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，利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分攪拌，使水泥與土發生一系列物理化學反應，使軟土硬結而提高地基強度。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，將軟土和水泥（固化劑）強制攪拌，并利用水泥和軟土之間所產生的一系列物理、化學反應，使土體固結，形成具有整體性、水穩定性和一定強度的水泥土樁。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、淤泥質土、素填土、軟—可塑粘性土、松散—中密粉細砂、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，硬塑及堅硬的粘性土、密實的砂類土以及地下水滲流影響成樁質量的土層。當地基土的天然含水量小于30%(黃土含水量小于25%)、大于70%時不應采用干法。寒冷地區冬季施工時，應考慮負溫對處理效果的影響。

2.水泥土攪拌法用于處理泥炭土、有機質含量較高或pH值小于4的酸性土、塑性指數大于25的粘土或在腐蝕性環境中以及無工程經驗的地區采用水泥土攪拌法時，必須通過現場和室內試驗確定其適用性。

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，除按現行規范規定進行巖土工程詳勘外，尚應查明擬處理土層的PH值、有機質含量、地下障礙物及軟土分布情況、地下水及其運動規律等。

水泥攪拌樁施工工藝

一、施工準備

1.1攪拌樁施工場地應事先平整，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)。場地低洼時應回填粘土，不得回填雜土。

1.2水泥攪拌樁應采用合格等級強度普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計量。使用前，承包人應將水泥的樣品送中心試驗室或監理工程師指定的試驗室檢驗。

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

1.4水泥攪拌樁施工機械必須具備良好及穩定的性能，所有鉆機開鉆之前應由監理工程師和項目經理部組織檢查驗收合格后方可開鉆。

二、施工流程

2.1 樁位放樣→鉆機***位→檢驗、調整鉆機→正循環鉆進至設計深度→打開高壓注漿泵→反循環提鉆并噴水泥漿→至工作基準面以下0.3m→重復攪拌下鉆至設計深度→反循環提鉆并噴水泥漿至地表→成樁結束→施工下一根樁。

2.2 樁位放樣：根據樁位設計平面圖進行測量放線，定出每一個樁位，誤差要求小于鉆機定位：依據放樣點使鉆機定位，鉆頭正對樁位中心。用經緯儀確定層向軌與攪拌軸垂直，調平底盤，******樁機主軸傾斜度不大于1%。鉆　進：啟動鉆機鉆至設計深度，在鉆進過程中同時啟動噴漿泵，使水泥漿通過噴漿泵噴入被攪動的土中，使水泥和土進行充分拌合。在攪拌過程中，記錄人應記讀數表變化情況。重復攪拌和提升：采用二噴四攪工藝，待重復攪拌提升到樁體頂部時，關閉噴漿泵，停止攪拌，樁體完成，樁機移至下一樁位，重復上述過程。

三、施工控制

3.1水泥攪拌樁開鉆之前，應用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現象，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范要求，在主機上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進行控制。

3.3對每根成型的攪拌樁質量檢查******是水泥用量、水泥漿拌制的罐數、壓漿過程中是否有斷漿現象、噴漿攪拌提升時間以及復攪次數。

3.4為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達到設計要求，每臺機械均應配備電腦記錄儀。同時現場應配備水泥漿比重測定儀，以備監理工程師和項目經理部質檢人員隨時抽查檢驗水泥漿水灰比是否滿足設計要求。

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。******次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應小于總量的1/2，嚴禁帶水下鉆。******次下鉆和提鉆時一律采用低檔操作，復攪時可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時間應不少于40分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa。

3.7為******水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質量，******次提鉆噴漿時應在樁底部停留30秒，進行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進行磨樁頭，停留時間為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，當漿液離開葉片向樁體中心環狀空間運移時，隨著葉片的轉動和切削，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 施工時應嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后應連續作業，不得中斷噴漿。嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業。儲漿罐內的儲漿應不小于一根樁的用量加50kg。若儲漿量小于上述重量時，不得進行下一根樁的施工。

3.10施工中發現噴漿量不足，應按監理工程師要求整樁復攪，復噴的噴漿量不小于設計用量。如遇停電、機械故障原因，噴漿中斷時應及時記錄中斷深度。在12小時內采取補噴處理措施，并將補噴情況填報于施工記錄內。補噴重疊段應大于100cm，超過12小時應采取補樁措施。

3.11 現場施工人員認真填寫施工原始記錄，記錄內容應包括：a施工樁號、施工日期、天氣情況；b噴漿深度、停漿標高；c灰漿泵壓力、管道壓力；d鉆機轉速；e鉆進速度、提升速度；f漿液流量；g每米噴漿量和外摻劑用量；h復攪深度。

四、質量檢查

4.1 輕便觸探法　成樁7天可采用輕便能探法檢驗樁體質量。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、根據輕便觸探擊數與水泥土強度的關系，檢查樁體強度能否達到設計要求，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，固化劑常用等級強度為32.5/42.5。

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

加固深度：濕法<20m，干法<15m。

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