樊世文 高維江

泗洪縣水利工程處，中國·江蘇 宿遷 223900

水泥攪拌樁；軟基處理；施工質(zhì)量；控制

1 引言

水利工程的施工建設(shè)具有一定的復(fù)雜性，且容易受到施工現(xiàn)場環(huán)境條件以及土質(zhì)條件的影響。其中，軟土分布廣泛、壓縮性強、強度低，很容易出現(xiàn)不均勻沉降問題，不符合優(yōu)質(zhì)工程力學(xué)性質(zhì)。如果不對軟土地基進行科學(xué)的處理以及施工質(zhì)量控制，整個水利工程的施工建設(shè)將會受到極大的影響。所以，軟土地基處理一直是水利工程施工建設(shè)中的重點與難點。為了保證對軟土地基進行科學(xué)的處理，就必須要通過水泥攪拌樁技術(shù)來提升軟土地基的承載能力，加強軟土地基不均勻沉降量的控制。

2 水泥攪拌樁成樁工藝類型分析

在水利工程的施工建設(shè)過程中，水泥攪拌樁技術(shù)的實用性很強，可以與天然地基融為一體，并形成一種深層次的攪拌復(fù)合地基。常用的水泥攪拌樁成樁工藝主要有三種：水泥漿液攪拌法、水泥粉攪拌法、水泥土樁夯實法。首先，針對水泥漿液攪拌法，需要先在地面上制作水泥漿，然后再將水泥漿向地下傳遞，直至實現(xiàn)水泥漿與地基土的混合與攪拌；當(dāng)水泥漿固化之后，地基土的物理力學(xué)性質(zhì)就會強化。其次，針對水泥粉攪拌法，需要在空氣壓縮的作用下，將干燥、松散狀態(tài)下的水泥傳輸?shù)降叵拢缓笤賹⑺嗯c地基土進行充分地拌合。這樣，地基中的孔隙水就會與水泥土產(chǎn)生水化反應(yīng)，逐漸固結(jié)，實現(xiàn)地基性能的提升。最后，針對水泥土樁夯實法，由于能夠使用的土質(zhì)材料非常有限，所以必須要對水泥配比引起足夠的重視。在進行均勻拌合水泥土的過程中，要在地基外的大環(huán)境下，分層向孔內(nèi)回填，然后再通過一個強大的作用力對其進行夯實，直至形成質(zhì)地均勻的水泥土樁。

3 水泥攪拌樁軟基處理的施工準(zhǔn)備工作

要想將水泥攪拌樁科學(xué)地應(yīng)用到水利工程軟基處理中，必須要做好充分的準(zhǔn)備工作。首先，在正式開始水泥攪拌樁施工之前，要對施工現(xiàn)場進行平整處理，清除干凈水泥樁所在位置及其附近的雜物、垃圾以及石塊，并對施工現(xiàn)場進行平整與壓實。如果存在低洼的現(xiàn)象，則要用黏土進行回填。其次，在正式開始水泥攪拌樁施工之前，施工人員要對施工現(xiàn)場的土樣進行采集。如果存在成層土，那么還要對每一層的土樣進行采集，然后帶回實驗室，進行配比實驗，了解每一層水泥土塊的齡期、摻入水泥量，然后選擇出最佳的水灰比。然后再使用符合質(zhì)量要求的硅酸鹽帶來承裝水泥土，進行攪拌樁施工，并在施工過程中進行全程的計量工作。再次，對施工過程中使用到的設(shè)備和工具進行仔細(xì)的檢驗，確保在正式的施工過程中，不會因為設(shè)備性能故障而降低施工質(zhì)量。在檢查設(shè)備與工具的時候，要由項目經(jīng)理與監(jiān)理工程師共同對施工設(shè)備和工具進行檢查，確認(rèn)無誤才能正式開始施工。最后，認(rèn)真準(zhǔn)備安裝設(shè)備。確保電腦記錄儀、打印設(shè)備配置齊全，可以對水泥漿用量以及噴漿情況進行準(zhǔn)確的控制[1]。

圖1 噴漿型深層水泥攪拌樁施工順序

4 水泥攪拌樁軟基處理的施工流程

4.1 定位放線

在水利工程水泥樁攪拌技術(shù)的應(yīng)用中，定位放線是第一步，也是后續(xù)所有工作的基礎(chǔ)。首先，在正式開始定位放線之前，要先對軟土地基進行測量，然后再結(jié)合測量數(shù)據(jù)進行定位放線控制點的確定。其次，沿著控制點，測定攪拌樁的樁位。再次，將每次測放的樁位控制到20 個左右，避免后續(xù)施工過程中對樁位產(chǎn)生損壞。最后，將竹簽放置到完成定位的樁位上，嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計要求進行樁孔間距的控制[2]。

4.2 鉆機定位

當(dāng)水泥攪拌機運輸至定位樁的時候，施工人員還需要調(diào)整水泥攪拌機的所處位置，確保水泥攪拌機的中心管與測放點垂直且對準(zhǔn)，誤差小于1%。在放置好鉆機之后，還要將設(shè)備固定好。并將鉆機主軸的垂直誤差控制在1%以下，避免誤差過大，影響水泥攪拌樁的施工質(zhì)量。

4.3 下沉攪拌機

在完成鉆機定位之后，就要開始下沉攪拌機，科學(xué)選擇攪拌機的下沉?xí)r間。首先，在攪拌機開啟之后，不要再短時間內(nèi)將其下沉。待其熱身完成，所有運行參數(shù)趨于穩(wěn)定之后再下沉。其次，在下沉的過程中，要確保攪拌機處于攪拌狀態(tài)，下沉速度要均勻。

4.4 配制和輸送水泥漿

針對水泥漿的配置和輸送，要注意以下幾點。首先，針對泥漿攪拌，要將攪拌時間控制在2min 以上，并且依次添加水、添加劑以及水泥。其次，在完成水泥漿攪拌之后，還要進行過濾處理，去除未攪拌均勻的材料，然后將其放到集料漏斗中進行壓漿處理。

4.5 噴漿攪拌提升

當(dāng)水泥攪拌機到達(dá)設(shè)計位置之后，就要進行泥漿泵的及時啟動，將水泥壓入地基中，直接在樁底實施30s 的水泥漿攪拌工序，為地基的施工質(zhì)量提供保證。之后，再根據(jù)實際情況逐步增加攪拌速度，攪拌速度要在0.5m/min 以內(nèi)。之后，在進行地底噴漿，提升土體和水泥漿的拌和效果。當(dāng)噴漿高于樁頂5mm 之后，就暫停噴漿，對樁頭的密實度進行檢測，然后再對集料斗中的剩余漿料進行清理[3]。

4.6 提升噴漿攪拌

為了保證軟土與水泥漿的攪拌效果，必要時可以重新下沉攪拌頭、啟動注漿泵，并進行二次噴漿提升，確保泥攪拌樁及處理后的復(fù)合地基應(yīng)滿足表1中的各項指標(biāo)要求。

4.7 清洗

在完成攪拌之后，需要按照一定的步驟清洗集料斗。第一步，添加清水；第二步啟動灰漿泵，排除設(shè)備管道中遺留的漿液；第三步，清理鉆頭上附著的黏土和淤泥。

表1 水泥攪拌樁及處理后的復(fù)合地基應(yīng)滿足的指標(biāo)要求

5 水泥攪拌樁軟基處理的施工質(zhì)量控制要點

要想加強水泥攪拌樁軟基處理的施工質(zhì)量控制，必須要做好以下幾點。第一，要先進行管道清洗工作，確保管道沒有任何堵塞現(xiàn)象，再開始水泥攪拌樁的開鉆施工。第二，為了加強水泥攪拌樁樁體的垂直度的控制，需要利用吊錘調(diào)整水泥攪拌樁的垂直度；同時還要確保吊錘與鉆桿的距離在合理范圍內(nèi)。第三，對成型攪拌樁質(zhì)量進行重點檢查，對水泥的實際用量。水泥漿拌制的罐數(shù)以及斷漿現(xiàn)象予以高度的關(guān)注，將噴漿攪拌次數(shù)控制在合理范圍內(nèi)；借助電腦記錄儀的作用，提升用漿的準(zhǔn)確率。第四，在施工過程中，要通過水泥漿比重測定儀來對水灰比進行控制，確保水灰比始終符合相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。第五，在使用鉆機的時候，第一次下鉆與提鉆，要控制在低檔狀態(tài)，在復(fù)檔的時候再進行檔位的提升。一般情況下，成樁時間為40min，噴漿壓力為0.4MPa。所以第一次提鉆與噴漿，還需要在樁底停留30s 左右。如果到達(dá)磨樁端處，要確保上提的余漿全部進入樁體內(nèi)，并對樁頭進行30s的摩擦。第六，加強噴漿與停漿時間的控制，確保開鉆之后工作狀態(tài)不被中斷、暫停；噴漿與提升還要同步。如果噴漿不足，就要及時進行整樁復(fù)攪、二次噴漿，嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行噴漿量的控制。如果噴漿過程中出現(xiàn)故障，要嚴(yán)格按照表2尋找故障原因，并采取相應(yīng)的措施進行解決。

表2 常見施工問題以及處理方法

6 結(jié)語

綜上所述，在水利工程軟基處理中，水泥攪拌樁技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用。為了加強軟基處理效果，必須要對水泥攪拌樁施工質(zhì)量進行嚴(yán)格的控制。首先，根據(jù)實際情況，選擇有效的成樁工藝。其次，提前做好充分的施工準(zhǔn)備工作，最后，嚴(yán)格按照施工流程進行施工質(zhì)量控制。