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濕噴樁加固軟土地基施工質量控制

[日期：2009-02-09] 來源：中國園林工程網作者：發表評論(0)打印

    摘要：濕噴樁是深層攪拌法的一種，是近幾年用于加固軟粘土地基的一種新興常用方法，它是利用水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械，在地基深處就地將軟土和水泥漿強制攪拌，利用水泥和軟土產生的一系列物理-化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的優質復合地基。

    關鍵詞：濕噴樁試樁復攪鉆孔取芯標準貫入

    1.工程概況

    南京至太倉高速公路南京至常州段NC-JT1-1合同段全長3km，用濕噴樁處理軟土地基段落長度629m，計用23113根，樁長253102延米，濕噴樁直徑為50cm，間距為1.2m~2.0m，樁長在5.0m~15.5m之間，樁位平面置呈正三角形（梅花形）。

    寧常高速公路標地處沿海、沿江、江淮之間的水網地區，穿越軟弱土地段占全長的1/4，軟基處理的好壞，直接影響到路基的穩定性、整體工程的運營質量及工程的經濟性，因此控制濕噴樁施工質量的意義重大。

    2.濕噴樁加固原理

    濕噴樁加固軟土地基實際上就是水泥加固土的過程，即采用機械深層攪拌軟土與水泥漿進而發生的一系列物理化學反應形成復合地基的過程。

    2.1水泥的水解和水化反應

    濕噴樁施工是首先將水泥拌和成水泥漿，水泥中各種鈣質礦物和水完成部分水解和水化反應后，再和軟土中的水繼續進行水解和水化反應，生成鈣質化合物，這是形成復合地基強度的主導因素。

    2.2粘土顆粒與水泥水化物的作用

    當水泥中的各種水化物生成后，一部分自身繼續硬化，形成水泥骨架；另一部分則與其周圍具有一定活性的粘土顆粒發生反應。

    2.2.1離子交換和團粒化作用

    粘土中的化合物表面帶有各種離子，它們和水泥水化生成的鈣離子進行當量吸附交換，從而提高土體強度；又由于軟土本身具有膠凝性，再和水泥水化作用形成的凝膠粒子結合起來，形成水泥土堅固聯結的團粒結構，使水泥土的強度大大提高。

    2.2.2凝硬反應

    隨水泥水化作用生成的鈣離子超出交換所用的數量時，這部分鈣離子就與組成粘土的化合物反應，生成許多不溶于水的結晶化合物并逐漸硬化，同樣大大的增強了水泥土的強度和水穩性。

    從上述水泥加固土的原理可以看出，使水泥土保持足夠的強度，一要有相應數量的水泥，二是必須使水泥與土充分接觸，即用機械充分拌和水泥和土。這為濕噴樁施工指明了控制要點。

    3.現場工藝性試樁

    為更科學的指導施工，嚴格控制濕噴樁施工質量，在正式施工前，必須進行工藝性試樁，其目的是：

    a.驗證室內配合比。

    b.掌握下鉆、提升的困難程度。

    c.確定鉆頭進入硬土層電流變化程度。

    d.確定水泥漿液密度。

    e.確定合適的輸漿泵的輸漿量。

    f.掌握水泥漿到達噴漿口的時間、攪拌機提升速度、復攪下沉、復攪提升速度等參數。

    g.了解施工中冒漿情況及采用下沉噴漿和提升噴漿的不同效果。

    現場工藝性試樁一般應在10根左右，在條件受限時，每種配合比不得少于2根；試樁施工段落最好選擇在地質最差段落，以利于更好的控制后續施工。

    4.濕噴樁現場施工控制

    4.1施工準備

    4.1.1施工現場準備

    進行濕噴樁施工的場地，必須按照設計要求的標高進行平整，清除一切障礙物、雜物。

    4.1.2施工機械準備

    濕噴樁施工機械必須選用配有全自動電腦記錄儀的定型產品，施工前必須經當地計量部門檢驗標定并鉛封；鉆機導向架內外側都必須標有醒目的刻度（由上而下1m標一個刻度），以便施工時隨時觀察下鉆深度；鉆機導向架中間掛有能反應鉆機垂直度的標線；每臺樁機必須配備明示標牌，標明施工技術要求、樁機資料、施工配合比等；施工現場必須同時配備能測量泥漿比重的比重計。

    4.1.3施工物資準備

    現場庫存必須滿足施工2天的經過檢驗合格、質量穩定的大型廠家生產的水泥和石膏粉。

    4.2現場施工工藝控制細則

    4.2.1主要施工順序

    放線定樁位→鉆機就位→下鉆噴漿至設計深度→邊攪拌邊提升鉆桿→至樁頂（地面以下25cm）處停止攪拌→全程復攪一次（如整樁設計漿量還有剩余，應在復攪中繼續噴完）→提升至地面→關閉攪拌機械→移至下一樁位繼續施工。：

    4.2.2施工技術要求

    根據工藝試樁確定的各種施工參數制定施工要點，必須嚴格遵守，各項技術參數如下：水灰比為0.5，水泥用量為60kg/m，石膏粉為水泥用量的2％，水泥漿液攪拌時間必須≥3分鐘，水泥漿比重在1.72~1.78之間；下鉆噴漿速度控制在1.0m/min之內；提升速度控制在0.8m/min之內；樁身垂直度≤1.5％；采用下鉆噴漿，噴漿口設在鉆頭最下層葉片左側，以有利于鉆進潤滑和多復攪一遍，又能保證噴漿長度。

    4.2.3施工工藝

    4.2.3.1定位

    將鉆機移到指定樁位，對中雙向調整鉆機垂直度。

    4.2.3.2漿液配制

    嚴格控制水灰比，加水應經過核準的定量容器。水泥漿必須充分拌和均勻，檢測其密度并記錄。

    4.2.3.3鉆進噴漿、復攪提升

    開動漿泵，將經過過濾的水泥漿送至攪拌頭，開始鉆進噴漿，鉆進噴漿采用設計樁長和電流突變（進入持力層）雙控。在鉆進過程中保持連續噴漿；鉆進至設計深度或持力層后原地噴漿攪拌30秒后，開始提升復攪，復攪原則上為樁身全長，如無法進行全程復攪，應上報監理工程師批準。復攪過程中，應對局部噴漿不足的樁身部位進行補漿。

    4.2.3.4資料打印

    成樁后，必須在移動鉆機前打印施工過程資料和成樁資料，嚴禁移機后補打資料。成樁資料打印必須經旁站監理監督并簽字確認。

    4.3施工控制要點

    根據濕噴樁加固軟土原理和濕噴樁檢測實施細則，施工控制時必須保證全樁的水泥用量、保持持續噴漿及保證噴漿長度、加強復攪特別時上部5m范圍的復攪，具體如下：

    a.為保證濕噴樁的垂直度，首先保證起吊設備的平整度和導向架的垂直度，控制濕噴樁的垂直度偏差≤1.5％，樁位偏差≤5cm。

    b.嚴格控制鉆機下鉆深度、漿噴高程及停漿面，確保噴漿長度和水泥漿液噴入量達到設計要求。如因意外原因斷漿，必須以最早的時間（3h以內）補噴，重疊復噴50CM以上，超過3h按照規定重新補打一根樁。確保全樁水泥用量不得少于試樁時確定的水泥用量，每米用漿量誤差不得大于5％。

    c.水泥漿必須按預定的配比進行水泥、石膏粉和水的拌制，保證每根樁所需的漿液一次單獨拌制完成，使用前過篩并在3h內用完。漿液儲量不少于一根樁的用量，否則不得進行下一根樁的施工；施工時輸漿管路保持潮濕，以利于輸漿。

    d.加強復攪控制，特別時上部5m的復攪，復攪時在全樁長范圍內以不大于規定的速度進行勻速復攪，以增加水泥土的均勻性且復攪宜一次完成。

    e.對輸漿管經常檢查，不得泄漏和堵塞，管道長度不得大于60m。定期檢查鉆頭，保持鉆頭直徑誤差在[-1cm~+3cm]之間。

    f.合理安排樁位施工順序，先施工一個區域四周的樁，形成一個封閉的區域，再逐漸往中心施工，有利于整體的成樁質量和軟基處理效果。

    5.管理控制

    施工單位和監理對濕噴樁施工必須保持高度的重視，加強現場管理和過程控制，及時發現施工中出現的問題并予以解決，杜絕質量隱患，確保濕噴樁施工質量。

    5.1施工單位管理

    項目經理部建立健全質量控制體系，層層把關。試驗室做好原材料的檢驗工作；現場安排專人（3臺鉆機配1人三班制）24h全過程旁站，詳細記錄每根樁的鉆進復攪時間、水泥用量（點水泥袋數量）、鉆桿垂直度、電流變化情況、施工樁長等，發現問題詳細記錄并馬上向上級匯報；項目部質量巡查小組不定時現場巡查，檢查現場施工情況和旁站人員的工作情況并及時解決現場出現的問題。

    5.2監理管理

    監理首先對施工單位的開工報告、室內配合比、施工單位資質、進場設備、施工組織設計、施工工藝、質量控制措施、安全措施等進行審查并參與工藝性試樁的工作，并對現場施工進行全過程旁站，隨時對每一根樁的成樁記錄、水泥用量、鉆桿垂直度、施工單位的旁站情況進行抽檢并對施工單位的資料現場簽字確認，發現問題詳細記錄并馬上向上級匯報。監理組安排專人不定時巡查。

    6.結束語

    正是由于施工前對水泥加固軟土的原理進行分析，對濕噴樁檢測實施細則進行學習，針對施工控制要點落實到過程控制中，同時又加強了對原材料的控制和現場的管理，再有監理的嚴格檢查、監督工作，所施工的23113根濕噴樁，總樁長253102萬延米。在施工結束7天后用輕便觸探器進行樁身質量檢查，同時量成樁的樁徑、樁距，合格率100％，成樁28天后經省高指用鉆孔取芯、標準貫入檢查，優良率達到95％以上，達到了預定的目標，得到了業主的好評和認可。

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