淺談水泥攪拌樁在公路工程軟基處理中的應用

劉潔清

（江蘇全泰交通工程有限公司， 江蘇 連云港 222200）

公路工程軟基處理的方法主要有水泥攪拌樁法、換填法、樁體擠密法、沙井法、高壓噴射注漿法、化學固化法、電滲法、塑料板排水法等。在公路工程施工過程中，應該根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)、水文等實際情況選用適當?shù)奶幚矸椒?。水泥攪拌樁適合于含水量高的軟土、粉性土處理，不適應淤泥土、有機土、泥碳土及塑性指數(shù)大于25的粘土處理。水泥攪拌樁有噴粉水泥樁和噴漿水泥樁兩種，前者施工采用干噴法，后者采用濕噴法施工。這兩種方法的施工工藝大致相同，唯一不同的就是濕噴施工需要配置水泥漿液，干噴不需要。以下筆者結(jié)合工作經(jīng)驗就水泥攪拌樁施工控制及質(zhì)量檢驗進行探討。

1 試樁

水泥攪拌樁在施工前應該按要求根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件、施工環(huán)境等進行試樁，以保證攪拌樁的施工質(zhì)量。通過試樁來確定正式施工參數(shù)，為后續(xù)大面積施工提供依據(jù)。通過試樁主要可以確定以下施工參數(shù)：水泥漿通過輸漿管達到攪拌機噴漿口的時間；下沉、提升的速度及重復攪拌下沉、提升速度，工作壓力；水泥漿的配合比。另外，通過試樁還可以檢驗施工設備是否滿足施工要求，采用的施工工藝是否適當。

通常我們選取30～50根樁作為試樁，試樁施工完成后根據(jù)要求對其進行質(zhì)量檢測，檢測內(nèi)容主要有樁身的完整性、強度、無側(cè)限抗壓強度、單樁承載力、復合地基承載力等，為水泥攪拌樁的施工參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。

2 施工控制

開鉆前用清水將整個管道清洗、檢查一遍，確保管道沒有堵塞，等到排盡水后才能下鉆。施工中應該經(jīng)常檢查樁身的垂直度，若發(fā)現(xiàn)傾斜應該立即采取措施糾正。為保證樁基的垂直度，可在主機上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿前、后、左、右距離相等來進行控制。

水泥用量、水泥漿用量、噴漿攪拌提升時間、復攪次數(shù)都是水泥攪拌樁成樁質(zhì)量檢查的重點。為保證每米樁體的水泥用量及粉煤灰的用量符合設計要求，在每一臺機器上都配置電腦自動記錄儀。施工現(xiàn)場應該準備相應的檢測儀器（比如比重計等）以供質(zhì)檢人員隨時檢查水泥漿的拌制質(zhì)量。

水泥漿的配合比對樁身的質(zhì)量有著決定性的影響，施工前必須進行水泥攪拌配合比試驗。根據(jù)試驗所得的最佳配合比，進行現(xiàn)場成樁工藝試驗，在相同的水泥摻加量的條件下，推算室內(nèi)試塊與現(xiàn)場樁身強度的關系，確定單樁承載力與復合地基承載力是否符合試驗P-S曲線處所對應的荷載，若滿足要求，則取此最佳配合比進行施工，否則重新進行調(diào)整。

通常漿噴水泥攪拌樁采用二噴四攪的施工工藝。首次下鉆應該采取帶漿下鉆的方法，噴漿量不得大于總量的一半，以防止發(fā)生堵管現(xiàn)象，首次下鉆堅決禁止帶水下鉆。首次下鉆及提鉆都應采取低擋位，復攪時可以加一檔。正常情況下成樁時間不得少于40分鐘，噴漿壓力由試樁確定，且不得小于0.4MPa。為確保樁底、樁身、樁頂?shù)馁|(zhì)量，第一次噴漿應該分別在樁底及樁頂停留三十秒鐘。

當采用“葉緣噴漿”的攪拌頭施工時，其噴漿口設置在攪拌葉片的最外側(cè)，在攪拌葉片的轉(zhuǎn)動與切削作用下，水泥漿液可以比較均勻的噴灑于樁體范圍內(nèi)的土壤內(nèi)，從而使得樁身質(zhì)量均勻。實踐證明該種攪拌頭可以很好的解決攪拌樁施工中噴漿不均勻的問題。

攪拌樁施工過程中應該嚴格控制噴漿時間及停漿時間。施工必須連續(xù)，不得中斷，不得在沒有噴漿的情況下提升鉆桿。儲漿罐內(nèi)的水泥漿必須充足，應該多于一個樁的用量，若儲漿罐內(nèi)的水泥漿不足，不允許進入下一根樁施工。在施工過程中若發(fā)現(xiàn)噴漿量不夠，應該進行整樁復攪，其水泥漿用量不得小于設計值。施工過程中若出現(xiàn)機械故障或者停電而不得不中斷時，應該詳細做好記錄。并且應該在停噴后的12小時內(nèi)采取措施補噴，超過12小時就應該進行補樁，且詳細做好施工記錄。

水泥攪拌樁施工過程中，現(xiàn)場人員必須認真、詳細、真實的做好施工記錄，記錄內(nèi)容主要有：施工樁號、施工日期、天氣情況；噴漿深度、停漿標高；灰漿泵壓力、管道壓力；鉆機轉(zhuǎn)速；鉆進速度、提升速度；漿液流量；每米噴漿量和外摻劑用量；復攪深度。

3 質(zhì)量檢驗

水泥攪拌樁在成樁后7天便可以采用輕便觸探法進行樁身質(zhì)量檢驗。用勺鉆在樁中心鉆取芯樣，觀察其色澤是否均勻，有沒有水泥聚結(jié)，有沒有未被攪拌均勻的土塊。輕便觸探深度通常只能在4米內(nèi)，根據(jù)觸探擊次數(shù)（N10）來推斷水泥土的強度，齡期一天探擊次數(shù)大于15次時，可判斷樁身強度可以符合設計要求；齡期七天探擊次數(shù)大于30次時，也可斷定樁身強度可以滿足設計要求。

齡期達到28天后，按要求抽取1%～1.5%的樁，采用鉆芯取樣的方法來檢查水泥攪拌樁的連續(xù)性、完整性、均勻性、樁長、無測壓強度等。鉆孔取芯時應該采取措施保證樁芯的完整性及其原始強度狀態(tài)。每一根樁鉆取的芯樣都應該有監(jiān)理工程師現(xiàn)場確定切割制作成試件，分別做28天無側(cè)限強度試驗及3個月無側(cè)限強度試驗，測定樁身的實際強度。某一段鉆芯取樣檢驗合格率大于90%時，可以判定該段水泥攪拌樁整體合格；鉆芯檢測合格率在80%～90%內(nèi)，該路段應該進行同等補樁；若鉆芯取樣檢測合格率小于70%，則判定該段攪拌樁整體不合格。鉆孔取芯后留下的空洞應該采取等強度水泥砂漿灌注密實。

在一些特殊地段或者十分重要的位置（比如軟土層厚度很大、特大橋橋臺等）或者施工過程出現(xiàn)質(zhì)量事故的地段，可以在攪拌樁施工完成后28天后，進行單樁或者復合地基承載力試驗。

結(jié)語

水泥攪拌樁在公路工程軟基處理中應用相當?shù)膹V泛，處理效果也十分顯著，尤其是對于特大橋橋臺地基處理。實踐證明，其工后沉降小、施工工期短、施工振動小、工程成本相對較低，特別是對施工場地要求低，特別適合工期緊張、施工場地狹小的地基處理。盡管，水泥攪拌樁施工工藝已經(jīng)十分成熟，但是，在施工過程中我們依然要嚴格按照施工工藝要求進行操作，嚴格按照設計及規(guī)范要求進行質(zhì)量控制，確保工程質(zhì)量。

[1]張海霞.水泥土攪拌樁在高速公路的應用[J].露天采礦技術(shù).2011（04）.

[2]胡賀松，彭振斌，楊坪等.軟土水泥攪拌樁復合地基沉降特性試驗研究[J].中南大學學報（自然科學版），2009,40（3）.

[3]劉玉卓.公路工程軟基處理[M].北京：人民交通出版社，2001（12）.