水泥攪拌樁軟基處理淺析

謝天基

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東 揭陽 510620）

水泥攪拌法是用于加固飽和和軟黏土低地基的一種方法，它利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的優質地基。

水泥攪拌樁的基本原理是基于水泥加固土的物理化學反應過程，它與混凝土硬化機理不同，由于水泥摻量少，水泥是在具有一定活性介質——土的圍繞下進行反應，硬化速度較慢，且作用復雜，水泥水解和水化生成各種水化合物后，有的又發生離子交換和團?；饔靡约澳卜磻?，使水泥土土體強度大大提高。這種方法適用于軟弱地基的處理，對于淤泥質土、粉質粘土及飽和性土等軟土地基的處理效果顯著，處理后可以很快投入使用，施工速度快；在施工中無噪音、無振動，對環境無污染；投資省。為確保水泥攪拌樁的施工質量符合設計要求，認真分析影響施工質量的相關因素，并采取有效技術措施，全面控制其的施工過程，這是非常有必要的。水泥攪拌樁施工質量的優劣直接關系到地基加固的成效，從而進一步關系到上部主體結構的穩定性，因此，對攪拌樁施工質量必須作到事前控制、事中控制和事后檢測，進行嚴格監理控制。

1 水泥攪拌樁在地基基礎處理中的參數設計

水泥攪拌樁復合地基主要由樁身、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、褥墊層等內容。

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32.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。

樁徑：根據《建筑地基處理技術法規》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《法規》，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。

加固范圍：根據《法規》，水泥攪拌樁可只在基礎平面范圍內布樁。工程基礎采用鋼筋混凝土條形基礎，水泥攪拌樁在條形基礎寬度范圍內布樁。

褥墊層：根據《法規》，水泥攪拌樁復合地基應用在基礎和樁之間設置褥墊層。褥墊層厚度取300mm，其材料選用中粗砂。

2 施工工藝控制

2.1 施工場地的選擇和平整

水泥攪拌樁技術主要適合處理正常固結的淤泥與淤泥質土，素填土、泥性土，泥炭土，有機質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。

2.2 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象；水泥攪拌機施工機械必須保持好良好的穩定性能；檢查水泥攪拌機施工前配電腦記錄儀器和打印設備是否安裝就序，以免不能隨時了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度，從而引起地基質量不合要求。

2.3 試樁

根據施工現場的實際情況，在現場需要進行軟基處理的范圍內，在地表，中間和樁底位置各取出若干土質，進行比較。選取土質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標準養護。

選用的水泥要經過檢驗合格才可使用，水泥用P032.5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0.45~0.50，另可加少量的石膏粉和減水劑，用量分別為水泥用量0.5%~1%為合適，以保證攪拌樁的質量。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，即第一次正循環鉆進至設計深度后打開高壓注漿泵，接著反循環提鉆井噴水泥漿液，直至提升到工作基準面以下0.5米，第二次重復攪拌下鉆井噴水泥漿至設計深度，最后反循環提鉆至地表面。復攪的目的是使水泥漿和土體充分攪拌均勻。

2.4 制漿打樁

用小木樁定好制樁點，調平鉆機，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，鉆進速度不應大于1.2m/min；穿越粘土層時，鉆進速度不應大于0.8m/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定性和漿量充足，每根樁的正常成樁時間不應少于40min.噴漿壓力不小于0.5mpa。

3 施工注意事項

3.1 派專人負責水泥攪拌樁的施工，對水泥攪拌樁實施全程監控。

3.2 相關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象，注意噴漿攪拌時間以及復攪次數是否正常。

3.3 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作業，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。

3.4 施工過程中如果發現噴漿量不足，應按要求整樁復攪。復噴的漿量不小于設計用量。

3.5 現場施工處應配備施工記錄人員，對施工樁日期，天氣、噴漿深度、停漿標高、鉆機轉速，漿液流量、復攪深度等進行詳細記錄。

4 質量檢測方法

4.1 施工完成后3d內的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的1%，且不少于三根。

4.2 施工完成28d后進行的水泥攪拌樁承載力（靜載）試驗，可采用復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，檢驗樁身否達到設計和規范要求，檢驗數量為施工總樁數的0.5%~1.0%。且每項單體工程不應少于3根。

4.3 經輕便觸探和靜載試驗后對樁身質量有懷疑時，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進行28d無側限抗壓強度試驗。檢驗數量為施工總樁數的0.5%，且不少于3根。

5 結束語

水泥攪拌樁施工屬于隱蔽工程，如施工質量不好，一旦被路堤等構筑物所覆蓋，便構成隱患且不好檢查及補救。因此，緊抓施工的各環節，嚴格施工過程的管理非常重要。施工質量的控制更是一項細致的技術工作。最好建立施工班組自檢互檢，技術負責人抽檢和配合監理旁站監督的質量保證體系。由于樁身質量主要受施工過程影響，因此，做好施工過程的工藝控制是保證成樁質量的主要條件。通過上述我們可知，鉆桿的提升速度及現場漿液的配漿質量是較為重要的兩大環節，在施工中我們必須分清工藝流程中的控制重點，并做好這些質量控制點的控制，水泥攪拌樁的成樁質量才會得到充分保障。

[1]舒鄂南.水泥粉噴樁在京珠高速公路湖北段軟基處理中的應用研究 [D].武漢理工大學;2003年.

[2]董平.砼芯水泥土攪拌樁荷載傳遞機理研究[D].中國科學院研究生院（廣州地球化學研究所）.2004年.