水泥攪拌樁(粉噴樁)

水泥攪拌樁原理

水泥攪拌樁是指軟基處理的一種有效形式，是一種將水泥作為固化劑的主劑，利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢瑁顾嗯c土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度。水泥攪拌樁按主要使用的施工做法分為單軸、雙軸和三軸攪拌樁。20世紀(jì)70年代，開始用水泥攪拌樁加固軟土地基，已有40多年的歷史。它是通過特制的深層攪拌機(jī)，將軟土和水泥（固化劑）強(qiáng)制攪拌，并利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使土體固結(jié)，形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土樁。該工藝主要用于軟土地基的處理。

水泥攪拌樁適用范圍

1.水泥土攪拌樁的施工工藝分為漿液攪拌法(以下簡稱濕法)和粉體攪拌法(以下簡稱干法)。適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、素填土、軟—可塑粘性土、松散—中密粉細(xì)砂、稍密—中密粉土、松散—稍密中粗砂和礫砂、黃土等土層。不適用于含大孤石或障礙物較多且不易清除的雜填土，硬塑及堅(jiān)硬的粘性土、密實(shí)的砂類土以及地下水滲流影響成樁質(zhì)量的土層。當(dāng)?shù)鼗恋奶烊缓啃∮?0%(黃土含水量小于25%)、大于70%時(shí)不應(yīng)采用干法。寒冷地區(qū)冬季施工時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)溫對處理效果的影響。

2.水泥土攪拌法用于處理泥炭土、有機(jī)質(zhì)含量較高或pH值小于4的酸性土、塑性指數(shù)大于25的粘土或在腐蝕性環(huán)境中以及無工程經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)采用水泥土攪拌法時(shí)，必須通過現(xiàn)場和室內(nèi)試驗(yàn)確定其適用性。

3.水泥土攪拌法可采用單頭、雙頭、多頭攪拌或連續(xù)成槽攪拌形成水泥土加固體;濕法攪拌可插入型鋼形成排樁(墻)。加固體形狀可分為柱狀、壁狀、格柵狀或塊狀等。

4.擬采用水泥土攪拌法處理地基的工程，除按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定進(jìn)行巖土工程詳勘外，尚應(yīng)查明擬處理土層的PH值、有機(jī)質(zhì)含量、地下障礙物及軟土分布情況、地下水及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律等。

水泥攪拌樁施工工藝

一、施工準(zhǔn)備

1.1攪拌樁施工場地應(yīng)事先平整，清除樁位處地上、地下一切障礙(包括大塊石、樹根和生活垃圾等)。場地低洼時(shí)應(yīng)回填粘土，不得回填雜土。

1.2水泥攪拌樁應(yīng)采用合格等級強(qiáng)度普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計(jì)量。使用前，承包人應(yīng)將水泥的樣品送中心試驗(yàn)室或監(jiān)理工程師指定的試驗(yàn)室檢驗(yàn)。

1.3水泥攪拌樁施工機(jī)械應(yīng)配備電腦記錄儀及打印設(shè)備，以便了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度。監(jiān)理工程師每天收集電腦記錄一次。

1.4水泥攪拌樁施工機(jī)械必須具備良好及穩(wěn)定的性能，所有鉆機(jī)開鉆之前應(yīng)由監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部組織檢查驗(yàn)收合格后方可開鉆。

二、施工流程

2.1 樁位放樣→鉆機(jī)***位→檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度→打開高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準(zhǔn)面以下0.3m→重復(fù)攪拌下鉆至設(shè)計(jì)深度→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。

2.2 樁位放樣：根據(jù)樁位設(shè)計(jì)平面圖進(jìn)行測量放線，定出每一個(gè)樁位，誤差要求小于鉆機(jī)定位：依據(jù)放樣點(diǎn)使鉆機(jī)定位，鉆頭正對樁位中心。用經(jīng)緯儀確定層向軌與攪拌軸垂直，調(diào)平底盤，******樁機(jī)主軸傾斜度不大于1%。鉆　進(jìn)：啟動(dòng)鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)深度，在鉆進(jìn)過程中同時(shí)啟動(dòng)噴漿泵，使水泥漿通過噴漿泵噴入被攪動(dòng)的土中，使水泥和土進(jìn)行充分拌合。在攪拌過程中，記錄人應(yīng)記讀數(shù)表變化情況。重復(fù)攪拌和提升：采用二噴四攪工藝，待重復(fù)攪拌提升到樁體頂部時(shí)，關(guān)閉噴漿泵，停止攪拌，樁體完成，樁機(jī)移至下一樁位，重復(fù)上述過程。

三、施工控制

3.1水泥攪拌樁開鉆之前，應(yīng)用水清洗整個(gè)管道并檢驗(yàn)管道中有無堵塞現(xiàn)象，待水排盡后方可下鉆。

3.2為******水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在主機(jī)上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進(jìn)行控制。

3.3對每根成型的攪拌樁質(zhì)量檢查******是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、壓漿過程中是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時(shí)間以及復(fù)攪次數(shù)。

3.4為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，每臺機(jī)械均應(yīng)配備電腦記錄儀。同時(shí)現(xiàn)場應(yīng)配備水泥漿比重測定儀，以備監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部質(zhì)檢人員隨時(shí)抽查檢驗(yàn)水泥漿水灰比是否滿足設(shè)計(jì)要求。

3.5水泥攪拌配合比：水灰比0.45～0.55、水泥摻量12%、每米摻灰量46.25kg、高效減水劑0.5%。

3.6水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。******次下鉆時(shí)為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應(yīng)小于總量的1/2，嚴(yán)禁帶水下鉆。******次下鉆和提鉆時(shí)一律采用低檔操作，復(fù)攪時(shí)可提高一個(gè)檔位。每根樁的正常成樁時(shí)間應(yīng)不少于40分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa。

3.7為******水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量，******次提鉆噴漿時(shí)應(yīng)在樁底部停留30秒，進(jìn)行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間為30秒。

3.8 在攪拌樁施工過程中采用"葉緣噴漿"的攪拌頭。這種攪拌頭的噴漿口位于攪拌葉片的***外緣，當(dāng)漿液離開葉片向樁體中心環(huán)狀空間運(yùn)移時(shí)，隨著葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)和切削，漿液能較均勻地散布在樁體中的土中。長期使用證明，"葉緣噴漿"攪拌頭能較好地解決噴漿中的攪拌不均問題。

3.9 施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制噴漿時(shí)間和停漿時(shí)間。每根樁開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿。嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。儲漿罐內(nèi)的儲漿應(yīng)不小于一根樁的用量加50kg。若儲漿量小于上述重量時(shí)，不得進(jìn)行下一根樁的施工。

3.10施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按監(jiān)理工程師要求整樁復(fù)攪，復(fù)噴的噴漿量不小于設(shè)計(jì)用量。如遇停電、機(jī)械故障原因，噴漿中斷時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄中斷深度。在12小時(shí)內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施，并將補(bǔ)噴情況填報(bào)于施工記錄內(nèi)。補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于100cm，超過12小時(shí)應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。

3.11 現(xiàn)場施工人員認(rèn)真填寫施工原始記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括：a施工樁號、施工日期、天氣情況；b噴漿深度、停漿標(biāo)高；c灰漿泵壓力、管道壓力；d鉆機(jī)轉(zhuǎn)速；e鉆進(jìn)速度、提升速度；f漿液流量；g每米噴漿量和外摻劑用量；h復(fù)攪深度。

四、質(zhì)量檢查

4.1 輕便觸探法　成樁7天可采用輕便能探法檢驗(yàn)樁體質(zhì)量。用輕便觸探器所帶勺鉆，在樁體中心鉆孔取樣，觀察顏色是否一致，檢查小型土攪拌均勻程度、根據(jù)輕便觸探擊數(shù)與水泥土強(qiáng)度的關(guān)系，檢查樁體強(qiáng)度能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，輕便能探法的深度一般不大于4m。

4.2 鉆芯取樣法　水泥生產(chǎn)工藝流程成樁完成，對豎向承載的水泥土在90天后、橫向承載的水泥土在28天后，用鉆芯取樣的方法檢查樁體完整性，攪拌均勻程度，樁體強(qiáng)度、樁體垂直度。鉆芯取樣頻率為1%～1.5%。 　水泥攪拌樁樁徑（單軸）一般為500MM~550MM，******為600MM，固化劑常用等級強(qiáng)度為32.5/42.5。

水泥摻量除塊狀加固時(shí)可用被加固濕土質(zhì)量的7%~12%外，其余宜為12%~20%。

加固深度：濕法<20m，干法<15m。

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