淺談橋梁施工中深層水泥攪拌樁復(fù)合地基技術(shù)的運(yùn)用

【摘要】隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的逐漸加快，工程建設(shè)項(xiàng)目也在不斷攀升，在地基土的要求也進(jìn)一步嚴(yán)格，當(dāng)在天然地基的選擇中卻有一定的程度的制約。在工程質(zhì)量、投資及進(jìn)度控制中，地基處理方案的選擇及確定的合理性對(duì)其產(chǎn)生一定的影響。咋工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，通常會(huì)有軟土出現(xiàn)，且具有較厚的軟土層和承載力低的狀況出現(xiàn)，特別是在重要的建筑項(xiàng)目中，地基承載力及變形的要求相對(duì)較高，在該類情況下實(shí)施地基處理是最為有效的方式。

【關(guān)鍵詞】橋梁過(guò)渡段；軟土路基；深層水泥攪拌樁復(fù)合地基技術(shù)

一、水泥深層攪拌樁技術(shù)原理與基本性能

1.深基坑開(kāi)挖以后，地下水形成一定的水位差，使地水由高處向低處滲流，在滲流的作用下，基坑底部出現(xiàn)滲透不穩(wěn)定時(shí)，往往會(huì)發(fā)生基底隆起或產(chǎn)生流砂。在飽和軟粘土中會(huì)產(chǎn)生流土，在礫石土層中則由于其中的細(xì)顆粒流走而產(chǎn)生管涌現(xiàn)象。這些滲透不穩(wěn)定現(xiàn)象的出現(xiàn)，會(huì)危及基坑的安全。

2.水泥深層攪拌樁技術(shù)是運(yùn)用水泥土攪拌樁方法，通過(guò)對(duì)單樁樁位及垂直度的控制，鄰樁的搭接質(zhì)量及時(shí)間的控制以及相鄰施工段搭接的控制，促使水泥加固墻體達(dá)到連接，具有較小的滲透系數(shù)存在，通常在深基坑的防滲維護(hù)中得以適用。

3.水泥土的強(qiáng)度及滲透系數(shù)取決于被處理土的性質(zhì)和加固所使用的水泥品種、標(biāo)號(hào)、摻入量等。水泥土的抗壓強(qiáng)度隨著水泥摻入量的增加而增大，滲透系數(shù)隨著水泥摻入量的增加而減小。工程常用的水泥摻入比為7%～15%，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值宜取試塊90天齡期的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，一般可達(dá)500～3000Kpa。28天齡期的滲透系數(shù)一般小于a*10-7cm/s。

二、深層攪拌水泥樁的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)

深層攪拌水泥樁適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土、含水量較高且地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kPa的粘性土等地基。當(dāng)用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時(shí)，宜通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性，加固寬度一般在18m以內(nèi)，冬季施工時(shí)應(yīng)注意負(fù)溫對(duì)處理效果的影響。這就要求工程地質(zhì)勘察應(yīng)查明填土層的厚度和組成，軟土層的分布范圍，含水量和有機(jī)質(zhì)含量，地下水的侵蝕性質(zhì)等。

1.作為一種常見(jiàn)的地基處理方法，深層水泥攪拌樁的優(yōu)點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：（1）深層水泥攪拌樁通過(guò)運(yùn)用固化劑與原地及軟土實(shí)施就地?cái)嚢璧姆绞?，能夠最大大度的?shí)現(xiàn)原土的利用；（2）在施工過(guò)程中，不會(huì)有噪聲、振動(dòng)及污染出現(xiàn)，且不會(huì)有地基側(cè)向擠出發(fā)生，對(duì)周圍原有建筑物的影響較小，能夠在市區(qū)內(nèi)及建筑群密集的施工中得以運(yùn)用；（3）對(duì)比鋼筋混凝土樁基，能夠?qū)Υ罅夸摬牡玫焦?jié)省，從而降低了施工成本。

2.深層水泥攪拌樁的缺點(diǎn)是由于其恩狗對(duì)復(fù)合地基承載力的提升造成制約，承載力通常低于160KPa。當(dāng)對(duì)復(fù)合地基的承載力要求較高時(shí)，攪拌樁的優(yōu)勢(shì)無(wú)法顯現(xiàn)。其次，在攪拌樁施工中具有較高的技術(shù)要求，導(dǎo)致容易出現(xiàn)質(zhì)量事故。

三、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝

1.施工準(zhǔn)備

進(jìn)行深層攪拌樁前，施工場(chǎng)地整平標(biāo)高比設(shè)計(jì)樁頂高程高出50cm，如場(chǎng)地平整時(shí)局部出露淤質(zhì)土或其它軟弱土層則將其開(kāi)挖至設(shè)計(jì)樁頂高程，然后回填50cm厚砂墊層。溝塘處需打設(shè)攪拌樁時(shí)，應(yīng)先抽水、清淤及素土填平。設(shè)備準(zhǔn)備就緒，本工程采用單攪拌葉片噴漿方式的深層攪拌機(jī)，配備直徑50cm的鉆頭機(jī)導(dǎo)向架內(nèi)外側(cè)都必須標(biāo)有醒目的刻度（由上而下1m標(biāo)一個(gè)刻度），以便施工時(shí)隨時(shí)觀察下鉆深度；鉆機(jī)導(dǎo)向架中間掛有能反應(yīng)鉆機(jī)垂直度的標(biāo)線。

2.現(xiàn)場(chǎng)施工工藝

放線定樁位→鉆機(jī)就位→預(yù)攪下鉆至設(shè)計(jì)深度→噴漿力攪拌邊提升鉆桿→至樁頂（地面以下25cm）處停止攪拌→全程復(fù)攪一次（如整樁設(shè)計(jì)漿量還有剩余，應(yīng)在復(fù)攪中繼續(xù)噴完）→提升至地→關(guān)閉攪拌機(jī)械→移至下一樁位繼續(xù)施工。

3.施工中的注意事項(xiàng)

（1）對(duì)需要采用深層攪拌法進(jìn)行施工的橋梁現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行平整處理。對(duì)地上、地下及空中存在的一切障礙物進(jìn)行清除。當(dāng)場(chǎng)地處于低洼時(shí)，應(yīng)運(yùn)用粘性土料實(shí)施回填，避免有雜填土進(jìn)行摻加。若地表有過(guò)軟現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，應(yīng)運(yùn)用避免施工機(jī)械失穩(wěn)的措施進(jìn)行運(yùn)用。

（2）在正式施工之前，應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)施工工藝進(jìn)行試驗(yàn)，從而對(duì)布置形式、柱徑、提升速度、下沉速度以及噴漿壓力等技術(shù)闡述進(jìn)行確定。還應(yīng)對(duì)單根樁的設(shè)計(jì)用漿量進(jìn)行掌握，使其達(dá)到在一次或兩次提升過(guò)程中實(shí)現(xiàn)均勻噴射且噴完，從而對(duì)提升速度實(shí)施高速攪拌，確保水泥漿沿樁體實(shí)現(xiàn)分布均勻。

（3）在施工過(guò)程中應(yīng)采用加固土室內(nèi)試驗(yàn)的方式對(duì)實(shí)際使用的固化劑及外加劑進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后即可進(jìn)行使用。養(yǎng)鵝按照預(yù)定的配合比對(duì)固化劑漿液實(shí)施攪拌，確保配置后的漿液不會(huì)有離析現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)在集料理斗中對(duì)漿液進(jìn)行倒入時(shí)，一個(gè)運(yùn)用加塞過(guò)濾的方式，避免漿液內(nèi)出現(xiàn)結(jié)塊，從而對(duì)泵體造成損壞。泵送漿液應(yīng)保持連續(xù)，一旦有停漿出現(xiàn)，應(yīng)及時(shí)對(duì)操作人員進(jìn)行通知，避免出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象發(fā)生。

（4）攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r，應(yīng)盡量避免沖水，采用輸漿管沖水下沉的樁，噴漿提升前一定要漿輸入管內(nèi)的水排干凈。另外預(yù)攪下沉?xí)r，只能下沉切土，而不能噴漿或噴水，否則影響成樁質(zhì)量。

（5）施工中如果提升困難，可以考慮采取將鉆頭下排葉片適當(dāng)減短，或者加大鉆桿的直徑等措施。

四、深層攪拌樁的質(zhì)量檢測(cè)

在軟弱地基加固中運(yùn)用深層攪拌法技術(shù)的設(shè)計(jì)機(jī)理中存在半經(jīng)驗(yàn)及半理論現(xiàn)象存在。由于該方法的運(yùn)用具有較高的施工質(zhì)量要求時(shí)，若有一點(diǎn)不當(dāng)都會(huì)對(duì)地基處理的效果造成影響，嚴(yán)重情況下甚至有安全事故發(fā)生。所以，施工質(zhì)量的優(yōu)劣通常是其適用性及有效性的關(guān)鍵。

1.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)與輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)類似，也是利用重錘（63.5kg）的自由落距（76cm），將標(biāo)淮規(guī)格的貫入器貫入土中，通過(guò)貫入器人土30cm所需的錘擊數(shù)（N）來(lái)判定土的力學(xué)性能。通常用此來(lái)評(píng)價(jià)巖土的物理力學(xué)性狀、地基土承載力和評(píng)價(jià)飽和砂土（粉土）的液化特征等。試驗(yàn)中也可自貫入器取出巖土，肉眼鑒定其顏色、均勻性等。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)檢測(cè)深層攪拌樁樁身質(zhì)量的實(shí)例尚不多見(jiàn)，但其原理和方法如同輕型動(dòng)力觸探一樣，完全是可行的。鑒于地基土、水泥土與均質(zhì)的金屬材料相比，強(qiáng)度特性差異很大，特定場(chǎng)地條件下的規(guī)律不盡相同，若要普遍運(yùn)用此式，則依據(jù)尚不充分。

該檢測(cè)方法的施工相對(duì)簡(jiǎn)單，存在較強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性，測(cè)試數(shù)量及深度不會(huì)有限制出現(xiàn)，能夠與取芯鉆探相結(jié)合同時(shí)進(jìn)行。而其缺點(diǎn)是具有較低的技術(shù)含量，無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)自動(dòng)存儲(chǔ)及采集。施工設(shè)備笨重，需對(duì)工程鉆機(jī)進(jìn)行使用，因此具有較低的工效出現(xiàn)。現(xiàn)階段仍未有成熟的判定標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的依據(jù)形成。

2.靜力觸探試驗(yàn)

靜力觸探試驗(yàn)是一種兼有測(cè)試和勘探功效的原位測(cè)試方法，采用靜力勻速將一定規(guī)格的探頭壓入土體測(cè)定比貫入阻力、錐尖阻力及側(cè)壁摩擦力。此法適用于粘性土、粉土、粉砂和含少量碎石的土。一些檢測(cè)單位將此法應(yīng)用于深層攪拌樁樁身檢測(cè)，取得了較好的效果。

一般可在綜合試樁階段，將靜探法結(jié)果與其他測(cè)試方法的結(jié)果做比較，確定樁身的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，從而得到比貫入阻力標(biāo)準(zhǔn)值，工程樁檢測(cè)時(shí)便可直接判定實(shí)測(cè)值是否符合要求。

在對(duì)輕便靜探進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，具有較高的工效，且施工操作簡(jiǎn)單，能夠連續(xù)對(duì)樁體實(shí)施檢測(cè)，能夠?qū)z測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理及記錄，通常不會(huì)對(duì)測(cè)試深度造成制約。其缺點(diǎn)是水泥土強(qiáng)度不能過(guò)高，通常應(yīng)將其齡期控制在低于7天。當(dāng)樁體四周有地表溢漿時(shí)，探頭貫入的難度較大。

3.基坑開(kāi)挖后的檢測(cè)

在基坑開(kāi)挖之后，可對(duì)樁數(shù)、樁位及樁頂質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，若未能與規(guī)定要求相符，應(yīng)采用合理有效的補(bǔ)救措施進(jìn)行運(yùn)用，但該種檢驗(yàn)方法主要對(duì)樁身頂部質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，很難對(duì)樁身質(zhì)量的完整信息進(jìn)行反映。

五、結(jié)語(yǔ)

作為一項(xiàng)基礎(chǔ)工程，水泥攪拌樁的質(zhì)量對(duì)上部結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量造成直接影響。所以，對(duì)水泥攪拌樁旁站監(jiān)理工作的加強(qiáng)及其必要。在水泥攪拌樁施工中，因?yàn)榫哂休^小的單樁工程量，且施工時(shí)間短，在一個(gè)單元內(nèi)，一般樁與樁之間的施工具有連續(xù)性存在，且施工強(qiáng)度高，因此應(yīng)對(duì)每根樁的質(zhì)量進(jìn)行有效控制難度較大。我們應(yīng)對(duì)監(jiān)理控制力度進(jìn)行加強(qiáng)，促使各施工闡述、施工工序以及施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)方案、技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)技術(shù)闡述及技術(shù)規(guī)程要求進(jìn)行施工，運(yùn)用逐步分析的方式促使橋梁過(guò)渡段路基的監(jiān)控及對(duì)比達(dá)到最佳，進(jìn)一步對(duì)樁身的質(zhì)量進(jìn)行保障。

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