要求值的兩倍，取總加載量的一半。    檢測結(jié)果：樁體無側(cè)限抗壓強度平均值大于1 100kPa，遠大于設(shè)計值850kPa?？傮w均勻度較好，承載力、沉降量均滿足要求，效果良好。    7  結(jié)束語    (1) 水泥攪拌咬合樁加固軟土地基方法能有效地提高復(fù)合地基承載力及整體性，從而能很好地