水泥土攪拌樁技術(shù)的最新用途
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作者：張毅
1工程概況
引江濟(jì)漢作為南水北調(diào)中線水源區(qū)工程之一，是從長江荊江段附近引水至漢江興隆河段、補(bǔ)給漢江下游流量的一項(xiàng)大型輸水工程。主要建筑物包括：西荊河船閘、西荊河倒虹吸、干渠渠道(樁號(hào)55 +768 - 56+768)及金屬結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備安裝、臨建等工程。
西荊河倒虹吸位于西荊河原河道，引江濟(jì)漢渠道樁號(hào)55+800 - 56 +000處，管軸線與船閘軸線平行，與引江濟(jì)漢渠成68. 80。交角。西荊河倒虹吸由進(jìn)口段、出口段及管身段三部分組成，二聯(lián)六孔，主體結(jié)構(gòu)長290m，寬34m。建筑物處地質(zhì)條件復(fù)雜多變，處在Q3與Q4分界線上，勘探時(shí)此處位于水下，勘探資料不全，圖紙反映倒虹吸基礎(chǔ)為黏土基礎(chǔ)，實(shí)際開挖土質(zhì)情況從下到上，除接近上游起坡附近建基面含水率在30%左右外，其他含水率均在40% - 60%，整體為平均含水率50%左右的淤泥和淤泥土，軟塑和流塑狀態(tài)。倒虹吸基礎(chǔ)具有如下特點(diǎn)：高孔隙比，未擾動(dòng)時(shí)，處于軟塑狀態(tài)，一經(jīng)擾動(dòng)，結(jié)構(gòu)破壞，處于流動(dòng)狀態(tài)；透水性極弱，晾曬不能改變狀態(tài)；高壓縮性、抗剪強(qiáng)度很低。
倒虹吸基礎(chǔ)開挖完成后，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與招標(biāo)文件地質(zhì)條件不一致，設(shè)計(jì)單位通過補(bǔ)充地質(zhì)勘查，在進(jìn)口閘室、上下游斜坡段和出口閘室，新增水泥土攪拌樁地基處理。進(jìn)口閘室、上下游斜坡段設(shè)計(jì)樁徑500mm，樁間排距1m，呈梅花形布置；進(jìn)口左側(cè)擋土墻設(shè)計(jì)樁徑500mm，樁間排距1m，呈梅花形布置；出口斜管段設(shè)計(jì)樁徑500mm，樁間排距1m，呈梅花形布置；出口閘室設(shè)計(jì)樁徑500mm，樁間排距1m，呈梅花形布置；出口右側(cè)擋土墻設(shè)計(jì)樁徑500mm，樁間排距0.80m，呈梅花形布置。樁深1 -7.50m/單根，共20842m。
2施工準(zhǔn)備
2.1 工藝試驗(yàn)
2012年2月16日，施工單位在下游右翼墻處進(jìn)行了水泥土攪拌樁工藝試驗(yàn)。通過試驗(yàn)，確定90d齡期樁體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于1. 5MPa的配合比為：水泥摻入比不低于15%，水灰比不大于0.50。
2.2場(chǎng)地平整
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形情況平整場(chǎng)地，清除地面及地下障礙。由于上下游斜管段已開挖成形，為便于施工必須填筑施工平臺(tái)并予以壓實(shí)，施工平臺(tái)高出設(shè)計(jì)樁頂高程50cm，高程誤差控制在±15 cm范圍內(nèi)。
2.3測(cè)量放樣
使用全站儀放出加固處理地基的邊界線。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙尺寸，用鋼尺實(shí)地放出每根樁位置，并插設(shè)竹簽標(biāo)識(shí)，注意校核樁的數(shù)量和在縱橫向上的間距，其樁距校核差為±50mm。測(cè)出每根樁處原地面標(biāo)高，以此控制樁長及樁底標(biāo)高。施工前丈量鉆桿長度，并在鉆桿和支架上做好標(biāo)記，以便隨時(shí)掌握鉆桿鉆入深度，保證設(shè)計(jì)樁長。
2.4其他準(zhǔn)備
準(zhǔn)備2臺(tái)SP-5型深層攪拌樁機(jī)(電機(jī)功率45kW)，1臺(tái)PJ-5A泥漿泵及其配套設(shè)備和可控制樁身每米噴漿量的電子計(jì)量系統(tǒng)，備齊所有檢測(cè)設(shè)備和原始記錄表格，備齊相應(yīng)施工技術(shù)參數(shù)。
3施工方法
3.1施工要點(diǎn)
施工過程中，鉆桿的下沉或提升、噴漿、攪拌機(jī)攪拌和鉆機(jī)移位等要有序結(jié)合。攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速和提升速度要匹配，針對(duì)高含水量淤泥質(zhì)土，下沉或提升的速度要慢些，以保證攪拌和噴漿更加均勻。
嚴(yán)格按成樁實(shí)驗(yàn)確定的參數(shù)施工。本項(xiàng)目水泥采用P．042.5水泥，水灰比為0.50，水泥漿比重1.85，水泥摻入量為16%，即每米水泥用量為57kg，每米噴漿量為46. 30L；噴漿壓力控制在0.25 -0.60MPa。制備好的水泥漿液不得離析，漿液泵送必須連續(xù)。
3.2施工程序
地面平整——測(cè)樁定位——鉆機(jī)就位——制漿——開啟鉆機(jī)水泥漿泵——邊鉆進(jìn)邊噴漿攪拌至設(shè)計(jì)深度——邊提升鉆頭邊噴漿攪拌至停漿面——再次鉆進(jìn)噴漿攪拌至樁長1/3位置——再次提升噴漿攪拌至停漿面——移位進(jìn)行下一樁施工。
3.3質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)
攪拌樁機(jī)定位：移動(dòng)到施工樁位，調(diào)平。由于多數(shù)樁位在斜坡上，要填筑施工平臺(tái)并填實(shí)墊平�？刂茦段黄�≤5cm，垂直度偏差≤l%。
制備水泥漿：按照水灰比0. 50配制漿液，根據(jù)制漿桶容積，計(jì)算出每桶漿水泥用量和用水量；灰漿拌和不少于3min；漿液攪拌均勻后，需經(jīng)過濾后方可使用。
下鉆提升：開動(dòng)攪拌機(jī)，使之沿著導(dǎo)向架攪拌切土下沉，同時(shí)啟動(dòng)泥漿泵送漿，控制下鉆速度0. 8m/min到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，再以0.8 m/min速度反轉(zhuǎn)提升至停漿面，停漿面高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm。整個(gè)下鉆、提升過程中不停止送漿。考慮到地質(zhì)條件的不均勻性，下鉆和提升速度也可在上、下10%范圍內(nèi)調(diào)整，同時(shí)調(diào)整噴漿速度，保證噴漿量的均勻。
復(fù)攪：在鉆頭提升至停漿面后，繼續(xù)下鉆復(fù)攪至樁長1/3處，控制下鉆速度0.8m/min到達(dá)復(fù)攪深度后，再以0.8 m/min速度反轉(zhuǎn)提升至停漿面。重復(fù)上一過程，完成一根樁的制作。
移位：將攪拌樁機(jī)移至下根樁位，重復(fù)上述步驟，進(jìn)行下根樁施工。
3.4施工中注意的問題
漿液要嚴(yán)格按成樁實(shí)驗(yàn)確定的配合比拌制。制備好的漿液要均勻，不能產(chǎn)生離析現(xiàn)象，停置時(shí)間超過2h的灰漿嚴(yán)禁使用。
泵送漿液前，管路要保持濕潤，以利于輸漿通暢。漿液供應(yīng)做到連續(xù)均勻，一旦因故停漿，攪拌機(jī)要下沉至停漿面以下0. 50m處，待恢復(fù)正常供漿后再噴漿提升。
根據(jù)成樁試驗(yàn)確定技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工。專人記錄每根樁的鉆孔起止時(shí)間、孔深、注漿量、注漿起止時(shí)間、鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力等指標(biāo)。
在施工過程中，施工人員要關(guān)注有關(guān)參數(shù)的變化，及時(shí)準(zhǔn)確填寫施工記錄。
4質(zhì)量保證措施
加強(qiáng)原材料質(zhì)量控制，所有進(jìn)場(chǎng)原材料按照頻次進(jìn)行抽檢，不合格的原材料嚴(yán)禁使用；認(rèn)真執(zhí)行“三檢制”，施工過程中發(fā)現(xiàn)問題，制定整改措施及時(shí)糾正；完善技術(shù)管理體系，做好各工序技術(shù)交底，注重崗前技術(shù)培訓(xùn)；成立質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組，完善質(zhì)檢體系，配專
職質(zhì)量檢查人員，試驗(yàn)室跟蹤檢驗(yàn)，保證質(zhì)量檢查工作有序進(jìn)行。
5結(jié)語
西荊河樞紐倒虹吸工程于2012年2月28日正式開始水泥攪拌樁施工，2012年4月19日全部完工，共完成水泥土攪拌樁20842m。其中下游段（下游斜坡段、出口閘室右聯(lián)及右側(cè)擋土墻）于2012年4月28日完成單樁及復(fù)合地基承載力檢測(cè)并通過聯(lián)合驗(yàn)收，上游段（上游左側(cè)擋土墻、進(jìn)口閘室、上游平管段及斜坡段）于2012年5月22日完成單樁及復(fù)合地基承載力檢測(cè)并通過聯(lián)合驗(yàn)收，另外上游斜坡段4號(hào)箱涵基礎(chǔ)水泥攪拌樁于2012年6月5日通過驗(yàn)收。作為重要隱蔽工程和關(guān)鍵部位單元工程，經(jīng)評(píng)定，24個(gè)單元工程合格率l00%且優(yōu)良率100%。
6【摘要】 本文通過水泥土攪拌樁技術(shù)在西荊河樞紐倒虹吸工程基礎(chǔ)處理施工中的應(yīng)用，詳細(xì)闡述了在高含水量淤泥質(zhì)土復(fù)雜地質(zhì)條件下，水泥土攪拌樁施工參數(shù)確定、施工工藝流程及施工要點(diǎn)，介紹了質(zhì)量控制措施，可供同類地質(zhì)條件下復(fù)合地基處理施工參考。
