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摘要：水泥攪拌樁作為一種軟基處理和防滲處理的方式，在房屋建筑工程的基坑支護、基坑防滲以及水利工程圍堰、堤防的防滲中得到了廣泛的應用。結合工程實際，對水泥攪拌樁作為水利工程護岸擋墻的基礎處理方式進行了探究，總結了水泥攪拌樁施工工藝和質量保證措施。

關鍵詞：水泥攪拌樁；擋墻；基礎處理

1工程概況

新孟河延伸拓浚工程北起長江右岸的大夾江，沿老新孟河拓浚至京杭運河，在新孟河與京杭運河交匯處興建奔牛水利樞紐，過運河后新開河道南延至北干河，拓浚北干河連接洮湖、滆湖，拓浚太滆運河和漕橋河入太湖，工程河道總長116．47km，工程區橫跨長江三角洲平原區和太湖水網平原區。場地位于揚子地層區，張八嶺群、海洲群中酸性海底噴出巖（淺變綠片巖相）構成基底，蓋層以古—中生界為主，基巖中伴有中、酸性火山巖。第四系發育較齊全，更新統以河湖相為主，夾海相、海陸過渡相沉積，全新統在場地區較薄，淺部受人類活動影響較大。施工主要內容為河道拓挖及疏浚、L形懸臂C25鋼筋混凝土擋墻護岸、水上鋪設C25預制混凝土聯鎖塊軟體排、瀝青防汛道路等。為了滿足護岸穩定要求，部分區域鋼筋混凝土擋墻進行水泥攪拌樁地基處理。

2水泥攪拌樁施工

新孟河延伸拓浚工程常州市新北區境內河道工程某標段全長約2．02km，設計單位對部分不滿足護岸穩定要求的部位，在L形懸臂C25鋼筋混凝土擋墻下設置樁徑0．7m、間距1．2m的15％摻量水泥攪拌樁，樁長8．0m的1758根，樁長12．0m的2262根，水泥攪拌樁采用六攪三噴的施工工藝。

2．1試驗樁

施工前進行試樁，試樁選取樁長12．0m的攪拌樁進行試樁，樁間距1．2m，樁徑70mm；15％、16％、17％水泥摻量各做一組試驗，成樁7d后，進行開挖檢查，28d后進行貫入試驗。相關工作必須在監理工程師的監督下進行。經試驗和檢測15％摻量水泥攪拌樁樁長、芯樣無側限抗壓強度、樁底持力層均滿足設計要求，相關參數的選擇能夠滿足施工質量。

2．2施工材料、設備

（1）材料。該工程所用水泥為普通硅酸鹽水泥，施工用水從附近河道抽引河水至集水箱，處理后供施工使用。（2）主要設備。根據樁長和樁徑，選用PH－5型深層攪拌機，采用液壓步履運行方式。包括：1臺55kW主電機、1臺7．5kW進提鉆電機，1臺7．5kW油泵電機，攪拌軸和輸漿管、攪拌頭、3．5kW的空壓機、水泥罐（直徑×高為0．9m×1m）及其配套設備。該工程PH－5型深層攪拌機配套機械主要有：1套PM2－15型灰漿計量配料裝置、2臺容積為500L的灰漿拌制機、1個容積為500L的集料斗、1臺單杠150L注漿泵、1套電磁流量計。

2．3施工前準備

（1）對工作面進行清理，保證場地平整。（2）保證道路暢通，施工用水用電正常。為防止停電和用電線路故障造成的施工問題，在現場配備一臺柴油發電機。（3）對施工材料制定詳細的進場計劃，特別是水泥等主要材料進場前必須保證質量合格，有合格證，并進一步取樣送檢。（4）根據樁位平面圖及主要軸線，用經緯儀定向，鋼卷尺量距，確定樁位并灑上石灰線標注。（5）測量現場地面標高，開挖至樁頂標高。

2．4施工工藝流程

水泥攪拌樁工藝流程：定位→預拌下沉→制備水泥漿→噴漿攪拌提升→重復上下攪拌→清洗→移位。（1）定位。樁基施工前采用反鏟將表層雜土清除干凈，平整場地后，深層攪拌機到達指定樁位，對中已標注樁位，樁位偏差不大于30mm。確保機身水平，導向架垂直。（2）預拌下沉。深層攪拌機正式使用之前需要進行冷卻水循環，循環正常之后可以攪拌切土下沉。漿液主要利用輸漿管從集料斗向下傳輸。下沉的速度不能過快也不能過慢，一般控制在0．38～0．75m／min范圍內。（3）制備水泥漿。待深層攪拌機下沉到設定深度后，開始制備水泥漿。水泥漿的制備需按照試樁確定的配比進行。（4）噴漿攪拌提升。攪拌機的主要工作過程為邊噴漿邊攪拌，攪拌機從預定的設計深度開始向上提升，提升過程當中漿液從中心管不斷涌入地基。其提升速度一般控制在0．3～0．5m／min范圍內的均勻速度提升。（5）重復上下攪拌。為了有效提高水泥漿液攪拌的均勻度，采用上下反復攪拌的方式。攪拌機從設計深度底部提升至頂部之后，集料斗中的水泥剛好處于滿載狀態。此時，可以使攪拌機繼續向下旋轉至設計深度底部后再向上提升。通過上下反復攪拌，形成柱狀加固體。（6）清洗。集料斗使用完成之后應當進行及時清洗，防止水泥漿液固化對集料斗造成破壞。向集料斗中注入清水并開啟灰漿泵，直至基本干凈。（7）移位。重復上述步驟，進行下一根的施工。

2．5技術保證措施

（1）為了提高施工效率，保證工序有效展開，應該在施工之前就對輸送量、泵漿到噴漿口時間、泵送強度、提升設備速度等參數進行提前設計。實際施工過程中的各項工作應當按照事先設計好的攪拌樁配比和施工工藝進行，需要特別注意的是，攪拌機的提升速度應當與注漿的速度保持一致。（2）在柱體施工時，若相鄰柱體之間需要進行搭接，則必須連續進行施工。兩柱體施工時間一般保持在24h以內。（3）確保加固強度和均勻性：施工過程當中，各項施工步驟要嚴格按照預先設計進行，特別是漿液的輸送不能出現中斷和堵塞。（4）出漿口開始出漿以后不能立即提升攪拌頭，需要先噴漿攪拌0．5min以上，使得水泥漿液與樁端土能夠得到充分混合。（5）攪拌機預攪下沉時，不宜沖水，當遇到硬土層下沉太慢時，可適量沖水。（6）在施工過程當中，如果因故障而導致出漿中斷，為了保證攪拌的充分性，應當將攪拌頭向下移動0．5m，再重新開機噴漿攪拌。若故障時間較長，為了防止輸漿管堵塞，應當先進行拆卸清洗。（7）壁狀加固時，相鄰樁的施工時間間隔不宜超過12h。

3質量保證措施和質量檢測結果

3．1質量保證措施

（1）施工之前需要對施工區域進行場地平整以保證施工質量，特別是水泥攪拌樁的施工區，除了需要保證場地平整以外，還應當加入適量的粗沙以提高場地硬度［1］。不得利用生活垃圾和雜土進行回填。在正式開機之前，應當對各項機器參數進行復查，以確保與設計參數相符。現場監理工程師知曉相關技術參數，并隨時進行施工控制。（2）施工之前要進行工藝性試驗，主要目的是找到最符合施工情況的各項技術參數。后續的各項工作都應當以該參數和設計要求為基準開展。（3）攪拌頭翼的各項參數指標應當符合整體提升速度要求，如片數、角度以及回轉數等，都應當提前設計好，以確保實際施工過程中攪拌次數能夠達到質量要求。（4）施工過程中應當保證機器本身的水平度和垂直度，攪拌樁的垂直偏差不得超過1％，樁位的偏差不大于30mm。（5）為了保證漿液的質量，已經制備完成的漿液需要盡快泵送到指定位置進行攪拌。泵送過程要連續，不得出現中斷、離析。漿液輸送時間以及提升速度等各項參數要嚴格按照設計標準執行。（6）前后端工作人員要保持實時信息暢通，以提高配合的緊密程度。（7）施工過程當中，各工序管理人員之間要保持有效的信息溝通，如供漿停止之后，前端應當及時響應，防止出現斷漿等情況；攪拌下沉0．5m后才可通知后段繼續重新供漿。若因故障導致停機時間超過3h，應當對輸漿管進行沖洗。對于噴漿量以及提升速度等重要參數，應當有專門人員進行記錄和控制，確保滿足施工工藝要求。（8）當攪拌樁提升至設計高度時，應當注意對樁頭施工質量的管理。可以通過增加噴漿攪拌次數的方式來提高其密實度。此外，若噴漿起點為地下1m時，提升至地面高度的過程應當放緩，在設計高度處充分攪拌10～20s，以提高施工質量。（9）輸漿管對于輸漿的延續性具有重要影響，因此要檢查是否有漏漿點，管道是否通暢，彎折處是否堵塞。若發現輸漿管出現問題，要處理完成之后才可以繼續施工。若輸漿管道過長，不利于泵送，可以將制漿池向樁位靠近。若無法滿足距離要求，可以通過提升泵送壓力的方式來提高施工質量。（10）施工過程中要對各項施工參數進行動態管理，對各種參數進行實時記錄，如樁長、樁深、攪拌深度等。若動態監管發現施工出現質量偏差，要及時進行補救，采取合理的措施將偏差降到最低。（11）為了提高控制的精度，可以采用電子自動記錄的方式對樁長進行控制。電子記錄儀可以將施工過程當中的各個參數精確記錄下來，如開鉆時間，終鉆時間，提升速度等［2］。（12）水泥攪拌樁施工完成28d內，不得有任何機械在上面行走。28d后，鉆芯取樣進行無側限抗壓強度試驗以及地基承載力試驗。

3．2質量檢測結果

現場水泥攪拌樁分設在不同部位，根據設計要求水泥攪拌樁施工完成后，分別進行了取芯試驗、單樁靜載試驗和復合地基靜載試驗，試驗結果均滿足設計和規范要求，檢驗結果合格，檢驗情況見表1。

4結語

該工程實踐表明，水泥攪拌樁施工技術可作為水利工程護岸擋墻基礎處理技術來應用，滿足鋼筋混凝土對地基承載力的要求，可在類似工程中進行應用。

作者：劉海濤 單位：中國安能集團第二工程局有限公司常州分公司