童有高

浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院 浙江 杭州 310000

隨著人們生活水平的提高，建筑的質(zhì)量水平也會(huì)隨之提高。近年來(lái)，中國(guó)媒體經(jīng)常報(bào)道建筑物出現(xiàn)裂縫、傾斜等問(wèn)題，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活水平和建立社會(huì)秩序造成嚴(yán)重破壞。因此，急需加強(qiáng)現(xiàn)代對(duì)建筑項(xiàng)目的質(zhì)量控制，以確保建筑市場(chǎng)的健康、有序、穩(wěn)定發(fā)展。筆者根據(jù)多年的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)和理論研究，簡(jiǎn)要介紹了水泥土攪拌樁址水帷幕技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用。

1 水泥土攪拌樁止帷幕的概述

1.1 水泥土攪拌樁止帷幕的特點(diǎn)

水泥攪拌樁即把水泥作為主劑的固化劑，通過(guò)特制的深度攪拌機(jī)，將固化劑和地基土在深基坑中直接混合，使軟土在坑內(nèi)硬化，形成具有全面性、耐水性和高強(qiáng)度的樁體。水泥攪拌樁止帷幕技術(shù)具有以下特點(diǎn)：1、可以在工程初期最大限度地利用土地，降低工程成本。 2、無(wú)振動(dòng)、低噪音、運(yùn)輸過(guò)程中無(wú)污染情況。3、止水帷幕借助樁與樁之間的咬合作用形成緊密的水泥樁，具有非常高的止水性。4、由于樁體形成與養(yǎng)護(hù)均在地下，施工時(shí)不易暴露于外部環(huán)境，也就不易被影響。

1.2 水泥土攪拌樁基本內(nèi)容

水泥土攪拌樁可以視為加固飽和粘性土地基的一種手段，其可以在包括淤泥、細(xì)砂土等地基土類(lèi)型中應(yīng)用。此外，也可以在處理支護(hù)基坑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。

在處理支護(hù)基坑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用水泥土攪拌樁其主要目的是發(fā)揮圍護(hù)作用，主要功能是確保土方鉆孔后開(kāi)挖支護(hù)的安全性和穩(wěn)定性，并防止坍塌、水流和裂縫的發(fā)生。

水泥土攪拌樁以水泥骨料為固化劑，將水泥注入坑內(nèi)，用深度攪拌機(jī)將地基土和水泥混合，慢慢形成水泥土。隨著時(shí)間的推移，軟粘土變硬，強(qiáng)度增加，抗水性進(jìn)一步提高，軟粘土硬化后，逐漸形成水泥土擋墻。

1.3 水泥土攪拌樁抗滑原理

在進(jìn)行施工時(shí)，水泥土攪拌樁與水泥的關(guān)系十分緊密，強(qiáng)制性的將水泥與土體進(jìn)行混合時(shí)，在此過(guò)程中，它們之間發(fā)生一系列反應(yīng)，使得軟土硬化，形成半固態(tài)物質(zhì)。此外，水泥土的強(qiáng)度隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而變化，不同等級(jí)的水泥土也有不同的抗壓參數(shù)和不同的抗壓強(qiáng)度，擔(dān)起粘聚力根據(jù)不同等級(jí)的水機(jī)土的壓力進(jìn)而與其形成正比，對(duì)基坑具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和安全性保障。

2 水泥土攪拌樁止帷幕施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

(1) 在施工時(shí)，發(fā)現(xiàn)局部出現(xiàn)了變形以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際不符，必須立即采取相關(guān)措施，快速評(píng)估原因，找到根本原因，徹底消除風(fēng)險(xiǎn)，禁止在未發(fā)現(xiàn)緣由時(shí)就匆忙處理事件。即使在那種情況下快速處理了事件，未來(lái)也可能再次發(fā)生安全事件。

(2) 對(duì)基坑周?chē)慕ㄖ?、電線和道路進(jìn)行監(jiān)管。在基坑施工過(guò)程中，要對(duì)基坑周?chē)慕ㄖ镞M(jìn)行仔細(xì)觀察和管理。尤其是在雨季之后，應(yīng)加強(qiáng)觀察。雖然眼睛觀察雖然不如觀察儀器設(shè)備準(zhǔn)確，但也是一種有效的觀察方法。

(3) 觀察土釘錨桿長(zhǎng)度是否符合實(shí)際要求。施工時(shí)基坑周?chē)慕ㄖ锖凸艿谰嚯x基坑太近，直線距離可能小于土釘錨桿的有效長(zhǎng)度。在這種情況下，如果沒(méi)有按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行施工，可能會(huì)導(dǎo)致緊急情況并對(duì)社會(huì)造成危害。因此，提前了解現(xiàn)場(chǎng)情況非常重要。即使這些問(wèn)題突然出現(xiàn)，工地也應(yīng)該停止施工。一旦確定了原因，也只能在確定解決方案后進(jìn)行正常施工[1]。

3 水泥土攪拌樁施工工藝

3.1 施工工藝流程

整理場(chǎng)地→打樁→設(shè)備就位→鉆孔正式工作→泵送水泥漿提升→再次應(yīng)用設(shè)備進(jìn)行攪拌→再次攪拌提升→攪拌機(jī)關(guān)閉。

3.2 施工技術(shù)要求

(1)嚴(yán)格控制攪拌設(shè)備的位置，使水平方向的誤差不超過(guò)10mm，垂直方向的誤差不超過(guò)1/150。 (2)在攪拌樁施工時(shí)，應(yīng)該使用Φ700雙鉆頭鉆機(jī)設(shè)備，起升速度不超過(guò)0.5m/min，每樁需攪拌4次。 (3)水泥土的圍護(hù)作用應(yīng)將在整個(gè) 1 個(gè)月期間進(jìn)行無(wú)限拉伸和壓縮強(qiáng)度作為基準(zhǔn)，并且，強(qiáng)度至少為0.8 MPa ，超過(guò) 3 個(gè)月的無(wú)限拉伸和壓縮強(qiáng)度不小于 1兆帕。（4）樁身與土漿混合均勻，漿段沒(méi)有任何缺少泥漿情況。

3.3 水泥土攪拌樁應(yīng)用參數(shù)

(1) 單軸水泥土攪拌樁的應(yīng)用參數(shù)：?jiǎn)屋S水泥土攪拌樁的使用一般根據(jù)規(guī)模和鉆井坡度分布，也用于用樁支撐槽基底部。該樁體的參與主要有兩種形式: 4排Φ600@500樁長(zhǎng)9000mm以及8排Φ600@500樁長(zhǎng)6000mm, 單軸水泥土攪拌樁在施工過(guò)程中較容易形成水泥土墻。此外，水泥硅酸鹽水泥混合半水泥的標(biāo)準(zhǔn)配比也應(yīng)符合要求，需要注意的是水泥土攪拌樁的水泥土混合量也需按照標(biāo)準(zhǔn)化的比例。

(2) 三軸水泥土攪拌樁的應(yīng)用參數(shù)：供水幕采用三軸水泥土連接，滿足相關(guān)要求。在 SMW 處理中，H 型樁被設(shè)計(jì)成穿透樁孔，850@600 樁直徑對(duì)應(yīng)于 19000 和 18000 樁長(zhǎng)，并使用所要求的水泥，以讓水泥達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的抗壓強(qiáng)度。

3.4 單軸水泥土攪拌樁施工控制要素

(1) 水泥攪拌樁施工過(guò)程中，為保證樁的質(zhì)量要求，需要在施工前檢查攪拌頭的貫入深度和提升速度，設(shè)計(jì)高度后在原位停留一定時(shí)間。此外，要求攪拌樁的攪拌葉片在運(yùn)行時(shí)控制在600mm以內(nèi)，對(duì)性能差、數(shù)量不足的葉片進(jìn)行定期檢查、維修和更換。

(2) 水泥漿應(yīng)按適當(dāng)比例混合，漿液應(yīng)連續(xù)泵送，嚴(yán)禁分離。水泥攪拌樁是工程設(shè)備的主要部分，相鄰樁的噴漿過(guò)程也必須在施工過(guò)程中進(jìn)行有效的時(shí)間控制。而且，還要注意框架的垂直度和機(jī)械的平整度，確保受運(yùn)動(dòng)質(zhì)量垂直方向的影響，其精度可以得到保障，沒(méi)有誤差。

3.5 三軸水泥土攪拌樁止水帷幕施工的控制元素

(1) 確認(rèn)位置，選擇機(jī)械位置的使用角度，以防止出現(xiàn)相近機(jī)械不連接的情況，攪拌樁的攪拌頭深度必須合適，并多次檢查機(jī)器數(shù)據(jù)。此外，使用自動(dòng)漿料混合時(shí)，必須嚴(yán)格按照相關(guān)參數(shù)進(jìn)行，不能隨意更改。

(2) 施工泵應(yīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，保證相鄰施工樁的噴漆時(shí)間間隔，預(yù)防和消除相關(guān)問(wèn)題，以確保避免出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題。

3.6 技術(shù)措施

(1) 平整場(chǎng)地

機(jī)械進(jìn)行場(chǎng)地清掃，將場(chǎng)地平整至水泥攪拌樁施工高程。根據(jù)試驗(yàn)樁的條件，由于施工時(shí)水泥漿的比重不同，導(dǎo)致相鄰樁的地面不平整，這就需要人工平整相鄰樁。

(2) 樁位放樣

測(cè)量地面高度，測(cè)量樁的位置，并用竹簽標(biāo)出位置（中心樁的位置誤差不得超過(guò)2cm，水泥土攪拌樁的位置不得超過(guò)2cm）。為防止無(wú)法清晰地辨認(rèn)竹簽，需在竹簽上涂抹紅色染料。此外，還要注意為后期道路施工預(yù)留出位置。

(3) 樁機(jī)就位

水泥攪拌樁采用SJB-I型鉆機(jī)進(jìn)行試樁，配備泥漿泵、制漿泵和鉆井?dāng)嚢铏C(jī)。水泥土攪拌樁采用自走式位置。測(cè)量底部以確保頂部是穩(wěn)定的，避免水泥土攪拌樁發(fā)生偏移。調(diào)整框架坡度、鉆桿傾斜度≤1%，用鉛錘重新測(cè)量，如有偏差及時(shí)調(diào)整。測(cè)量鉆頭的長(zhǎng)度，確保在進(jìn)行施工時(shí)鉆頭的總長(zhǎng)度超過(guò)2m，檢查鉆頭的直徑是否與樁徑中70cm的直徑要求相匹配。施工完成后，我們的專(zhuān)業(yè)人員會(huì)對(duì)出漿口、管線接頭等進(jìn)行檢查，以保障施工過(guò)程的順利進(jìn)行。

(4) 鉆孔下沉

對(duì)準(zhǔn)鉆孔后，將鉆機(jī)鉆桿下放到標(biāo)記好的設(shè)計(jì)樁底部，直至達(dá)到樁的設(shè)計(jì)深度，并控制下沉深度超出地面到下部樁底部長(zhǎng)度的 0.5 m ，嚴(yán)格控制提升速度控制在0.5 m/min。

(5) 配置水泥漿

按設(shè)計(jì)的配合比，選用32.5普通硅酸鹽水泥，設(shè)定水泥漿水灰比為0.5:1，在攪拌設(shè)備中攪拌水泥漿。在攪拌罐的高度（直徑1m，高度0.8m）在罐內(nèi)外畫(huà)線，并使用鋼尺復(fù)合控制用水?dāng)?shù)量。在這種情況下，儲(chǔ)存在常規(guī)罐中的泥漿的平均比重為 1.71 g/cm3。按照要求，每次投料的配置時(shí)間為90 秒，以避免出現(xiàn)漿液結(jié)塊現(xiàn)象。水泥漿混合后，由攪拌罐注入現(xiàn)場(chǎng)泥漿池，由泥漿泵泵送至泥漿池。在樁體試驗(yàn)過(guò)程中，泥漿通過(guò)拌制罐出口處的臨時(shí)過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，以防止泥漿中的雜物進(jìn)入到儲(chǔ)漿泵，造成堵塞，影響樁的進(jìn)一步作業(yè)和質(zhì)量。

(6) 泵送泥漿提升

在進(jìn)行壓漿之前，請(qǐng)檢查攪拌裝置和管道系統(tǒng)。如果配件嚴(yán)重?fù)p壞，則必須更換，以免壓漿過(guò)程不暢通。當(dāng)鉆頭達(dá)到設(shè)計(jì)深度，噴嘴達(dá)到設(shè)計(jì)高度時(shí)，開(kāi)啟水泥泵（出漿口與渣漿泵的距離不超過(guò)100m），同時(shí)提升混合。這時(shí)，進(jìn)行邊噴漿、邊攪拌、邊提升操作以使水泥砂漿與土體徹底均勻混合。施工時(shí)采用流量泵控制噴漿速度，泵的總排放壓力保持在0.4～0.6MPa之間。當(dāng)泥漿到達(dá)出口時(shí)，應(yīng)在原位置噴灑 30 秒以內(nèi)，泥漿流量也應(yīng)控制在 50 cm/min，具體取決于提升速度。當(dāng)噴射參數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，鉆頭的攪拌和提升同時(shí)減速，鉆頭的轉(zhuǎn)速調(diào)整為59轉(zhuǎn)/分[2]。

(7) 清理施工場(chǎng)地并清理樁頭。施工完成后，完成樁頭的檢查并清理場(chǎng)地。

(8) 記錄施工日常。工匠負(fù)責(zé)施工過(guò)程中的施工日志，質(zhì)檢員負(fù)責(zé)接收控制和記錄質(zhì)量并解決問(wèn)題，項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)審核簽字做最后的決定。

4 施工質(zhì)量及工藝控制

(1) 在水泥土深層攪拌樁的施工過(guò)程中嚴(yán)格要求控制起樁速度、成樁直徑，以保證水泥摻量和水泥強(qiáng)度。在施工時(shí)，采取四攪四噴工藝，注漿泵口的壓力一般控制在0.5MPa。按照規(guī)定，攪拌樁搭接施工的施工時(shí)間不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的時(shí)間，如超過(guò)則必須按照局部注漿或補(bǔ)漿等操作完善。

(2) 水泥土攪拌樁的有效長(zhǎng)度必須滿足工程的要求。對(duì)水泥土攪拌樁進(jìn)行局部加固，并使用微型樁及冠梁的施工方法。該方法主要是水泥攪拌樁完成施工后且達(dá)到了一定強(qiáng)度后，采用機(jī)械鉆孔來(lái)減少所形成的孔洞出現(xiàn)傾斜等情況。當(dāng)完成成孔后，對(duì)其進(jìn)行清理工作。然后，采取鉆具直接進(jìn)行灌漿處理，往孔內(nèi)居中安置工字鋼，之后再投入符合要求的碎石，在對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)漿。

(3) 樁的水平和垂直位置必須符合具體的工程和要求。當(dāng)水泥土攪拌樁達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度時(shí)，必須逐層鉆孔，必須嚴(yán)格控制坑深，鉆孔工作的各項(xiàng)參數(shù)必須符合相關(guān)施工要求。土釘?shù)拈L(zhǎng)度、距離調(diào)整和安置角度必須根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求（先插入鋼管，再鉆螺紋鋼棒，之后再插入土釘）。為了完成掛網(wǎng)噴混凝土面層的施工任務(wù)，必須從斜坡的上部懸掛金屬絲網(wǎng)，至少覆蓋樁體的直徑。這時(shí)，為了便于雨水從坡面頂部快速排出，需要在坡面頂部設(shè)置排水槽。

(4) 為防止雨水在深水渠基礎(chǔ)頂部積聚，需要同時(shí)加固坡頂，并在坡頂做排水槽。一般情況下，深基坑支護(hù)工程屬于一般支護(hù)結(jié)構(gòu)，對(duì)各類(lèi)支護(hù)（子構(gòu)件）的質(zhì)量有非常高的要求，因此，應(yīng)加強(qiáng)該環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。如果每個(gè)部件的軸承質(zhì)量與具體的設(shè)計(jì)要求相對(duì)應(yīng)，就可以保證整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，確保通道支撐效果的基礎(chǔ)深度的整體安全。如果在深基坑支護(hù)過(guò)程中，由于地質(zhì)變化或當(dāng)?shù)丨h(huán)境的變化，深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)需要改變，就會(huì)加大現(xiàn)場(chǎng)施工管理難度，設(shè)計(jì)人員必須考慮進(jìn)行統(tǒng)一考量，想出深坑基礎(chǔ)工程整體防護(hù)效果的處理方案。

(5) 在施工過(guò)程中，要經(jīng)常查看施工記錄，對(duì)每根樁的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的樁體，必須在考慮特定條件（例如位置和數(shù)量）的情況下執(zhí)行諸如加固附加樁體和補(bǔ)充樁體等措施。

(6) 攪拌樁在施工完成后 7 天內(nèi)應(yīng)使用輕便觸探器取樁體土樣，并觀察攪拌的均勻程度，控制檢驗(yàn)的樁的數(shù)量應(yīng)至少為成品樁的2%[3]。

(7) 在下列情況下應(yīng)進(jìn)行單樁荷載試驗(yàn)或開(kāi)挖作業(yè)試驗(yàn)： 1）對(duì)輕擊穿試驗(yàn)后樁深強(qiáng)度有問(wèn)題的樁，采取原樁身芯樣，將其制作成試塊并檢測(cè)其強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)。 2）對(duì)于場(chǎng)地復(fù)雜或結(jié)構(gòu)問(wèn)題的樁應(yīng)進(jìn)行單樁荷載試驗(yàn)，評(píng)價(jià)其承載力。3）對(duì)于相鄰樁的要求嚴(yán)格的項(xiàng)目，如果樁養(yǎng)護(hù)到一定年齡，則選擇多樁進(jìn)行開(kāi)挖，并檢查樁頂部的質(zhì)量。

(8) 基槽挖好后，要檢查樁身狀況、樁數(shù)和樁頂質(zhì)量。

(9) 基坑檢查和安全評(píng)估。通過(guò)監(jiān)測(cè)主基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)和環(huán)境，以及識(shí)別土層的變化和支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力和相鄰建筑物的變形情況來(lái)完成基坑檢查作業(yè)，并將觀察結(jié)果與設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，比較和評(píng)估項(xiàng)目的設(shè)計(jì)值，并確保在不影響安全的情況下確保施工工作的安全?；訖z查通常分為兩個(gè)部分。首先，由基坑施工部門(mén)進(jìn)行施工檢查，以便及時(shí)確定基坑的安全性和基坑的施工狀態(tài)。每天根據(jù)施工狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，計(jì)算、分析、對(duì)比監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)了解基坑動(dòng)態(tài)。如果基坑出現(xiàn)異常，加大監(jiān)察力度，避免出現(xiàn)意外的安全問(wèn)題。二是建設(shè)部門(mén)委托專(zhuān)業(yè)的監(jiān)查機(jī)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)查，受委托的單位通常每周進(jìn)行一次或兩次現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，完成檢測(cè)后應(yīng)及時(shí)向監(jiān)管部門(mén)提交監(jiān)測(cè)報(bào)告，以便可以及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況，更好地完成施工作業(yè)。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，如果每日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或累計(jì)數(shù)據(jù)超過(guò)規(guī)定，應(yīng)及時(shí)報(bào)警。而且，必須立即采取緊急行動(dòng)，以防止進(jìn)一步增加基坑支護(hù)的危險(xiǎn)性，并避免影響鄰近建筑物、地下管道和道路的安全。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的提高，我國(guó)建筑業(yè)也不斷取得良好地發(fā)展。所有施工人員都必須在日常工作時(shí)積累建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)，才能為我國(guó)的建筑行業(yè)做出貢獻(xiàn)，促進(jìn)現(xiàn)代化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。該項(xiàng)目使用水泥土攪拌樁作為止水帷幕，解決地下水導(dǎo)致的流砂和管涌問(wèn)題，同時(shí)增加基坑邊坡的穩(wěn)定性。同時(shí)，水泥土攪拌機(jī)止水帷幕具有適用范圍廣、施工效率高、結(jié)構(gòu)低、加固效果好等優(yōu)點(diǎn)，也非常適合應(yīng)用于有地下水的工程建造。