水泥攪拌樁施工和質(zhì)量(共6頁)

1、水泥攪拌樁多用于軟土層的地基加固處理工程(gngchng)中，其基本原理是基于水泥加固土的物理化學(xué)反應(yīng)過程，可通過專用機(jī)械設(shè)備將水泥噴入處理的軟土地基內(nèi)，并在噴注過程中上下攪拌均勻，使水泥與土發(fā)生水解和水化反應(yīng)，生成水泥水化物并形成凝膠體，將土顆粒或小土團(tuán)凝結(jié)在一起形成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)整體，這就是水泥骨架作用，同時(shí)，水泥在水化過程中生成的鈣離子與土顆粒表面的鈉離子進(jìn)行離子交換作用，生成穩(wěn)定的鈣離子，從而進(jìn)一步提高土體的強(qiáng)度，達(dá)到提高地基承載力的目的。用水泥攪拌樁處理軟弱地基效果顯著，處理后可很快投入使用。它的施工方法根據(jù)噴注的是漿液還是粉體可分為濕法和干法兩種。為解決高速公路橋頭下沉問題，我們已

2、在石黃高速公路衡水支線和青銀高速公路進(jìn)行了濕法水泥攪拌樁的施工，且取得了良好效果。筆者結(jié)合施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)將施工中一些質(zhì)量控制匯總?cè)缦?，望與同行探討切磋。一、水泥攪拌樁的施工(sh gng)準(zhǔn)備首先是試驗(yàn)準(zhǔn)備，備好滿足(mnz)設(shè)計(jì)要求的水泥，并按規(guī)定頻率進(jìn)行抽檢試驗(yàn)，在溫州市甌海大道城市快速公路用的p.o32.5#水泥。根據(jù)被加固土的性質(zhì)及單樁承載力要求，確定水泥摻入比。按設(shè)計(jì)文件要求水泥摻入比一般在1215%之間，并根據(jù)實(shí)際土質(zhì)的干容重計(jì)算出每延米樁體的水泥用量。每延米水泥用量約為5055千克/米左右。水泥漿液的配制要嚴(yán)格控制水灰比，一般為0.450.50，比重一般為1.651.7，要求調(diào)

3、制出的水泥漿有較好的流動(dòng)性、和易性。施工中可用泥漿比重計(jì)控制水泥漿稠度來確保最佳的水灰比。其次是施工現(xiàn)場準(zhǔn)備，施工現(xiàn)場場地應(yīng)事先平整好，清除樁位處地上、地下一切障礙。場地低洼時(shí)應(yīng)填好粘土，不得回填雜土。正式大面積開工前，應(yīng)進(jìn)行不少于5顆的工藝試驗(yàn)樁，試樁的目的是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、泵送時(shí)間、泵送壓力、攪拌機(jī)提升速度、下鉆速度以及噴漿時(shí)間等參數(shù)，以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。同時(shí)，現(xiàn)場一定要做好水泥的防雨、防潮措施。二、水泥攪拌樁的施工質(zhì)量控制經(jīng)現(xiàn)場試樁石黃高速公路衡水支線和青銀高速公路的水泥攪拌樁采用的施工工藝均為二攪二噴。二攪二噴的工藝流程為：鉆機(jī)就位檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)

4、深度打開高壓注漿泵（預(yù)噴持續(xù)30秒）反循環(huán)提鉆并噴水泥漿（提升速度為0.6米/每分鐘左右）上升至工作基準(zhǔn)面以下30厘米至50厘米（持?jǐn)?0秒）正循環(huán)復(fù)攪并噴漿下沉到底部噴漿停止反循環(huán)提鉆至地面（提升速度為0.7米/每分）成樁結(jié)束施工下一顆樁清樁頭驗(yàn)樁。施工過程的監(jiān)控和管理是成樁質(zhì)量的關(guān)鍵所在。經(jīng)過工程實(shí)踐筆者認(rèn)為施工過程的質(zhì)量監(jiān)控要點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：1、選擇合理的位置開挖配制水泥漿用的灰漿池，并用水泥砂漿抹面進(jìn)行防水處理；測量放線布樁時(shí)要重點(diǎn)對控制性軸線、樁位進(jìn)行復(fù)查，滿足要求后方可開鉆。2、樁長、樁位、樁徑的控制：樁長的控制不僅要看表，而且要在鉆機(jī)搭架上做出明顯的標(biāo)記，在設(shè)計(jì)樁長深度位置、沒

5、進(jìn)鉆的鉆頂?shù)奈恢觅N上（劃上）明顯標(biāo)記并寫上數(shù)字，其它刻度用較小的標(biāo)記；樁位控制時(shí)測量放樣后應(yīng)釘小樁，然后鉆白灰點(diǎn)，垂直度是樁位控制的關(guān)鍵，因?yàn)榇怪倍扔绊憳兜某休d力。最好用吊錘球的方法控制垂直度；樁徑控制要求不小于設(shè)計(jì)直徑，要經(jīng)常檢查鉆頭，發(fā)現(xiàn)磨損超限時(shí)及時(shí)焊補(bǔ)。3、水泥劑量的控制：為確保樁體水泥每米摻入量以及水泥漿用量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，每臺(tái)機(jī)械均應(yīng)配備電腦記錄儀，同時(shí)現(xiàn)場應(yīng)用比重計(jì)控制水泥漿稠度。最好做到一樁一配漿，一樁一清池（灰漿池）。另外項(xiàng)目經(jīng)理部最好指派專人負(fù)責(zé)水泥攪拌(jiobn)樁的施工，全過程旁站水泥攪拌樁的施工過程。所有施工機(jī)械均應(yīng)編號，應(yīng)將現(xiàn)場技術(shù)員、鉆機(jī)長、現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、水泥攪拌樁

6、樁長、樁距等制成標(biāo)牌懸掛于鉆機(jī)明顯處，確保人員到位，責(zé)任到人。4、水泥攪拌樁樁頭復(fù)攪的控制：當(dāng)鉆機(jī)反循環(huán)提鉆并噴漿升至工作基準(zhǔn)面以下3050厘米時(shí)，持噴30秒水泥漿，目的是保證樁的上部密實(shí)度和強(qiáng)度，根據(jù)荷載(hzi)的擴(kuò)散及傳遞原理，有必要加強(qiáng)水泥樁上部的密度和強(qiáng)度。5、噴漿時(shí)間的控制：每根樁開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿。嚴(yán)禁(ynjn)在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。6、成樁的檢驗(yàn)：制樁完成后，須達(dá)到要求的齡期后方可進(jìn)行開挖，清理樁頭時(shí)不得使用重錘或重型機(jī)械，宜用小錘、短釬等輕便工具操作以免損傷樁頭。群樁樁頂應(yīng)平齊，間距應(yīng)均勻；樁體圓勻，無縮頸和回陷現(xiàn)象。水泥攪拌樁成樁28天后，用鉆孔

7、取芯的方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長度。鉆芯時(shí)不應(yīng)在樁中心，應(yīng)偏外側(cè)些。取出的芯樣攪拌應(yīng)均勻，凝體無松散，其顏色應(yīng)深淺一致，不應(yīng)存在水泥漿聚集的“結(jié)核”。每根樁取出的芯樣由監(jiān)理工程師現(xiàn)場指定相對均勻部位，送試驗(yàn)室做28天齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，取出樁芯后留下的空洞應(yīng)用同等強(qiáng)度的水泥砂漿回灌密實(shí)。在特大橋橋臺(tái)或軟土層深厚的地方，或?qū)κ┕べ|(zhì)量有懷疑時(shí)，可在成樁28天后，由監(jiān)理工程師隨機(jī)指定抽檢單樁承載力或復(fù)合地基承載力。隨機(jī)抽查的樁數(shù)不宜少于樁數(shù)的0.2%，且不得少于3根。試驗(yàn)用最大載荷量為單樁或復(fù)合地基設(shè)計(jì)荷載的兩倍。三、水泥攪拌樁的施工常見問題及處理1、噴漿阻塞：原因可能是水

8、泥受潮結(jié)塊或制漿池濾網(wǎng)破損或者是清漿不徹底。處理措施應(yīng)改善現(xiàn)場水泥存儲(chǔ)環(huán)境及時(shí)清渣并時(shí)常檢查濾網(wǎng)的破損狀況。2、噴漿不足：原因可能是輸漿管彎折、外壓、泄漏或輸漿管道過長，沿程壓力損失大。處理措施應(yīng)及時(shí)檢查、維護(hù)管道并選擇適當(dāng)?shù)奈恢瞄_挖制漿池。當(dāng)場地條件不具備時(shí)，可適當(dāng)調(diào)增泵送壓力。3、進(jìn)尺受阻：原因可能是地下存有尚未清除的孤石、樹根或其它。處理措施應(yīng)停機(jī)排除障礙或移位。4、速度失穩(wěn)：原因可能是設(shè)備自身控制系統(tǒng)問題或機(jī)組人員操作不規(guī)范、不熟練，處理措施做到不合要求的設(shè)備不得進(jìn)場，制定完善明確的責(zé)任制并搞好崗前培訓(xùn)。水泥攪拌樁施工屬于隱蔽工程，如施工質(zhì)量不好，一旦被路堤等構(gòu)筑物所覆蓋，便構(gòu)成隱患(

9、ynhun)且不好檢查及補(bǔ)救。因此，緊抓施工的各環(huán)節(jié)，嚴(yán)格水泥攪拌樁施工屬于隱蔽工程，如施工質(zhì)量不好，一旦被路堤等構(gòu)筑物所覆蓋，便構(gòu)成隱患且不好檢查及補(bǔ)救。因此，緊抓施工的各環(huán)節(jié)，嚴(yán)格施工過程的管理非常重要。施工質(zhì)量的控制更是一項(xiàng)細(xì)致的技術(shù)工作。最好建立施工班組自檢互檢，技術(shù)負(fù)責(zé)人抽檢和配合監(jiān)理旁站監(jiān)督的質(zhì)量保證體系。水泥(shun)攪拌樁的施工工藝與質(zhì)量控制2014-4-5 14:02:44摘要:本文結(jié)合(jih)盤錦遼河220千伏變電站新建工程（下簡稱“本工程”）中水泥攪拌樁處理液化土層地基的施工工藝,介紹了水泥攪拌樁施工的工藝流程及各作業(yè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制注意事項(xiàng)，說明水泥攪拌樁在液化土加固

10、的適應(yīng)性和推廣普及的可行性。關(guān)鍵詞:水泥攪拌樁液化土層 施工工藝質(zhì)量控制一、前言水泥攪拌樁把水泥當(dāng)作固化劑,利用深層攪拌機(jī)械將水泥與軟土相互攪拌,壓縮,并充分吸收地下水分,在物理化學(xué)的作用下,形成一種高強(qiáng)度的有變形度的混凝膠質(zhì)物質(zhì)。它能大大的增加承載能力、控制軟土地基的沉降,能夠保證地基的穩(wěn)定性。本工程位于盤錦市大洼縣遼濱經(jīng)濟(jì)區(qū)，其工程地質(zhì)概況為：耕土：灰褐色，稍濕，以粘性土為主，含植物根系，層厚0.50米。粉質(zhì)粘土（粉土）（Q4al）：灰褐色，很濕，混較多粉砂，局部地段為粉土，軟塑-流塑，稍有光澤，無搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。該層分布于整個(gè)擬建場地，層厚約為1.90-3.20米。標(biāo)準(zhǔn)貫

11、入擊數(shù)修正值平均值為3.6。fak=100kPa粉砂（Q4al）：灰黑色，很濕，松散，以石英、長石顆粒為主，混較多粉土。該層分布于整個(gè)擬建場地，層厚為3.30-6.40米。此層為液化地層。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)修正值平均值為5.3。fak=70kPa粉質(zhì)粘土（Q4al）：灰褐色，很濕，混較多粉砂，部分地段為粉土，粉土地段為液化層，軟塑，稍有光澤，無搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。該層分布于整個(gè)擬建場地，只在No4地段缺失，層厚約為1.40-5.60米。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)修正值平均值為3.3。fak=80kPa粉質(zhì)粘土（Q4al）1：灰褐色，很濕，混較多粉砂，流塑，稍有光澤，無搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。該

12、層只出現(xiàn)于No4地段，層厚約為1.8。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)修正值平均值為2.4。fak=60kPa粉土（Q4al）2：灰褐色，很濕，混較多粉砂，稍密，無光澤，搖振反應(yīng)中等，低干強(qiáng)度，低韌性。該層只出現(xiàn)于No7和No16地段，層厚約為2.10-4.20米。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)修正值平均值為3.6，此層為液化地層。fak=80kPa粉砂（Q4al）：灰褐色，很濕，松散，以石英、長石顆粒為主，混較多粉土。該層出現(xiàn)于整個(gè)擬建場地，層厚約為1.10-5.10米。此層為液化地層。fak=70kPa粉質(zhì)粘土(zhn t)（Q4al）：黃褐色，很濕，含較多粉砂，軟塑，稍有光澤，無搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度中等(zhngdng)，韌性中

13、等。該層只在No12缺失，層厚約為1.10-6.00米。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)修正值平均值為4.0。fak=120kPa粉砂（Q4al）：黃褐色，很濕，中密，以石英、長石(chn sh)顆粒為主。此層分布于整個(gè)擬建場地，層厚為3.40-5.30米，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)修正值平均值為17.8。fak=170kPa擬建場地勘察期間地下水初見水位為0.50m-0.80m。經(jīng)過計(jì)算判定場地內(nèi)粉砂、粉土2層為嚴(yán)重液化土層，粉砂層為中等液化土層，粉砂為輕微液化土層，決定用水泥攪拌樁來來消除地基液化沉陷。二、水泥攪拌樁的施工工藝1、設(shè)計(jì)簡介本工程設(shè)計(jì)的水泥樁徑為500mm，兩樁間距為1.5m，放置為正方形，樁長10m，水泥攪

14、拌樁的水泥（425普通硅酸鹽水泥）為干粉。對于地基含水量大小決定采用水泥噴入量為4560kgm。2、施工準(zhǔn)備2.1 在水泥樁施工前的準(zhǔn)備資料:施工場地的工程地質(zhì)報(bào)告，土工試驗(yàn)報(bào)告，室內(nèi)配比試驗(yàn)報(bào)告,水泥樁設(shè)計(jì)樁位圖，原地面高程數(shù)據(jù)表，工程實(shí)地測量資料等。2.2 對工程場地的平整工作及廢物處理。如在低洼地帶進(jìn)行填埋粘性土；施工場地能滿足大型機(jī)械的行走通過，不符合條件的對地面進(jìn)行改造。對于地表軟的情況，進(jìn)行鋪墊硬質(zhì)山皮石等物質(zhì)，以保證機(jī)械通過的穩(wěn)定性。2.3 嚴(yán)格控制水泥質(zhì)量，水泥樁所用的水泥（425普通硅酸鹽水泥）應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，必須有國家相應(yīng)的合格證和檢測報(bào)告，避免使用過期，受潮，結(jié)塊的水泥原

15、料。3、施工工藝流程水泥粉噴樁的主要施工順序?yàn)椋簩⑸顚訑嚢铏C(jī)械就位。下沉（至設(shè)計(jì)標(biāo)高）。攪拌提升,噴干粉至地面0.5m處（樁頂）。在樁上部的5m長范圍內(nèi)重復(fù)攪拌,確保樁長、樁上部的強(qiáng)度。重復(fù)攪拌提升,直到離地面下0.5m,上部回填石灰土（或水泥土）并壓實(shí)。攪拌機(jī)械位移,進(jìn)行下一步施工。三、施工質(zhì)量控制1、施工前質(zhì)量控制水泥攪拌樁施工水泥摻入比參考值為4850kg/m，水泥攪拌樁施工前應(yīng)做好加固土室內(nèi)試驗(yàn)，根據(jù) HYPERLINK /Sub06.aspx t /News/_blank 設(shè)計(jì)要求的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，按7天齡期的試驗(yàn)成果求出合適的摻入比，7天齡期抗壓強(qiáng)度不小于1100KPa.以確定：要

16、穿過軟土層的實(shí)際深度；了解各軟土的阻力，以確定鉆進(jìn)及提升速度和噴粉量。在實(shí)際工作中根據(jù)其抽芯質(zhì)量情況發(fā)現(xiàn)，對含水量較大的軟土，提升速度要慢，風(fēng)量要大才能保證成樁質(zhì)量；對砂層，提升速度應(yīng)較液化土層快，風(fēng)量應(yīng)較淤泥層的小。2、各主要工序的質(zhì)量控制要點(diǎn) 樁基就位：根據(jù)設(shè)計(jì)，確定加固放置機(jī)體位置的基礎(chǔ)（即加墊砂層），使攪拌樁機(jī)機(jī)軸保持垂直，以防打斜樁，影響樁基承載力。 下鉆：啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進(jìn)。為不致于堵塞噴射口，此時(shí)并不噴射加固材料，而是噴射壓縮空氣，可使鉆進(jìn)順利，減小負(fù)載扭距。隨著鉆進(jìn)，準(zhǔn)備被加固的土體在原位受到攪動(dòng)。 提升鉆頭并反轉(zhuǎn)：在提升過程噴粉攪拌，通過粉體發(fā)送器將水泥粉噴射入攪

17、拌的土體中，使土體和水泥沿深度方向充分拌和。要根據(jù)地質(zhì)情況，決定提升速度，以得到較均勻的水泥土樁，提升速度根據(jù)試樁參數(shù)確定。 提升結(jié)束：當(dāng)鉆頭提升到距地面3050cm時(shí)，發(fā)送器停止向孔內(nèi)噴射粉料，成樁結(jié)束。這時(shí)由于裝置的回路是封閉的，粉體不會(huì)向空中噴射和飛散。在向土體噴射過程中的最后階段，在攪拌鉆頭距地面30cm處停止噴粉，粉粒不會(huì)溢出地面。一般在設(shè)計(jì)樁頂預(yù)加50cm樁長作為破除樁頭用。 復(fù)拌：停止噴粉，鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進(jìn)，直至設(shè)計(jì)深度處，再邊提升邊反向旋轉(zhuǎn)，使土體和粉體充分拌和，土體被充分粉碎，水泥粉被均勻地分散在樁土中，復(fù)拌是保證成樁均勻和提高樁體強(qiáng)度的有效措施。四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(jin

18、c)驗(yàn)收1、基本(jbn)要求水泥要符合設(shè)計(jì)要求，要按成樁試驗(yàn)所確定的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工；嚴(yán)格控制噴粉時(shí)間、停粉時(shí)間及高程、水泥噴入量，確保粉噴樁的長度；全樁復(fù)攪，確保樁體質(zhì)量；發(fā)現(xiàn)噴粉量不足(bz)時(shí)，應(yīng)整樁復(fù)打；噴粉中斷時(shí)復(fù)打的重疊孔段應(yīng)大于1米。2、樁體質(zhì)量檢驗(yàn)及質(zhì)量分析水泥攪拌樁施工完成后，應(yīng)按規(guī)定頻率進(jìn)行取芯、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、單樁及復(fù)合地基承載力試驗(yàn)。檢測時(shí)，現(xiàn)場 HYPERLINK /GroupIndex.aspx?no=jianli t /News/_blank 監(jiān)理應(yīng)全過程旁站，對取芯、單樁及復(fù)合地基承載力試驗(yàn)的樁，應(yīng)由監(jiān)理工程師指定。對檢測發(fā)現(xiàn)的問題，如未穿透軟土層、部分?jǐn)嗷摇?/p>

19、噴灰不均勻、強(qiáng)度不足等，應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行加密、補(bǔ)樁等處理。取芯時(shí)，取芯位置應(yīng)取在樁半徑1/2處，而不應(yīng)取在樁中心處，因粉噴樁樁體中心是鉆桿占據(jù)的空間，成樁后中心部位強(qiáng)度較低，易造成樁體強(qiáng)度偏小的假象；鉆孔取芯時(shí)要注意保持鉆機(jī)平衡，避免因鉆桿傾斜而造成斜孔，導(dǎo)致取芯失?。蝗⌒鹃L度應(yīng)比樁長長50cm左右，以檢驗(yàn)樁底土性狀。在粉噴樁檢測方法中，應(yīng)以取芯試驗(yàn)為主，通過該方法，可以直觀地掌握整個(gè)樁體的完整性、攪拌的均勻程度、樁體垂直度、樁長、是否達(dá)到持力層、含灰量的多少等。質(zhì)量檢測：水泥攪拌樁屬地下隱蔽工程， HYPERLINK /GroupIndex.aspx?no=freedom t /News/_bla

20、nk 施工質(zhì)量受機(jī)具、施工工藝、施工人員的責(zé)任心等多種因素的影響，因而其質(zhì)量控制要貫穿于施工的全過程，并堅(jiān)持全方位的施工質(zhì)量控制檢查。施工過程中必須隨時(shí)檢查加固料用量、樁長、復(fù)攪長度及施工中有無異常情況，記錄其處理方法及措施。成樁天內(nèi)淺部開挖樁頭，其深度宜為.，目測檢查攪拌的均勻性，測量成樁直徑。檢查頻率為2。在成樁天內(nèi)采用輕便觸探儀檢查樁的質(zhì)量，觸探點(diǎn)應(yīng)在樁徑方向處，抽檢頻率為。成樁天后在樁體上部(樁頂以下.、.、.)分別截取段樁體進(jìn)行現(xiàn)場樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，檢查頻率為5，每一工點(diǎn)不少根，本工程經(jīng)各項(xiàng)檢測均滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。五、施工(sh gng)注意事項(xiàng)4.1 對鉆機(jī)下鉆深度進(jìn)行嚴(yán)格

21、控制,保證水泥樁的長度達(dá)到(d do)規(guī)定要求。4.2 噴粉機(jī)一定要有粉體計(jì)量裝置,保證各項(xiàng)施工按數(shù)據(jù)(shj)實(shí)施。4.3 嚴(yán)格控制水泥樁的樁徑是否達(dá)到要求,保證水泥樁的攪拌均勻。要對鉆頭進(jìn)行定期檢查,定時(shí)更換鉆頭,鉆頭的直徑磨損不得超過2cm。4.4 在鉆頭提升過程中,在鉆頭離地面0.5m時(shí),要停止噴粉。4.5 在施工中如果因機(jī)械故障停止了噴粉要進(jìn)行二次噴粉,在第二次噴粉接樁時(shí),其噴粉重疊長度不得小于1m。4.6 水泥樁施工時(shí),保證泵送水泥的連續(xù)性,并派專人對其用量進(jìn)行記錄,其用量誤差不得大于1。4.7 保證攪拌機(jī)的垂直度。保證起吊設(shè)備的平整度和導(dǎo)向架與地面必須垂直,按時(shí)檢查施工情況,使垂直度偏差不超過1。4.8 攪拌機(jī)噴粉提升的速度和次數(shù)必須按施工前設(shè)計(jì)要求實(shí)施,攪拌機(jī)的運(yùn)作具體數(shù)據(jù)應(yīng)有