探討水泥攪拌樁在公路軟土地基施工中的應用

朱勢軍

(安順市經緯公路勘察設計室)

1 工程概況

某單向雙車道高速公路的一段深厚軟土層，由于地基進行清淤的深度較大，公路路基的填土較高且施工周期短，為了減小該公路路基的工后沉降，避免在通車后對公路的運營使用產生不利影響，該段路基在施工過程中采用水泥攪拌樁的方法對軟土地基進行處理，水泥摻入比為15%，水泥采用的是標號為32.5號的普通硅酸鹽水泥。水泥攪拌樁的長度為16 m，直徑為500 mm，樁間距80 cm，采用正三角形的形式進行布置。

2 水泥攪拌樁試樁施工技術參數

設計水泥摻入比15%，則每延米水泥摻量=被加固土體重量 ×15%=3.14 ×0.52×1 ×1.7 ×103 ×0.15=100.0 kg。

參考相似軟基土層加固施工各項施工技術參數，決定3棵試樁的施工技術參數如表1。

表1 試樁的施工技術參數

鉆進、提升時管道工作壓力0.1～0.2 MPa;噴漿時管道工作壓力0.4～0.6 MPa;鉆進速度定為 1.0 m/min;提升速度定為0.5 m/min。根據現(xiàn)場工藝試樁情況確定，其原則是管道工作壓力、鉆進預攪、提升噴漿速度能夠保證攪拌均勻，且提升至樁頂時噴漿量恰好達到設計水泥用量。

根據以往相似軟基土層加固施工的經驗，在采用0.5∶1水灰比，每米水泥用量50 kg，鉆進、提升時管道工作壓力0.1 ～0.2 MPa;噴漿時管道工作壓力 0.4 ～0.6 MPa;鉆進速度定為1.0 m/min;提升速度定為0.5 m/min施工時，最終結果遠好于設計。施工段地質條件與其大致相同，故試樁采用以上參數應能達到設計及規(guī)范要求。

3 水泥攪拌樁的施工工藝

(1)打樁設備的定位:樁機移動至所標定的樁位并進行對中;調平樁機，然后從相互垂直的兩個方向調整鉆塔的垂直度，確保其偏差小于1.5%。

(2)攪拌鉆進:開啟設備將攪拌鉆鉆至設計的深度。

(3)水泥漿的準備:在攪拌鉆鉆進的過程中同時進行水泥漿的制備，水泥漿水灰比應依據地質勘察報告進行調整并控制在0.4 ～0.6之間。

(4)噴漿攪拌提升:當鉆頭到達目標深度后打開灰漿泵，等水泥漿到噴漿口時，一邊提升鉆頭一邊進行噴漿攪拌，在提升的過程中速度必須控制好，工程中通常提升速度在0.58～0.99 m/min之間，以便土體和水泥漿能夠拌和充分，而且噴漿量必須控制在設計要求范圍內。

(5)重復攪拌:當鉆頭邊噴漿邊提升到達樁體頂面時將灰漿泵關掉，攪拌鉆頭再次重復攪拌到達設計的深度，然后提升到地面。這樣水泥攪拌樁成樁的過程就完成了。

4 水泥攪拌樁的技術要求和質量保證

水泥攪拌樁在施工過程中應該滿足一定的施工質量標準。該工程的標準指標如表2所示。施工設備應該與地面基本保持垂直，特別是樁架要保持豎直，在施工過程中如果出現(xiàn)鉆機傾斜應該馬上進行校正。進行水泥攪拌樁施工時應該嚴格按規(guī)定參數進行鉆進攪拌成樁，當到達設計深度后停止下降，進行攪拌1min并確?；覞{能夠噴出后再提升鉆頭，提升過程中要控制好提升和攪拌的速度以及灰漿量。

表2 水泥攪拌樁各項質量標準指標

水泥質量也應該嚴格控制，水泥漿中的水泥品質應該滿足設計以及相關規(guī)范的要求。在水泥材料進入工地現(xiàn)場前，應該先進行抽樣做安定性和膠砂強度等指標的檢測，檢測滿足規(guī)定要求后才可以進入施工現(xiàn)場使用。施工用水應為人畜飲用水。如為自然水源應做水質分析，檢驗合格后才準使用。水泥攪拌樁施工設備安裝結束后必須進行認真全面的檢查校正，確保壓力泵和水泥制漿罐能夠正常工作;對機身的豎直度進行簡單調整;檢查確保鉆桿長度和鉆頭直徑能夠滿足工程設計的要求;進行水泥漿輸送的導管不能堵塞或者漏漿;外接電源和發(fā)電機應該與樁機電路保持接通狀態(tài)。

5 體會

(1)水泥攪拌樁一般用于軟土地基的加固處理，包括一般的黏土，人工填土和可塑性粉土等軟弱土層的處理，但是不適用于填土中含有粒徑大于10 cm碎石的情況。

(2)深層攪拌施工法就是通過攪拌鉆頭將軟土和水泥強行攪拌混合。水泥土攪拌的次數越多，則混合物越均勻，水泥攪拌樁的強度離散性就越小。在攪拌施工過程中存在一個最佳的次數，可以通過在現(xiàn)場先采用成樁工藝試驗，以達到快速施工和均勻拌和的目的。

(3)攪拌施工設備非常笨拙，移動性差，鉆進能力有待進一步提高。如果存在硬層或者障礙物時，攪拌鉆頭的克服能力不強，機械施工設備的技術性能有待進一步改善。

:

［1］夏曉婉.淺析水泥攪拌樁在蘇虞張一級路改造工程中的應用.科技創(chuàng)新導報，2009，(14):47.

［2］朱建軍.水泥攪拌樁和碎石樁在?？谑心掣蹍^(qū)重箱堆場軟基處理工程中的綜合應用.科技創(chuàng)新導報，2009，(16):55-56.

［3］王國強，吳志海，丁振杰.安徽池州至安慶高速公路大渡口段軟土路基工程地質研究(英文).地球與環(huán)境，2005，(S1):77.