水泥攪拌樁應(yīng)用技術(shù)

郭興本

(遵義市道路橋梁工程有限責(zé)任公司)

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水泥攪拌樁應(yīng)用技術(shù)

郭興本

(遵義市道路橋梁工程有限責(zé)任公司)

公路施工中水泥攪拌樁應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了具體的探討。

公路施工；水泥攪拌樁；應(yīng)用

1 工程實(shí)例

1.1 工程概況

某高速公路在修建過(guò)程中，K4072+230處與某地的地方道路交叉在一起，為了避免交通沖突，決定在該處設(shè)置一座橋梁。該地處于湖沉積地段，主要是由亞砧土、淤泥質(zhì)夾沙土組成。在20 m以?xún)?nèi)有厚度不等的軟弱土，地基承載力只有60～80 kPa，地下水位較高，土壤含水量較大，超過(guò)了30%，土壤天然空隙率大于95%，超過(guò)了飽和度。從施工場(chǎng)地所處位置來(lái)看，正好處于軟弱土區(qū)域，并且本工程中對(duì)橋頭的填方較高，因而對(duì)其工后的沉降要求也提出了很高的要求。為了能夠滿(mǎn)足工程需要，決定采用水泥攪拌樁進(jìn)行樁基加固處理。

1.2 施工準(zhǔn)備工作

(1)場(chǎng)地處理

為了保證水泥攪拌樁機(jī)組的順利施工，必須要保證場(chǎng)地的平整。對(duì)于一些低洼或凸起的地方要進(jìn)行回填或鏟平處理，并且要保證施工場(chǎng)地的整潔，所有與施工無(wú)關(guān)的障礙物都要清除，并且為了為機(jī)械可以在場(chǎng)地隨意行走，還要確保地面具備一定的強(qiáng)度，如果地表過(guò)軟，可以通過(guò)鋪設(shè)一層砂石墊層的方式來(lái)增強(qiáng)地表強(qiáng)度。另外，為了避免雨天積水，還要在場(chǎng)地一側(cè)開(kāi)挖一定的排水邊溝。

(2)測(cè)量放線(xiàn)

場(chǎng)地平整之后，要進(jìn)行測(cè)量放線(xiàn)，確定施工標(biāo)高，應(yīng)該在樁機(jī)的井架處做好標(biāo)示線(xiàn)，以保證鉆頭落地時(shí)可以正好落在預(yù)定的地點(diǎn)。

(3)施工材料質(zhì)量把關(guān)和水泥漿液配合比試驗(yàn)

在水泥攪拌樁施工中，水泥作為主要的施工材料，必須要在水泥進(jìn)場(chǎng)前對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于受潮結(jié)塊的水泥嚴(yán)禁使用，以免造成噴漿阻塞。同時(shí)，還要對(duì)水泥的強(qiáng)度等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行查驗(yàn)。確定水泥質(zhì)量符合要求之后，要進(jìn)行水泥漿液配合比試驗(yàn)，因?yàn)榕浜媳鹊脑O(shè)計(jì)是否合理也會(huì)對(duì)水泥攪拌樁的加固效果產(chǎn)生直接影響。本工程結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，考慮到攪抖機(jī)的攪拌動(dòng)力，對(duì)配合比進(jìn)行了科學(xué)試驗(yàn)。

(4)施工機(jī)具準(zhǔn)備

在施工前要將所有需要用到的機(jī)械器具準(zhǔn)備好，并且要保證其工作性能處于良好穩(wěn)定狀態(tài)。在水泥攪拌樁的施工中，重點(diǎn)要做好樁機(jī)的選擇。目前國(guó)內(nèi)施工單位最常見(jiàn)的樁機(jī)主要有PH-5，PH-7粉漿兩用型樁機(jī)和STB-1型專(zhuān)用水泥攪拌樁樁機(jī)。粉漿兩用型樁機(jī)在施工中行走更靈活，施工效率高，但是會(huì)受土質(zhì)的限制，使用范圍有限。而專(zhuān)用樁機(jī)則可以在所有的土質(zhì)中進(jìn)行水泥攪拌樁施工，但是其行走移動(dòng)較為困難。通過(guò)綜合考慮，本工程決定選用STB-1專(zhuān)用型樁機(jī)進(jìn)行施工。

(5)試樁

這主要是為了確定最佳的施工工藝參數(shù)，如攪拌次數(shù)、水灰比、泵送時(shí)間、泵送壓力、鉆桿提升速度、下鉆速度、復(fù)攪深度等，這樣，可以避免在正式施工中進(jìn)行多方調(diào)整，影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。在本工程中，通過(guò)試樁決定對(duì)施工工藝進(jìn)行一定的改進(jìn)，即由原來(lái)的“兩噴四攪”，優(yōu)化為“兩噴六攪”，這樣，不但可以提高成樁質(zhì)量，還有利子實(shí)現(xiàn)規(guī)模化施工。

1.3 施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)分析

(1)施工工藝

本工程中，水泥攪拌樁施工的施工工藝主要包括：樁位放樣、鉆機(jī)就位、預(yù)攪鉆進(jìn)、拌制水泥漿、噴漿攪拌提升以及重復(fù)攪拌等幾個(gè)環(huán)節(jié)。其中，在樁位放樣過(guò)程中要確保每根樁的位置都符合平面布置圖紙要求，誤差要控制在5 cm之內(nèi)。樁機(jī)就位時(shí)要保證底部保持水平、鉆桿和導(dǎo)向架保持豎直、鉆頭與樁位保持在一條線(xiàn)上。然后開(kāi)動(dòng)樁機(jī)，按照試樁所獲得的工藝參數(shù)進(jìn)行鉆進(jìn)，之后將配制好的水泥漿泵入土壤中并進(jìn)行均勻攬拌，重復(fù)攪拌直到成樁。

(2)施工技術(shù)要點(diǎn)

①為保證樁體攪拌均勻，樁機(jī)鉆頭應(yīng)焊接至少6個(gè)橫向攪拌刀片，且在每個(gè)橫向刀片上焊接1～2個(gè)豎向攪拌刀片，同時(shí)保證樁體的豎向攪拌效果，豎向攪拌刀片長(zhǎng)度>5 cm，寬度≥2 cm。

②在樁機(jī)井架的正面和側(cè)面一定要吊掛質(zhì)量不小于2 kg的垂球，防止施工時(shí)樁機(jī)傾斜，最終導(dǎo)致檢測(cè)時(shí)樁體無(wú)法檢測(cè)到底，到時(shí)候樁體質(zhì)量固然再好也無(wú)法達(dá)到加固要求。

③為了保證水泥漿的配合比滿(mǎn)足要求，每根樁所使用的水泥漿量均勻充足，且考慮方便現(xiàn)場(chǎng)施工人員的操作和旁站人員的監(jiān)督。若所施工的樁長(zhǎng)皆為統(tǒng)一長(zhǎng)度，可將單根樁所需的水泥漿一次拌制或分兩次拌制完成；當(dāng)樁長(zhǎng)較短時(shí)也可一次拌制2～3根樁所需的水泥漿，使用時(shí)可在水泥漿罐的罐壁上焊接出每根樁需用水泥漿的深度刻度線(xiàn)。

④當(dāng)施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地層某深度出現(xiàn)硬層時(shí)，可根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行相應(yīng)的處理：a 當(dāng)此段硬層小于50 cm時(shí)，若下鉆相對(duì)比較容易，可稍稍放大回漿量，短時(shí)間內(nèi)穿透此硬層。若下鉆比較困難，不得任其緩慢鉆進(jìn)，一方面要及時(shí)增大回漿量，另一方面要在動(dòng)力頭上加大配重，并在最下面的兩個(gè)橫向攪拌刀片上焊接鋒利的破土刀片，使其能夠迅速穿透此段硬土層。b 當(dāng)此段硬層大于50 cm時(shí)，可將此土層作為持力層，無(wú)須繼續(xù)深入。防止此段土層難于拌碎，水泥漿深入困難，最終造成此處出現(xiàn)斷樁或造成樁體整體不合格的情況。

⑤為確保樁體噴漿和攪拌的均勻性，針對(duì)STB-1型樁機(jī)施工時(shí)必須限定每延米的施工時(shí)間，一般每延米的施工時(shí)間控制在≥4 min/m，此施工時(shí)間是指在正常施工情況下，當(dāng)?shù)刭|(zhì)較復(fù)雜時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加施工時(shí)間。

2 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，選用合適攪拌樁加固軟土地基，可以提高施工進(jìn)度，控制工程造價(jià)，降低地基沉降量。工藝流程控制是攪拌樁質(zhì)量控制關(guān)鍵部分，過(guò)程控制是流程控制組成部分，在施工過(guò)程中只有嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行，施工人員把關(guān)才能保證工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

[1] 賴(lài)文軍.淺談水泥深層攪拌樁在公路軟土地基施工中的應(yīng)用[J].科技資訊，2009，(22):56-56.

[2] 黃佳藝.水泥攪拌樁在公路軟土路基應(yīng)用中常見(jiàn)問(wèn)題及處理[J].福建建筑，2011，(2):61-63.

[3] 吉光杰.公路軟基中水泥攪拌樁施工應(yīng)用探討[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013，(7):68-70.

2015-02-15

郭興本(1964-)，男，貴州遵義人，工程師，主要從事公路、橋梁工程施工設(shè)計(jì)及管理方面的工作。

U416.1

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1008-3383(2015)12-0042-01