田春利
　　中鐵十九局集團第五工程有限公司510900
　　
　　摘要：本文從原理、工藝、施工控制和質(zhì)量檢驗方面詳實的闡述了水泥濕噴樁的施工應用全過程和需要注意的事項，并就實際工程中應用的情況進行跟蹤分析，對水泥濕噴攪拌樁施工有一定的指導作用。
　　0引言
　　廣州增城至從化高速公路部分線路靠近或穿越一些水田、池沼地帶，這些地帶常有厚度不等、承載力較低的高壓縮性淤泥或淤泥質(zhì)土，呈塑性，強度極差。在這種地基上建造小橋涵、填筑路基，如果處理不好，就可能出現(xiàn)地基的局部破壞乃至整體滑動等失穩(wěn)現(xiàn)象。為此，廣州增從高速公路在設計上借鑒深層攪拌樁原理，采用水泥濕噴樁工藝對這種軟基進行加固處理。原理是通過帶有特殊噴嘴的泥漿管，噴射鉆進到預定深度，然后利用高壓（20-40Mpa）泥漿泵將水泥漿以高速噴射沖切土體，使射入的水泥漿和地基土強制進行混合，經(jīng)凝結(jié)硬化一系列物理化學反應，在短期內(nèi)，使原來流塑狀態(tài)變成半固態(tài)的樁體，使原來的軟土地基變成具有整體性，水穩(wěn)定性和一定強度的加固土樁復合地基，從而提高地基承載力，減少地基沉降，減少地基沉降，達到加固地基的目的。
　　深層攪拌樁加固是利用水泥、生石灰粉作為固化劑，通過特制的深層攪拌機械，使地基深部與軟弱土強制拌和，并利用固化劑與軟土攪和過程中發(fā)生的一系列物理反應和化學反應使加固場地的地基硬結(jié)成具有一定強度的復合地基。該法具有無噪聲、無振動、無污染、工效高、成本低等優(yōu)點。采用水泥漿攪拌法施工所形成的樁簡稱“濕噴樁”。
　　1濕噴樁施工
　　1.1機械設備
　　濕噴樁機必須采用專用濕噴樁機，嚴禁采用粉噴樁機改裝。鉆頭應為雙十字鉆頭，嚴禁使用利用自重下沉和無位直接利用卷揚機進行提升的鉆機。輸送管長度一般不大于60米，擺放平順，管道最大長度不得大于80米，接頭最多不超過2個。根據(jù)水泥攪拌樁的設計根數(shù)、長度和工期，選用l～2臺STB-3型單頭深層水泥攪拌機，每臺攪拌機配備灰漿拌和機l臺，UBJ-1.8C1型擠壓式灰漿泵l臺以及相應的起吊和導向裝置、電氣控制盤。水泥漿泵站離深層攪拌機應小于50m，越近越好。
　　所有的電流表、壓力表和計量裝置等必須經(jīng)過計量部門的標定認可，使用前檢查正常后可投入使用。
　　1.2進場材料
　　使用招標通過的水泥，并應提供質(zhì)保單。
　　每臺鉆機要求建立工地水泥庫，數(shù)量宜滿足三天的用量，水泥堆放量墊空，不得受潮，四周要開挖排水溝，若受潮結(jié)塊不得使用，做到防水、防風。
　　1.3濕噴樁施工工藝
　　1.3.1平整場地
　　濕噴樁施工前先對原地面進行整平"根據(jù)設計資料對樁位進行合理布置"并準確地進行樁位放樣,杜絕邊施工邊放樣。
　　1.3.2測定樁位
　　機械設備進場前，要測定樁基軸線、定位點和水準點，樁位要進行編號，以便順序施工。
　　1.3.3鉆機定位
　　施工機械安裝就位,調(diào)整鉆機工作臺應保持水平"鉆桿垂直度偏差<1%。
　　1.3.4鉆機參數(shù)確定
　　鉆機預攪下沉鉆進至樁底標高，下沉鉆進過程中鉆進速度由試樁結(jié)果確定確定各種技術參數(shù)，按首件工程認可制要求進行工藝性試樁，試樁應達到下列要求：
　　必須獲得滿足設計漿噴量和進入持力層的成樁工藝及各項技術參數(shù)：鉆時速度，參考值V=0.5-0.8m/min提升速度，參考值Vp=0.5-0.8m/min攪拌速度，參考值VR=30-50r/min鉆進、復攪與提升進管道壓力，參考值0.1-0.2MPa噴漿時管道壓力，參考值0.2-0.4MPa
　　1.3.5在鉆機預攪下沉過程中配制漿液
　　攪拌水泥漿時先加水，然后按先水泥!后外加劑的順序投料，每次拌漿時間不少于2min，應將水泥漿攪拌均勻，水泥漿從拌和機倒入集料斗時要過篩把水泥中的硬塊剔除，水泥灰漿水灰比0.5。
　　1.3.6鉆機工作機制
　　上提噴漿鉆桿下沉達到設計樁端持力層后，在確保漿液從噴漿口噴出的情況下，噴漿30s后邊噴漿邊勻速攪拌提升。提升速度由試樁確定，以保證成樁的上下段都有足夠的水泥漿量。提升至設計樁頂位置時停止向孔內(nèi)噴漿，攪拌6s~10s，以保證樁頭均勻密實。
　　1.3.7鉆機復攪
　　重復攪拌下沉、噴漿至樁底標高，使水泥攪拌均勻。重復攪拌提升直至離地面0.25m。關閉攪拌機,樁機移位。
　　2質(zhì)量控制措施及質(zhì)量標準
　　濕噴樁屬地下隱蔽工程，其質(zhì)量控制應貫穿于施工的全過程，現(xiàn)場要加強管理，特別要注意以下施工要點:
　�、賴栏窨刂沏@孔下鉆深度、噴漿高程及停漿面，確保濕噴樁長度和噴漿量達到規(guī)定要求。
　�、跐駠姌兑�穿透軟透土層到達強度相對較高的持力層，并深入土層50cm，持力層深度除根據(jù)地質(zhì)資料外，還應根據(jù)鉆進電流表的讀數(shù)值來確定，當鉆桿鉆進時電流表的讀數(shù)明顯上升，說明已進入硬土層，如能持續(xù)50cm以上則說明已進入持力層。如軟土層厚度與設計樁長不符時，應遵循以下原則：
　　如達到設計樁長軟土層仍未穿透時，應繼續(xù)鉆進，直至深入持力層50cm為止
　　如未達到設計樁長在已探明確已鉆至硬土層的情況下，至少應深入持力層1.0米
　　凡是施工樁長與設計樁長不符時，應要求立即停機，分折析原因及時匯報，如出現(xiàn)大面積樁長不符時，應立即停止施工，由施工技術人員及設計院進行設計變更。
　　③復攪必須達到全樁長。
　　④鉆機提升時管道壓力不宜過大。
　　⑤在成樁過程中，如發(fā)生斷電、卡鉆等外在因素影響樁身質(zhì)量時，應在12h內(nèi)采取補噴措施，補噴重疊長度不宜小于1.0米。
　　⑥對輸漿管要經(jīng)常檢查，不得泄漏，不得采用受潮成塊的水泥，其直徑以49-53毫米為宜。
　�、弑仨毤訌娝�泥用量的控制，建立水泥臺帳，每天水泥耗用量必須經(jīng)核查簽認。
　�、嗍准�工程必須全過程旁站，全過程記錄，記錄應包括交接情況。
　�、徇M場施工的每臺鉆機都必須試鉆，以確認每臺鉆機的工藝，性能達不到要求的必須清除出場。
　　3質(zhì)量檢驗及驗收
　　3.1質(zhì)量檢驗
　　施工過程中必須隨時檢查噴漿量、樁長、復攪長度以及是否進入持力層及施工中有無異常現(xiàn)象，記錄處理方法及措施。
　　濕噴樁成樁七天后開挖自檢，觀察樁體成型情況及攪拌均勻程度，測量成樁直徑，并如實做好記錄，檢查頻率為2%，如發(fā)現(xiàn)凝體不良等情況，應及時報廢補樁。
　　成樁28天后自檢，要樁體上部樁頂以下截取整段樁體并分成三段進行樁的無側(cè)限抗壓強度試驗，按下成推算90無齡期的水泥強度R90。R90=K1K2K3RTRT—試驗齡期的強度（mpa）K1—推算系數(shù)，K1=90/TT—試驗齡期K2—試件邊界條件修正系數(shù)，一般為1.15K3—制樣強度損傷系數(shù)，一般為1.13抽檢樁數(shù)的頻率為2‰,如單側(cè)橋頭樁數(shù)少于1000根，則抽檢樁不得少于2根。
　　在所述3.1.1-3.1.3條檢查合格的前提下，由指定的試驗單位組織進行全樁身的鉆芯及標貫試驗，抽檢頻率2‰，主要檢查：是否貫穿軟土層樁身的長度，噴漿量是否達到設計要求，樁身成型情況，水泥土攪拌均勻程度樁身的強度。抽檢中應特別注意實際施工長度與設計長度不符合的樁，并以此數(shù)據(jù)作為計量的一個依據(jù)。
　　3.2濕噴樁質(zhì)量檢驗標準
　　濕噴樁施工質(zhì)量允許偏差符合下表要求，質(zhì)量檢驗合格后監(jiān)理工程師應填寫濕噴樁現(xiàn)場質(zhì)量檢驗報告單
　　檢查項目 質(zhì)量標準 檢查方法和頻率
　　樁位偏差 ≤50 抽查2%
　　深度偏差 ≤50 抽查2%
　　樁徑（mm） 不小于設計 抽查2%
　　樁長（mm） 不小于設計 查施工記錄
　　傾斜度（%） ≤1.5 查施工記錄
　　單樁用漿量誤差（%） ＜1 查施工記錄
　　樁體無側(cè)限抗壓強（mpa） 不小于設計 樁段2，2根
　　3.3工程驗收
　　段落施工結(jié)束后，應對完成的濕噴樁進行檢測。檢測的內(nèi)容有：外觀成型、樁距、樁徑、樁數(shù)。1.樁號：FKA-0340樁徑（mm）：500鉆心孔樁長（m）：8.33樁身水泥土質(zhì)量情況：水泥攪拌混勻性好，芯樣成形性好抽檢樁身水泥土強度代表值（Mpa）：上：6.4下：6.7樁端持力層情況：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土2.樁號：FKA-0701樁徑（mm）：500鉆心孔樁長（m）：8.20樁身水泥土質(zhì)量情況：水泥攪拌混勻性好，芯樣成形性好抽檢樁身水泥土強度代表值（Mpa）：上：2.9下：6.4樁端持力層情況：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土3.樁號：FKA-1049樁徑（mm）：500鉆心孔樁長（m）：7.80樁身水泥土質(zhì)量情況：水泥攪拌混勻性好，芯樣成形性好抽檢樁身水泥土強度代表值（Mpa）：上：2.9下：2.3樁端持力層情況：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土4.樁號：FKA-1220樁徑（mm）：500鉆心孔樁長（m）：8.00樁身水泥土質(zhì)量情況：水泥攪拌混勻性好，芯樣成形性好抽檢樁身水泥土強度代表值（Mpa）：上：2.3下：3.4樁端持力層情況：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土5.樁號：FKA-1330樁徑（mm）：500鉆心孔樁長（m）：8.10樁身水泥土質(zhì)量情況：水泥攪拌混勻性好，芯樣成形性好抽檢樁身水泥土強度代表值（Mpa）：上：5.8下：2.6樁端持力層情況：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土6.樁號：FKA-1643樁徑（mm）：500鉆心孔樁長（m）：8.30樁身水泥土質(zhì)量情況：水泥攪拌混勻性好，芯樣成形性好抽檢樁身水泥土強度代表值（Mpa）：上：4.0下：4.4樁端持力層情況：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土7.樁號：FKA-2081樁徑（mm）：500鉆心孔樁長（m）：8.10樁身水泥土質(zhì)量情況：水泥攪拌混勻性好，芯樣成形性好抽檢樁身水泥土強度代表值（Mpa）：上：3.6下：5.0樁端持力層情況：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土8.樁號：FKB-0156樁徑（mm）：500鉆心孔樁長（m）：8.00樁身水泥土質(zhì)量情況：水泥攪拌混勻性好，芯樣成形性好抽檢樁身水泥土強度代表值（Mpa）：上：5.2下：4.8樁端持力層情況：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土
　　取芯強度均大于設計承載力要求。FK0+125~FK0+180，F(xiàn)K0+305~FK0+350段路基施工水泥攪拌樁7004根，檢測3根工程樁進行單軸豎向抗壓靜載試驗，試驗結(jié)果如下：
　　試驗樁號 樁徑（m） 入土樁長（m） 設計單樁承載力值（KN） 試驗最大載荷（KN） 樁端持力層 備注
　　FKA-1455 500 12.00 110 220 粘土質(zhì)砂 FK0+305～FK0+350
　　FKB-220 500 8.00 110 220 粘土質(zhì)砂 FK0+125～FK0+180
　　FKB-717 500 8.00 110 220 粘土質(zhì)砂 FK0+125～FK0+180
　　對該段路基水泥攪拌樁路基進行平板載荷試驗，試驗結(jié)果如下：
　　表1平板載荷試驗結(jié)果匯總
　　試驗樁號 樁徑（m） 入土樁長（m） 設計單樁承載力值（KN） 試驗最大載荷（KN） 最大沉降（mm） 殘余沉降量（mm） 承載力特征值對應的沉降量
　　FKA-1455 500 12.00 110 220 15.59 10.70 4.68
　　FKB-220 500 8.00 110 220 14.62 10.89 4.57
　　FKB-717 500 8.00 110 220 18.49 13.46 6.00
　　可以看出，荷值達到最大荷載時的沉降量也很小。
　　以上試驗結(jié)果顯示，水泥濕噴攪拌樁在廣州增從高速公路S13標地基處里中的應用成功，取得了預期的效果。該工藝可以在類似地質(zhì)的地基處理中借鑒和應用推廣。
　　參考文獻：
　　1． 中華人民共和國行業(yè)標準.《公路路基施工技術規(guī)范》JTGF10-2006,北京：人民交通出版社，2006
　　2． 施工設計圖，《廣州增城至從化高速公路（含街口支線）路基路面兩階段施工圖設計》，中交第二公路勘察設計研究院有限公司，2008.12
　　3． 中華人民共和國行業(yè)標準.《公路路基設計規(guī)范》JTGD30-2004，北京，人民交通出版社，2004
　　4． 中華人民共和國行業(yè)標準.《公路軟土地基路堤設計與施工技術規(guī)范》JTJ017-96.北京:人民交通出版社,1996
　　
　　
　　

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