水泥攪拌樁施工工藝工法

1、水泥攪拌樁施工工藝工法QB/ZTYJGYGF-LJLM-0115-2011）第四工程有限公司 徐立彬1.前言1.1工藝工法概況我國攪拌樁研究始于1977年10月，由冶金部建筑研究總院和交通部水利規(guī)劃設(shè)計院開始進(jìn)行攪拌樁施工機(jī)械和室內(nèi)外試驗研究工作。1980年11月由冶金部基建局主持，通過了“飽和軟粘土深層攪拌加固”技術(shù)鑒定,認(rèn)為該技術(shù)逐步推廣應(yīng)用。攪拌樁在我國應(yīng)用頭十年，主要用于加固軟土，構(gòu)成復(fù)合地基以支撐建筑物或結(jié)構(gòu)物。經(jīng)過各級科研、設(shè)計、施工、生產(chǎn)等部門的共同努力，已研發(fā)了多種適合國情，具有不同特色并互相配套的多種專用攪拌機(jī)械，并形成了龐大的專業(yè)施工隊伍，每年各種攪拌樁達(dá)數(shù)千萬延米，施工地

2、點遍步沿海和內(nèi)陸軟土地基。1.2工藝原理水泥攪拌樁是利用水泥材料作為固化劑的主劑，通過特制的攪拌機(jī)械在地基深處就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基土。2.工藝工法特點2.1施工中無振動、無噪音、無污染，對周圍地基土無擾動、無擠壓。2.2施工機(jī)具簡單，操作方便，造價低，尤其在施工場地較小的地方，采用更為合理。3.適用范圍適宜于加固各種成因的軟粘土，加固深度一般在20m以內(nèi)。4.主要引用標(biāo)準(zhǔn)公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)JTGF801；公路路基施工技術(shù)規(guī)范JTG_F10；鐵路路基施工規(guī)范TB10202；建筑樁基礎(chǔ)

3、技術(shù)規(guī)范GB50007；地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79；建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50202；5.施工方法水泥攪拌樁施工方法示意圖見圖1。圖1 水泥攪拌樁施工示意圖6.工藝流程及操作要點6.1施工工藝流程水泥攪拌樁施工工藝流程見圖2。不合格施工準(zhǔn)備試 樁成 樁檢 測平整場地檢 測圖2 水泥攪拌樁施工工藝流程圖6.2操作要點6.2.1施工準(zhǔn)備1測量放樣定出樁位，同時采用或全站儀或吊線錘雙向控制導(dǎo)向架垂直度。按設(shè)計及規(guī)范要求，垂直度小于1.0%樁長。2施工現(xiàn)場進(jìn)行平整、碾壓或夯實，以保證樁機(jī)定位移動，鉆孔垂直。攪拌樁機(jī)就位。3制備水泥漿：按設(shè)計確定的配合比拌制水泥漿，壓漿前將水泥漿倒入集料斗

4、。6.2.2 試樁試樁的目的是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時間、泵送壓力、攪拌機(jī)提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度等參數(shù)，以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。必須待試樁成功后方可進(jìn)行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗應(yīng)取地基原狀土作室內(nèi)配比實驗和現(xiàn)場工藝性成樁實驗，水泥攪拌樁的抗壓強(qiáng)度不小于設(shè)計。6.2.3成樁1先將深層攪拌機(jī)用鋼絲繩吊掛在起重機(jī)上，用輸漿膠管將貯料罐輸送泵與深層攪拌機(jī)接通，開動電動機(jī)，以0.380.75m/min的速度沉至要求的加固深度；再以0.3-0.5m/min的均勻速度提起攪拌機(jī)，與此同時開動輸送泵，將水泥漿從攪拌機(jī)中心管不斷壓入土中，由攪拌葉片將水泥漿與深

5、層處的軟土攪拌，邊攪拌邊噴漿直到提至地面（近地面開挖部位可不噴漿，便于挖土），即完成一次攪拌過程。用同法再一次重復(fù)攪拌下沉和重復(fù)攪拌噴漿上升，即完成一根柱狀加固體。2 施工中固化劑應(yīng)嚴(yán)格按預(yù)定的配比拌制，并應(yīng)有防離析措施。起吊應(yīng)保證起吊設(shè)備的平整度和導(dǎo)向的垂直度。成樁要控制攪拌機(jī)的提升速度和次數(shù)，使連續(xù)均勻，以控制注漿量，保證攪拌均勻，同時泵送必須連續(xù)。3 攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r，不宜沖水，當(dāng)遇到較硬土層下沉過慢時，方可適量沖水，但應(yīng)考慮沖水成樁對樁身強(qiáng)度的影響。4 所有使用的水泥都應(yīng)過篩，制備好的漿液不得離析，泵送必須連續(xù)。拌制水泥漿液的罐數(shù)、水泥和外摻劑用量以及泵送漿液的時間等應(yīng)有專人記錄；噴漿

6、量及攪拌深度必須采用經(jīng)國家計量部門認(rèn)證的監(jiān)測儀器進(jìn)行自動記錄。5 當(dāng)水泥漿液到達(dá)出漿口后應(yīng)噴漿攪拌30s，在水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬螅匍_始提升攪拌頭。 6.2.4檢測水泥土攪拌樁地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1規(guī)定表1 水泥土攪拌樁地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項目1水泥及外摻劑質(zhì)量設(shè)計要求查產(chǎn)品合格證書或抽樣檢驗2水泥用量參數(shù)指標(biāo)查看流量計3樁體強(qiáng)度設(shè)計要求按規(guī)定辦法4地基承載力設(shè)計要求按規(guī)定辦法一般項目1樁頭提升速度m/min0.5量水頭上升距離及時間2樁底標(biāo)高mm±200測機(jī)頭深度3樁頂標(biāo)高mm+100,-50水準(zhǔn)儀（最上部500mm不計入）4樁位

7、偏差mm50用鋼尺量5樁徑mm0.04D用鋼尺量，D為樁徑6垂直度%1.5經(jīng)緯儀7搭接mm200用鋼尺量7.勞動力組織按四臺鉆機(jī)八小時為一作業(yè)工班配備，其中技術(shù)人員、安全員、工班長由所屬單位職工擔(dān)任。每班人員組織分工見表2。表2 單機(jī)作業(yè)每班人員組織分工表序號工種人數(shù)職 責(zé)1班長1施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全、協(xié)調(diào)、機(jī)械調(diào)配等2電工1鉆機(jī)、電源、電路、工地照明及電氣故障排除3普工10協(xié)助鉆機(jī)工作，清理現(xiàn)場，文明施工等4技術(shù)人員1掌握施工技術(shù)、質(zhì)量，填寫工程日志和記錄5安全員1負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全8.主要機(jī)具設(shè)備主要機(jī)具設(shè)備見表3。表3 主要機(jī)具設(shè)備表序號機(jī)械設(shè)備名稱規(guī)格及型號單位數(shù)量備 注1攪拌機(jī)DB-5A型

8、臺42擠壓泵臺43集料斗1m3套44灰漿攪拌機(jī)臺45水車8 m3臺29.質(zhì)量控制9.1易出現(xiàn)的質(zhì)量問題9.1.1 樁機(jī)的提升速度過快；9.1.2 水泥漿壓力不足；9.1.3 漿液攪拌注入深度不夠；9.2質(zhì)量保證措施9.2.1 攪拌提升速度與輸漿速度同步，制備的漿液不得離析，泵送要連續(xù)；9.2.2 為保證樁端施工質(zhì)量，當(dāng)漿液達(dá)到出漿口時，噴漿座底30s，使?jié){液完全達(dá)到樁端；9.2.3 通過復(fù)噴的方法達(dá)到提高樁身強(qiáng)度的目的，攪拌次數(shù)1次噴漿2次攪拌或2次噴漿3次攪拌為宜，且最后1次提升攪拌宜采用慢速提升。10.安全措施101主要安全風(fēng)險分析水泥攪拌樁施工是主要風(fēng)險源有：機(jī)械設(shè)備操作安全、高壓設(shè)備機(jī)

9、械傷害。102安全保證措施10.2.1每個樁孔由一個固定的小組施工，機(jī)械操作人員嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，專人負(fù)責(zé)安全防護(hù)，防止高壓設(shè)備機(jī)械傷害，保證安全施工。10.2.2攪拌機(jī)周邊必須設(shè)置安全防護(hù)圍欄，高度不低于1.2 m。所有施工活動均應(yīng)在防護(hù)圍欄內(nèi)作業(yè)。嚴(yán)禁非施工人員進(jìn)入樁基施工區(qū)域。已攪拌好的成樁，必須設(shè)置防護(hù)，并設(shè)置明顯警戒標(biāo)志。10.2.3施工現(xiàn)場設(shè)有安全標(biāo)志。危險地區(qū)懸掛“危險”等警告標(biāo)志，夜間設(shè)紅燈示警。場地狹小時，設(shè)臨時交通指揮。10.2.4對各種機(jī)具設(shè)備和勞動保護(hù)用品定期進(jìn)行檢查和必要的試驗，保證其處于良好狀態(tài)。 10.2.5進(jìn)入施工現(xiàn)場必須佩帶安全帽，機(jī)械操作人員穿工作服，嚴(yán)

10、禁任何人穿拖鞋進(jìn)入施工現(xiàn)場。11.環(huán)保措施11.1在運輸、儲存水泥類易飛揚物時，采取覆蓋、密封、灑水等措施防止和減少揚塵。11.2運輸車輛進(jìn)出工地不得超限運輸，防止沿途撒漏。 11.3配備專用灑水車，對施工現(xiàn)場和運輸?shù)缆方?jīng)常進(jìn)行清掃和灑水濕潤，減少揚塵和對生產(chǎn)人員及當(dāng)?shù)鼐用裨斐晌：Α?11.4位于人群集中地段的作業(yè)面，除采用低噪音設(shè)備外，嚴(yán)格遵守地方環(huán)保關(guān)于施工作業(yè)時間的要求。11.5認(rèn)真規(guī)劃施工道路，做好臨時道路的管理、使用，并做好道路的排水和邊坡防護(hù),施工場地內(nèi)修建施工排水系統(tǒng)并確保暢通。 11.6工程完工后及時清理現(xiàn)場垃圾，做到文明退場。12.應(yīng)用實例12.1工程簡介京福閩贛標(biāo)四分部路基

11、工程，DK622+956DK623+020區(qū)間長度為64m。根據(jù)設(shè)計要求須進(jìn)行地基加固，采用水泥攪拌樁進(jìn)行加固。加固范圍為：DK622+956端18.4m，DK622+956端14m。單根樁長514m。攪拌樁總計為543根，直徑0.5米，孔距1.5m，正方形布置。12.2施工情況12.2.1采用"四噴四攪"施工工藝，即在攪拌頭兩次下沉和兩次提升時均噴漿攪拌。12.2.2攪拌樁機(jī)為SJB-30型，并配備一臺200L的灰漿攪拌機(jī)。12.2.3攪拌樁水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水泥摻量12，漿液水灰比0.5，加固體上方的水泥摻量為7。加固體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度0.50.8MPa。1