淺談水泥攪拌樁在公路軟土地基中的應(yīng)用

摘 要：在公路施工中軟土地基處理是比較重要的一個(gè)施工環(huán)節(jié)，若質(zhì)量不高日后易產(chǎn)生隱患。所以，采用適宜的處理技術(shù)與方法，才能有效控制施工質(zhì)量。文章針對(duì)水泥攪拌樁的適用范圍等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行深入地探討，并結(jié)合某高速公路施工建設(shè)實(shí)際，對(duì)水泥攪拌樁施工過(guò)程中的常見問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出有針對(duì)性地控制方法，對(duì)于提高高速公路施工質(zhì)量具有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)建詞：水泥攪拌樁；公路施工；施工質(zhì)量控制

1 水泥攪拌樁及其適用范圍

水泥攪拌樁是高速公路施工中用于對(duì)飽和軟粘土進(jìn)行加固的一種方法，將水泥與水相配合制成漿液等固化劑，采用專用攪拌鉆機(jī)將其向軟土地基中噴入，并強(qiáng)制攪拌軟土與固化劑，通過(guò)固化劑與軟土產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土形成具有強(qiáng)度的水泥樁體而構(gòu)成復(fù)合地基的施工方法。深層水泥攪拌樁比較適合較厚的淤泥及質(zhì)土、粉土、塑性低、含水高、土性差且小于120千帕地基承載力的黏性土地基，對(duì)于超軟土具有更明顯的效果。一般在施工中加固大于5米的深度，加固最大深度達(dá)60米。

2 工程情況

在高速公路路基施工中發(fā)現(xiàn)軟土地基的分布比較廣泛，經(jīng)地質(zhì)勘察機(jī)構(gòu)對(duì)施工路段的地質(zhì)情況進(jìn)行勘察的結(jié)果顯示，通常存在0-11米之間的流軟塑狀淤泥質(zhì)土，具有高壓縮性、低強(qiáng)度特征，不適合用于公路路基、路堤持力層，應(yīng)采取軟基處理方法。

3 確定施工方案

設(shè)計(jì)單位對(duì)于軟土地基路段情況進(jìn)行確認(rèn)后，認(rèn)為不適合采取清淤換填的常規(guī)處置方法，最好要采取水泥攪拌樁進(jìn)行加固的處置方案。水泥攪拌樁主要采用普通325硅酸鹽水泥作為固化材料，每米設(shè)計(jì)水泥用量為60千克，水灰比為0.48，外加劑采用摻入2%-3%水泥用量的純凈生石膏粉，通過(guò)0.07平方毫米方孔篩量的生石膏粉應(yīng)超過(guò)80%。施工方法采用“兩噴四攪”，也就是濕噴樁機(jī)首次下鉆時(shí)將20%-40%漿量噴出，提鉆時(shí)再將剩余漿噴出，即兩噴。整個(gè)施工過(guò)程采取四次攪拌，即四攪。樁身設(shè)計(jì)沒有側(cè)限，保持R90=2兆帕的抗壓強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度R28≥1兆帕，單樁達(dá)到150千帕的承載力。

4 施工流程

在高速公路施工中，主要采取整平施工表面→定位放線→將樁機(jī)對(duì)中位→水泥漿液根據(jù)設(shè)計(jì)水灰比進(jìn)行制備→下鉆攪拌并噴漿→對(duì)噴漿底部進(jìn)行攪拌、間歇后將鉆提起→將鉆提起到規(guī)定高度→整個(gè)過(guò)程上下各進(jìn)行一次復(fù)攪→提桿出孔、將樁機(jī)移位、繼續(xù)進(jìn)行樁體施工的施工流程。

5 試驗(yàn)成樁

由于不同施工路段的地質(zhì)條件各不相同，為避免盲目施工，保證地基加固可獲得預(yù)期設(shè)計(jì)效果，施工前對(duì)水泥攪拌樁應(yīng)采取工藝試樁，試樁一般應(yīng)超過(guò)5根，試驗(yàn)成樁要滿足以下條件。

一是確保在此地質(zhì)條件下，在試驗(yàn)室內(nèi)對(duì)水泥土配合比進(jìn)行試驗(yàn)，是否適合于施工實(shí)際。二是提供諸如灰罐壓力、噴漿壓力、鉆進(jìn)速度、攪拌速度、鉆機(jī)提速、單位時(shí)間噴入量等各種操作參數(shù)是否符合噴漿量設(shè)計(jì)要求。三是對(duì)樁身無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，是否符合28天強(qiáng)度超過(guò)1兆帕的設(shè)計(jì)要求。四是對(duì)28天單樁承載力與雙樁復(fù)合地基承載力進(jìn)行檢驗(yàn)，是否滿足150千帕與300千帕的設(shè)計(jì)要求。五是對(duì)于加固劑均勻分布及加固效果、長(zhǎng)度進(jìn)行檢驗(yàn)，確定其是否符合設(shè)計(jì)要求。六是了解下鉆與提升阻力等具體情況，以選取適宜的技術(shù)措施進(jìn)行處置。

6 控制施工質(zhì)量的措施

一是施工開始前要對(duì)各種計(jì)量設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真檢查，將樁位進(jìn)行放樣后，由監(jiān)理工程師檢測(cè)認(rèn)可后才能開始攪拌施工。

二是采用的水泥漿要進(jìn)行過(guò)濾，嚴(yán)格根據(jù)預(yù)定比例進(jìn)行拌制，漿液制備好不可產(chǎn)生離析。連續(xù)進(jìn)行泵送，施工時(shí)要對(duì)噴漿與停漿時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，不可中斷，禁止在沒有噴漿時(shí)實(shí)施鉆桿提升操作。

三是為確保水泥攪拌樁的施工質(zhì)量，首次提鉆噴漿時(shí)要停留于樁底30秒，磨樁端在余漿提升中向樁體全部噴入，同時(shí)在樁頂磨樁頭，也停留30秒。

四是攪拌下沉?xí)r攪拌機(jī)不適合沖水，在遇下沉較慢的硬土層時(shí)，才能進(jìn)行沖水，并對(duì)沖水影響樁身強(qiáng)度的情況加強(qiáng)重視。

五是施工時(shí)若發(fā)生噴漿量不足，要根據(jù)監(jiān)理工程師要求復(fù)攪整樁，復(fù)噴噴漿量應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)量。若發(fā)生停電、機(jī)械故障等原因，要及時(shí)記錄中斷噴漿情況，12小時(shí)內(nèi)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)噴處置，并在施工記錄內(nèi)詳細(xì)記載具體情況，補(bǔ)噴重疊段一般要超過(guò)1米，大于12小時(shí)的要采取適宜的補(bǔ)樁措施。

六是檢查成型攪拌樁質(zhì)量，主要是水泥用量、漿拌制罐數(shù)、壓漿時(shí)是否產(chǎn)生斷漿、噴漿攪拌復(fù)攪次數(shù)及提升時(shí)間等。

七是施工前要對(duì)首件進(jìn)行認(rèn)可。對(duì)其施工工藝進(jìn)行總結(jié)，獲得有關(guān)技術(shù)參數(shù)，試驗(yàn)施工方案可行性，為繼續(xù)施工積累有關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

7 常見施工問(wèn)題及處置措施

7.1 水泥土攪拌不均

攪拌水泥土均勻度對(duì)于深層攪拌樁樁身的水泥土質(zhì)量及其強(qiáng)度具有決定性作用，因此施工攪拌前，應(yīng)對(duì)施工場(chǎng)地及地質(zhì)條件進(jìn)行分析。粉質(zhì)土、粘土具有較大的內(nèi)聚力及較強(qiáng)的粘性，根據(jù)常規(guī)施工方法，攪拌水泥土不夠均勻，易于產(chǎn)生水泥、粘土分離情況，鉆頭上容易出現(xiàn)土球，要采取鉆頭葉片增加、鉆頭加長(zhǎng)、上下葉片間距加大等措施。此外，可結(jié)合實(shí)際增加攪拌次數(shù)從而對(duì)水泥土增加均勻性。由于淤泥質(zhì)土具有較大的含水率，不易融合水泥漿，攪拌水泥土也易于不均，具有較低的水泥土強(qiáng)度。此時(shí)，通常采取水泥用量增加、水泥漿濃度增大及重復(fù)攪拌等措施提高攪拌樁成樁效果。

7.2 漏漿

漏漿若發(fā)生在原施工區(qū)域內(nèi)，大量建筑垃圾堆積，其中具有較少的粘性土，所以受地下潛水層滲流的影響，將流失滲漏噴漿液，進(jìn)而影響成樁效果。所以可在較淺部一定范圍內(nèi)采取換土回填方法；若設(shè)計(jì)單位同意，可在較深部采用重復(fù)上下攪拌方法，水泥漿向周邊土層中滲透，提高水泥漿濃度，或采取化學(xué)加固等施工方法，使水泥漿滲透性降低，從而實(shí)現(xiàn)加固效果。

7.3 地基含水少

地基具有較低的含水量，且干燥的土性，深層攪拌樁樁體不具有較高的強(qiáng)度，有時(shí)易產(chǎn)生豆腐渣狀水泥土結(jié)構(gòu)。主要采取增加噴漿或噴水進(jìn)行攪拌，使地基土含水率提高，在土層具有最佳狀態(tài)含水率的情況下進(jìn)行成樁，才能獲得良好的成樁效果。

8 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高速公路軟基處理作為一種隱蔽工程，施工質(zhì)量至關(guān)重要，若被路堤等構(gòu)筑物覆蓋，將產(chǎn)生嚴(yán)重隱患而難以檢查及補(bǔ)救。所以，應(yīng)采取合理措施，治理施工過(guò)程，嚴(yán)格控制施工環(huán)節(jié)才能保證高速公路建設(shè)施工的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]邵四龍，閆秀麗.淺析水泥攪拌樁在公路施工中的應(yīng)用[J].科技資訊，2012.10.

[2]賴文軍.公路軟土地基的施工技術(shù)探討[J].科技資訊，2011.15.

[3]李綱軍.水泥深層攪拌樁處理軟基的質(zhì)量控制措施[J].山西建筑，2010.16.

[4]張樹軍.水泥攪拌樁在高速公路軟土地基處理中的應(yīng)用技術(shù)[J].交通世界，2012.17.

作者簡(jiǎn)介：秦毅（1976，6-），男，遼寧沈陽(yáng)人，現(xiàn)在沈陽(yáng)公路工程監(jiān)理有限責(zé)任公司任職。