摘要：結(jié)合深層水泥土攪拌樁施工技術(shù)在某軟土地基加固處理工程中的應(yīng)用實(shí)踐，對(duì)該種水泥土深攪樁能形成半剛性樁基復(fù)合地基的成樁原理，適用條件與使用要點(diǎn)，施工前期準(zhǔn)備，施工機(jī)械及工序及施工過(guò)程中重要環(huán)節(jié)的控制內(nèi)容，以及樁身質(zhì)量檢驗(yàn)方法等方面都進(jìn)行了詳細(xì)的探討。
　　關(guān)鍵詞：軟土地基，深基坑支護(hù)，水泥土攪拌樁
　　1工程概況
　　武漢軌道交通工程一號(hào)線古田車(chē)輛段材料總庫(kù)堆場(chǎng)地基多為淤泥質(zhì)軟土構(gòu)成，上表有1～2m厚的人工填土層，下面即為層厚十多米的淤泥質(zhì)軟土層，場(chǎng)地土體整體強(qiáng)度低，壓縮性大，達(dá)不到堆場(chǎng)地基上部結(jié)構(gòu)對(duì)其承載力及剛度的要求，故需對(duì)其進(jìn)行地基加固處理。水泥漿深層攪拌樁(以下簡(jiǎn)稱深攪樁)作為軟土地基加固處理新的施工技術(shù)之一，其加固軟土地基速度快，效果好，可有效控制地基的工后沉降，能極大提高地基的整體穩(wěn)定性以防止地基失穩(wěn)等[1]，有著其它地基處理方法所不具有的優(yōu)點(diǎn)。
　　2水泥土攪拌樁概述
　　2.1成樁原理
　　采用水泥深攪樁進(jìn)行軟基處理，處理過(guò)的地基屬于半剛性樁基復(fù)合地基。水泥深攪樁施工技術(shù)可簡(jiǎn)要描述為：通過(guò)采用專業(yè)深攪樁施工機(jī)械設(shè)備，在地基需要加固處理的深度范圍，把水泥漿與被攪碎的地基原位土進(jìn)行強(qiáng)行攪拌施工，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，通過(guò)土體顆粒與水泥漿兩者間發(fā)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)和變化，使土體顆粒與水泥漿逐漸固化形成水泥土樁；形成的水泥土樁與樁周土體組成復(fù)合體，形成具有一定強(qiáng)度的水泥加固土樁體，并具有較高的水穩(wěn)定性，能改善提高天然地基土體的承載能力和剛度，水泥土樁與樁周土體組成的復(fù)合體共同承受上部荷載，從而對(duì)軟弱地基土體起到加固的效果。
　　2.2適用條件與優(yōu)點(diǎn)
　　水泥深攪樁施工技術(shù)適用于流塑淤泥質(zhì)軟土，可塑黏性土及素填土，以及松散、稍密狀態(tài)的粉土，雜填土等地基加固處理工程，由于水泥深攪樁施工時(shí)只要將地基土和水泥漿就地原位攪拌，最大限度的利用了原位土體，而且施工時(shí)也不會(huì)使周邊土體側(cè)向擠出，且施工時(shí)無(wú)噪音，無(wú)振動(dòng)，對(duì)周邊環(huán)境的不利影響少。
　　3施工準(zhǔn)備
　　（1）地基場(chǎng)地土質(zhì)確認(rèn)及配合比設(shè)計(jì)：為保證水泥深攪樁施工的經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性，施工前應(yīng)詳細(xì)查看場(chǎng)地地質(zhì)勘察報(bào)告，抽取少量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測(cè)復(fù)核，做好水泥漿體的配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)地基土體取樣進(jìn)行室內(nèi)配合比試驗(yàn)，最終水泥摻入比確定為18%，水灰比控制為0.48，石膏粉和木質(zhì)素磺酸鈣的含量各為水泥量的2.5%。
　　（2）機(jī)械配置設(shè)備：水泥漿體噴射設(shè)備必須配備有專門(mén)的流量測(cè)量計(jì)，確保能準(zhǔn)確反映水泥漿體的瞬時(shí)噴射速度和累計(jì)噴入總量，以便能及時(shí)掌握和控制水泥漿體的噴射速度和總用量。深攪樁開(kāi)始施工前，機(jī)械配置設(shè)備都應(yīng)經(jīng)相關(guān)測(cè)試部門(mén)檢定合格后方可投入使用。
　　（3）試樁：為了獲得合適的攪拌次數(shù)，以及確定水泥漿體材料的水灰比，運(yùn)輸和泵送壓力，深攪施工時(shí)的鉆桿下鉆速度和提升速度，以及鉆桿的重復(fù)鉆攪深度等參數(shù)，需在正式施工前進(jìn)行試樁。通過(guò)試樁后檢測(cè)確定，施工工藝定為“兩噴六攪”，使整個(gè)深攪樁施工質(zhì)量得到有效的科學(xué)保證。
　　4施工工藝
　　4.1施工機(jī)械及工序
　　（1）場(chǎng)地采用專業(yè)的雙軸深攪樁機(jī)進(jìn)行施工，同時(shí)配備水泥漿攪拌機(jī)，水泥灰漿泵等配套設(shè)施。
　　（2）施工工序：樁位放樣，鉆機(jī)調(diào)整定位，鉆機(jī)檢驗(yàn)，鉆入至設(shè)計(jì)深度（正循環(huán)），開(kāi)啟注漿泵，提鉆并噴水泥漿（反循環(huán)）至地表面以下0.3m，重復(fù)下鉆攪拌至設(shè)計(jì)深度并同時(shí)噴水泥漿，攪拌提鉆至地表（反循環(huán)），成樁施工完成，鉆機(jī)移至下一樁位。
　　4.2施工工藝
　　（1）樁機(jī)到達(dá)樁位孔后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行對(duì)中，調(diào)平，校正樁機(jī)垂直度，保證樁機(jī)塔身與地面充分垂直，確保樁身垂直度誤差控制在1.5‰的范圍內(nèi)[2]。
　　（2）待攪拌機(jī)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后啟動(dòng)攪拌機(jī)開(kāi)始鉆攪施工，通過(guò)起重機(jī)逐漸放松鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿垂直向下鉆攪拌，按試樁結(jié)果控制下鉆速度。第一次下鉆攪拌時(shí)，盡量不沖水，待遇到較硬土層下沉過(guò)慢時(shí)適量沖水，以便于后續(xù)正常鉆進(jìn)攪拌。
　　（3）待攪拌機(jī)下鉆至一定的深度，開(kāi)始按試樁的獲得的摻入比和水灰比進(jìn)行水泥漿體材料的拌制，并將其運(yùn)入料斗備噴。
　　（4）攪拌機(jī)下鉆到設(shè)計(jì)深度時(shí)，開(kāi)始灰漿噴射施工，其泵送壓力保持在0.5Mpa左右，以保證水泥漿體材料能連續(xù)自動(dòng)噴入地基孔內(nèi)，鉆桿提升速度控制在0.5m/min左右，當(dāng)鉆桿提升到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，重復(fù)下鉆并攪拌，下鉆速度控制在0.60m/min左右，直至樁底設(shè)計(jì)深度停止噴入水泥漿，逐漸提起攪拌機(jī)同時(shí)并不斷攪拌。
　　（5）施工完成后，清洗集料斗，水泥灰漿泵，泵送管道，同時(shí)清除鉆頭上沾附的粘土。
　　4.3重要環(huán)節(jié)控制
　　（1）鉆機(jī)定位:地基地面經(jīng)整平符合施工要求后，按照布樁設(shè)計(jì)圖通過(guò)穩(wěn)定的控制點(diǎn)準(zhǔn)確進(jìn)行樁孔定位，其水平偏差不應(yīng)超過(guò)5cm，并使攪拌機(jī)鉆桿軸保持垂直。為保證深攪樁體的垂直度滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，可在攪拌機(jī)上懸掛一吊錘，通過(guò)控制吊錘與鉆桿的距離變化來(lái)進(jìn)行鉆桿垂直度的控制。
　　（2）水泥漿的制備:水泥漿制備池和供漿池均應(yīng)安裝強(qiáng)度足夠的攪拌葉，其葉片直徑比制備池和供漿池相應(yīng)的直徑約短5cm，攪拌葉片下端比池底高1cm左右，因?yàn)閿嚢枞~片與池底或池壁間隙過(guò)大會(huì)造成水泥在池邊攪不開(kāi)。水泥漿體材料的制備量應(yīng)以單根樁用料略有富余為依據(jù)，按預(yù)定配合比進(jìn)行投料成分的控制，并充分?jǐn)嚢杈鶆颉Ｈ羲�泥投料不足，�?huì)引起水泥漿體的水灰比過(guò)大，從而導(dǎo)致水泥漿體材料濃度下降，就相當(dāng)于地基軟土土體含水量提高,使水泥土樁身強(qiáng)度降低[3]。
　　（3）正循環(huán)下鉆攪拌:第一次進(jìn)行成孔下鉆施工時(shí)，為避免堵管應(yīng)帶漿進(jìn)行，嚴(yán)禁帶水下鉆。下鉆攪拌速度由電機(jī)的相應(yīng)電流表監(jiān)測(cè)控制，鉆機(jī)工作電流控制在60A以內(nèi)。攪拌機(jī)鉆桿的有效桿長(zhǎng)應(yīng)適當(dāng)大于施工樁長(zhǎng)度，攪拌葉片直徑略大于設(shè)計(jì)樁徑，以確保設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)和樁徑都能滿足要求。
　　（4）反循環(huán)上提噴漿攪拌:第一次上提噴漿量應(yīng)小于總漿量的一半，并保證噴漿的速度均勻。為保證水泥攪拌樁的樁身底部，頂部和樁身質(zhì)量，第一次提鉆噴漿時(shí)應(yīng)在樁底部和頂部位置各停留約30s，并進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛Ｕ麄�(gè)噴漿施工過(guò)程應(yīng)保持連續(xù)施工，若因故停漿，應(yīng)將攪拌機(jī)鉆桿下沉到停漿點(diǎn)以下1m位置，待再次恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿提升，且其時(shí)間間隔不能太久。
　　（5）重復(fù)攪拌:在水泥摻入比一定時(shí)，保證水泥漿和孔內(nèi)土體的攪拌程度比增加水泥含量對(duì)提高樁身承載力更為有效。為保證水泥漿與孔內(nèi)土體充分?jǐn)嚢杈鶆颍�在電�?dòng)機(jī)功率允許的條件下，應(yīng)盡量多裝葉片。
　　5質(zhì)量檢驗(yàn)
　　（1）水泥攪拌樁施工結(jié)束7d后，可采用輕便觸探法對(duì)水泥土樁進(jìn)行樁身質(zhì)量檢驗(yàn)。
　　（2）檢驗(yàn)攪拌均勻性：用輕便觸探器中附帶的勺鉆，在水泥土樁樁身中心鉆孔取芯，觀察其是否存在水泥漿富集的“結(jié)核”現(xiàn)象，或是否存在未被攪勻的土團(tuán)。
　　（3）觸探試驗(yàn)：當(dāng)樁身1d齡期的擊數(shù)N10大于15擊時(shí)，或7d齡期的擊數(shù)N10大于30擊時(shí)，說(shuō)明水泥土樁樁身強(qiáng)度能滿足設(shè)計(jì)要求。
　　（4）水泥攪拌樁成樁施工結(jié)束并經(jīng)28d適當(dāng)養(yǎng)護(hù)后，用鉆孔取芯的方法檢查其樁身的完整性和均勻性，每個(gè)樁身芯樣由專業(yè)人員送實(shí)驗(yàn)室做28d齡期相應(yīng)的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，以測(cè)定樁身28d齡期的強(qiáng)度，場(chǎng)地取芯比例大約為總樁數(shù)的2％。經(jīng)檢驗(yàn)，樁體28d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度均不小于1.2Mpa，符合設(shè)計(jì)要求。
　　6總結(jié)
　　軟土地基加固處理過(guò)程中，在水泥漿深層攪拌樁施工前進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)樁，以確定后續(xù)大面積的攪拌樁施工中的相關(guān)施工參數(shù)，這個(gè)對(duì)整個(gè)加固處理工程的質(zhì)量控制都很關(guān)鍵。在下鉆攪拌施工中，攪拌質(zhì)量的控制對(duì)樁身質(zhì)量的影響很大，應(yīng)作為重點(diǎn)來(lái)進(jìn)行管理。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79-2002[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
　　[2]建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-94[S].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1994.
　　[3]應(yīng)惠清.建筑施工技術(shù)[M].同濟(jì)大學(xué)出版社,2006,5.