旋噴攪拌水泥土加勁樁受力機(jī)理及其應(yīng)用研究

【學(xué)員問題】高壓旋噴樁與水泥攪拌樁區(qū)別？

【解答】旋噴樁：系利用高壓泵將水泥漿液通過鉆桿端頭的特制噴頭，以高速水平噴入土體，借助液體的沖擊力切削土層，同時鉆桿一面以一定的速度（20r/min）旋轉(zhuǎn)，一面低速（15～30cm/min）徐徐提升，使土體與水泥漿充分?jǐn)嚢杌旌夏?，形成具有一定?qiáng)度（0.5～8.0MPa）的圓柱固結(jié)體（即旋噴樁），從而使地基得到加固。旋噴樁的特點(diǎn)是：可提高地基的抗剪強(qiáng)度；能利用小直徑鉆孔旋噴成比孔大8～10倍的大直徑固結(jié)體，可用于已有建筑物地基加固而不擾動附近土體；施工噪聲低，振動?。豢捎糜谌魏诬浫跬翆?，可控制加固范圍；設(shè)備較簡單、輕便，機(jī)械化程度高；料源廣闊，施工簡便，速度快，成本低等。

深層水泥攪拌樁，適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、素填土、粉土、粘性土以及無流動地下水的松散砂土等土層。加固深度一般大于5.0m.在施工方法上，按其使用加固材料的狀態(tài)，可分為漿液攪拌法（濕法，即本細(xì)則深層水泥漿攪拌法）和粉體攪拌法（干法）兩種施工類型。根據(jù)場地工程地質(zhì)條件和上部結(jié)構(gòu)荷載要求及水泥土樁的受力狀態(tài)，深層攪拌樁形成的水泥土加固體，可作為基坑工程圍護(hù)擋墻、防滲帷幕；豎向承載的復(fù)合地基；大體積水泥穩(wěn)定土等。

深層攪拌加固體的形狀可分為柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等。其中，柱狀加固體形式多用于軟土加固的復(fù)合地基；壁狀、格柵狀加固體形式，主要作為深基坑開挖的圍護(hù)檔墻、防滲帷幕；塊狀加固體形式，多用于上部結(jié)構(gòu)單位面積荷載大，不均勻沉降控制嚴(yán)格的構(gòu)筑物地基。但是，不論那種加固體形式，深層攪拌樁施工均具有成樁速度快、效率高、成本低、無振動、無噪音、無污染等特點(diǎn)。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)高壓旋噴樁，適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑粘性土、素填土、粉土、砂土、碎石土等土層，而當(dāng)土層中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或有較多的有機(jī)質(zhì)以及地下水流速過大時，則需慎重使用或根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果來確定其適用性。在施工方法上，可分別采用單管法、雙重管法、三重管法；在噴射形式上又可分為旋噴、定噴和擺噴三種，加固深度一般大于5.0m.其具有成樁速度快、效率高、施工無振動、無噪音等特點(diǎn)；但施工中水泥漿流失（浪費(fèi)）較多，會造成一定范圍的施工環(huán)境污染。

旋噴樁（加固體）可用于既有建筑和新建建筑地基加固，深基坑、地鐵等工程的土層加固或防水。而在基坑圍護(hù)工程中多以定噴或擺噴形式單獨(dú)作為防滲幕墻使用，或與抗伏排樁配合（做樁間定向擺噴）作為防滲擋墻使用。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。

【學(xué)員問題】勁性水泥土攪拌樁監(jiān)理控制要點(diǎn)？

【解答】1、平整場地，并測量施工范圍的自然地面標(biāo)高，放出水泥土墻位置的灰線，確定樁位。

在鋪設(shè)好鋼板、道軌或滾管后，應(yīng)測出樁機(jī)底盤標(biāo)高，以此確定攪拌機(jī)懸吊提升及下降的起訖位置，控制樁頂、樁底標(biāo)高。

2、清除障礙

施工前應(yīng)清除攪拌樁施工范圍內(nèi)的一切障礙，如舊建筑基礎(chǔ)、樹根、石塊等，以防止施工受阻或成樁偏斜。當(dāng)清除障礙范圍較大或深度較深時，應(yīng)做好覆土壓實(shí)，防止機(jī)架傾斜。清障工作可與樣槽開挖同時進(jìn)行。

3、機(jī)架就位及垂直度控制

將攪拌機(jī)移至設(shè)計樁位，定位對中，樁位偏差不超過5cm（包括測量放樣和對中偏差）。

機(jī)架垂直度是決定成樁垂直度的關(guān)鍵。因此每根樁施工前都要從兩個互相垂直的方向校正攪拌軸的垂直度，直至攪拌軸與鉛直方向一致。攪拌樁機(jī)垂直度偏差應(yīng)控制在1/250以內(nèi)，且基坑底處的垂直度應(yīng)控制在1/200.

4、水泥漿制備

水泥應(yīng)采用新鮮、不受潮、無結(jié)塊的合格水泥，拌制時應(yīng)注意控制攪拌時間、水灰比的摻量，嚴(yán)格稱量下料。水泥應(yīng)有合格證、復(fù)試報告。

5、工藝試樁

在施工前應(yīng)做工藝試樁。通過試樁，熟悉施工區(qū)的土質(zhì)狀況，確定施工工藝參數(shù)，如：鉆進(jìn)深度、灰漿配合比、噴漿下沉及提升速度、噴漿速率、噴漿壓力及鉆進(jìn)狀況等。

6、成樁施工

1）控制下沉速度

待攪拌機(jī)冷卻水循環(huán)正常后，啟動電動機(jī)。本工程預(yù)攪下沉的速度應(yīng)控制在小于1m/min，一般控制在0.5m/min左右，邊噴漿邊下攪拌頭。

2）提升噴漿攪拌

當(dāng)攪拌頭下沉到加固體底標(biāo)高時，攪拌頭在原地攪拌1min，以確保水泥漿液通過輸漿管和鉆桿壓入加固體底部，然后邊噴漿邊提升攪拌頭，提升速度應(yīng)控制在小于2m/min.

3）嚴(yán)格控制噴漿速率與噴漿提升（或下沉）速度的關(guān)系

確保在提升開始時同時注漿，在提升至樁頂時，該樁全部漿液噴注完畢，控制好噴漿速率與提升（下沉）速度的關(guān)系是十分重要的。噴漿和攪拌提升速度的誤差不得大于±0.1m/min.本SMW工法工程采用二攪二噴，噴漿提升速度不大于2m/min.

7、型鋼的插入宜在攪拌樁施工結(jié)束后30min內(nèi)進(jìn)行，插入前必須檢查其直線度、接頭焊縫質(zhì)量并確保滿足設(shè)計要求。

8、型鋼的插入必須采用牢固的定位導(dǎo)向架，并用兩臺經(jīng)緯儀雙向校核插入時的垂直度，型鋼插入到位后用懸掛構(gòu)件控制型鋼頂標(biāo)高，并應(yīng)將已插好的型鋼連接起來，防止在施工下一組攪拌樁時，造成已插好的型鋼移位。

9、型鋼插入宜依靠自重插入，也可借助帶有液壓鉗的振動錘等輔助手段下沉到位，嚴(yán)禁采用多次重復(fù)起吊型鋼并松鉤下落的插入方法。若采用振動錘下沉工藝時不得影響周圍環(huán)境。

10、防止斷樁

施工中發(fā)生意外中斷注漿或提升過快現(xiàn)象，應(yīng)立即暫停施工，重新下鉆至停漿面或少漿段以下0.5m的位置，重新注漿提升，保證樁身完整，防止斷樁。

11、鄰樁施工

連續(xù)的水泥土墻中相鄰樁施工的時間間隔一般不應(yīng)超過24h.因故停歇時間超過規(guī)定時間，應(yīng)采取補(bǔ)樁或在后施工樁中增加水泥摻量（可增加20%~30%）、補(bǔ)樁及注漿等措施。前后排樁施工應(yīng)錯位成踏步式，以便發(fā)生停歇時，前后施工樁體成錯位搭接形式，有利墻體穩(wěn)定及止水效果。

12、鉆頭及攪拌葉檢查

經(jīng)常性、制度性地檢查攪拌葉磨損情況，當(dāng)發(fā)生過大磨損時，應(yīng)及時更換或修補(bǔ)鉆頭，鉆頭直徑偏差應(yīng)不超過3%.

對葉片注漿式攪拌頭，應(yīng)經(jīng)常檢查注漿孔是否阻塞；對中心注漿管的攪拌頭應(yīng)檢查球閥工作狀況，使其正常噴漿。

13、成樁記錄

施工過程中必須做好成樁記錄，不得事后補(bǔ)記，成樁記錄反映真實(shí)施工狀況。

成樁記錄應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，記錄誤差：鉆進(jìn)深度不得大于5mm；時間記錄不得大于5s.

14、試塊的制作情況

一般情況下一個臺班抽查兩根樁，每樁做三聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)模水泥土試塊三組，水泥土樣不得取樁頂冒漿，宜提取樁長不同深度三個點(diǎn)處的水泥土樣，最上點(diǎn)應(yīng)在3m以下。試塊宜在水中養(yǎng)護(hù)，測定28天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。

型鋼水泥土攪拌墻中攪拌樁和型鋼的設(shè)計要求：

1、攪拌樁的樁身強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計要求。水泥一般采用P32．5級普通硅酸鹽水泥，水泥摻入比不應(yīng)小于20％，即每立方米被攪拌土體中水泥摻人量不應(yīng)小于360kg，在特別軟弱的淤泥和淤泥質(zhì)土中應(yīng)適當(dāng)提高水泥摻量。被攪拌土體的體積按攪拌樁體截面面積與深度的乘積計算，水灰比1．5～2．0，在型鋼依靠自重和必要的輔助設(shè)備可插入到位的前提下應(yīng)取下限。攪拌樁28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不宜小于1，0MPa.

2、 內(nèi)插型鋼應(yīng)采用Q235B，規(guī)格、型號及有關(guān)要求宜按（熱軋H型鋼和部分T型鋼）（GB/Tll2631998）和（焊接H型鋼）（YB3301——92）選用。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。