水泥攪拌樁在公路軟基處理中的應(yīng)用與分析

何路淼　張躍華

摘 要：公路工程軟土路基施工中施工方式及處理技術(shù)選擇是否符合施工要求，對公路工程整體質(zhì)量起到關(guān)鍵性的作用。水泥攪拌樁技術(shù)作為公路工程軟土路基施工中的重要處理方式，該方式地應(yīng)用可有效提高路基的承載力及質(zhì)量。本文主要對公路軟基處理的中水泥攪拌樁技術(shù)的概況、施工準(zhǔn)備、施工流程進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：公路工程；軟基處理；水泥攪拌樁技術(shù)；施工流程；準(zhǔn)備工作

作為影響國民經(jīng)濟(jì)增長的重要因素，為推動社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，必須重視交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加大投資力度，特別是高速公路建設(shè)。在高速公路建設(shè)施工中，因涉及路線長、范圍廣，往往存在較多軟土地基路段，為此，相關(guān)施工單位必須重視軟土地基加固技術(shù)的選擇，并有效結(jié)合施工現(xiàn)場具體情況，選擇與之相適應(yīng)的加固技術(shù)，如水泥攪拌樁技術(shù)，該技術(shù)具有良好的軟基加固效果，為此在高速公路軟基處理中得到了廣泛地應(yīng)用。

1 水泥攪拌樁的概況

作為軟土地基施工的重要方式，水泥攪拌樁選用的固化劑材料為水泥，通過攪拌樁機(jī)向土內(nèi)不斷注入水泥，并確保攪拌的均勻性，促使水泥和土之間產(chǎn)生一定的作用，進(jìn)而增強(qiáng)軟土的硬度，并達(dá)到基礎(chǔ)強(qiáng)度提升的目的。

將水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用到公路工程軟土地基加固中，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在沒有噪音、振動等現(xiàn)象，對周圍施工環(huán)境具有極小的污染，屬于環(huán)保施工。除此之外，在軟基施工中水泥攪拌樁不會將壓力施加給側(cè)向土，對周圍建筑物具有較小的影響。支撐、錨固等作用也不需要應(yīng)用到水泥攪拌樁施工中，這種施工方式自身具有支護(hù)擋土的作用。施工中選用何種加固應(yīng)嚴(yán)格遵循施工相關(guān)要求進(jìn)行確定，一般都會選用柱狀、壁狀、格子狀等。連接樁體成壁后能達(dá)到隔水障幕及不滲水的效果，因此不需要對地下水進(jìn)行降水施工。

2 公路軟基處理中水泥攪拌樁的施工準(zhǔn)備

1、現(xiàn)場準(zhǔn)備

施工現(xiàn)場場地事先平整好，清除樁位處地上、地下一切障礙。場地低洼時填好粘土，不得回填雜土。提前檢查水泥攪拌樁施工機(jī)械狀況，保證機(jī)械具備良好及穩(wěn)定的性能。

2、試驗(yàn)準(zhǔn)備

備好滿足設(shè)計要求的水泥，并按規(guī)定頻率進(jìn)行抽檢試驗(yàn)。水泥的摻入量，由試驗(yàn)人員在現(xiàn)場取幾組有代表性的土樣送中心試驗(yàn)室試驗(yàn)，主要依據(jù)容量、液限、塑限確定水泥量在12%～16%之間，并根據(jù)實(shí)際土質(zhì)的干容重計算出每延米樁體的水泥用量為50～55kg/m左右。選擇了5根樁進(jìn)行工藝性試驗(yàn)，分別按12%、13%、14%、15%、16%的摻量進(jìn)行試樁。在試樁完成后28天將試樁挖出（露出樁頭），取芯以進(jìn)行樁體強(qiáng)度檢測、單樁承載力檢測、復(fù)合地基承載力檢測，總結(jié)施工工藝和控制要素，以指導(dǎo)水泥攪拌樁的施工。根據(jù)工藝性試樁的施工及試樁檢測報告，本著既能滿足設(shè)計要求又不浪費(fèi)的原則，該合同段確定水泥攪拌樁施工采用二攪二噴的施工工藝。水泥攪拌樁水灰比為0.48，水泥摻量為13%。

3 水泥攪拌樁在公路軟基處理中的施工要點(diǎn)

1、試樁

為提高軟基施工的質(zhì)量，必須做好施工準(zhǔn)備工作。攪拌灰土通常用土體中任一點(diǎn)經(jīng)鉆頭攪拌次數(shù)N和單位時間內(nèi)的噴出量來表征，它是影響地基加固效果的重要因素。根據(jù)室內(nèi)配合比試驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)對不同的地質(zhì)條件，進(jìn)行現(xiàn)場工藝性試樁，宜在室內(nèi)配合比試驗(yàn)28d強(qiáng)度確定的進(jìn)行。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)選定的配合比用量，每延米增減5kg進(jìn)行工藝性試樁，3種水泥用量各試打10-15根并對每種水泥用量的樁取2根進(jìn)行取芯檢測，根據(jù)檢測結(jié)果確定施工用配合比，工藝性試樁的目的量；通過試樁應(yīng)掌握下鉆及提升的困難程度，確定鉆頭進(jìn)入硬土層電流變化程度，確定合適的輸灰泵輸灰量；掌握水泥干粉經(jīng)輸灰泵到達(dá)攪拌樁噴灰的時間，掌握預(yù)攪下鉆速度，粉體攪拌樁機(jī)提升速度，攪拌下沉，復(fù)攪提升等施工參數(shù)。

2、平整場地

將軟土路基表面的雜物清理干凈，選用黏性土回填的方式對低洼地段進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)，進(jìn)而對地基承載力有效增強(qiáng)。對于水田地段，排水疏干后清表0.3—0.5m，將原有路面進(jìn)行橫坡設(shè)計，同時在路基兩側(cè)進(jìn)行邊溝開挖施工。

3、測量放樣

用全站儀按圖紙準(zhǔn)確放出控制樁后，根據(jù)樁位布置放出具體樁位，對控制樁要設(shè)明顯標(biāo)志，并定期復(fù)核。

4、拌制水泥漿

遵循施工設(shè)計要求進(jìn)行水泥漿的配置，準(zhǔn)確計算水泥、外加劑、摻合料等材料的用量。在工藝性試驗(yàn)中對水泥漿的攪拌時間進(jìn)行確定，水泥漿攪拌過程中不能出現(xiàn)團(tuán)塊等現(xiàn)象，水泥漿如產(chǎn)生初凝等情況，則不能在施工中應(yīng)用。

5、機(jī)械安裝、就位

在施工現(xiàn)場進(jìn)行機(jī)械設(shè)備鉆機(jī)的拼裝及就位工作。在機(jī)械進(jìn)場后，施工人員必須準(zhǔn)確標(biāo)定樁機(jī)的電流表、管道壓力表、電磁流量表、深度測量儀、電腦打印機(jī)等。在軟土路基施工中要對水泥攪拌樁機(jī)械進(jìn)行定期檢測，尤其是鉆頭葉片，如發(fā)現(xiàn)磨損較為嚴(yán)重，必須對其進(jìn)行補(bǔ)焊作業(yè)，進(jìn)而確保樁體及樁徑的質(zhì)量。將鉆機(jī)移動、確保其與鉆孔相對應(yīng)，對鉆機(jī)進(jìn)行水平校正，使其鉆桿軸線鉆孔中心位置處于垂直狀態(tài)，施工時傾斜度必須在1%以下。

6、攪拌、噴漿

鉆機(jī)啟動，順著導(dǎo)向架使其鉆桿勻速向下、持續(xù)下沉進(jìn)行攪拌切土作業(yè)，并將送漿泵開啟，確保其向土體進(jìn)行水泥漿噴射作業(yè)。與此同時，雙軸上的多層葉片同時正、反向旋轉(zhuǎn)攪拌并達(dá)到設(shè)計深度。此后在樁端進(jìn)行噴漿作業(yè)，并保持大于30s的時間，確保樁端水泥漿的均勻度。

7、提升攪拌

在提升攪拌機(jī)的過程中，如進(jìn)行噴漿作業(yè)，防止堵塞噴漿口情況的出現(xiàn)是其進(jìn)行的主要目的。與此同時，必須確保攪拌樁機(jī)鉆桿上葉片進(jìn)行正、反兩個方向地旋轉(zhuǎn)，并持續(xù)進(jìn)行水泥漿地攪拌作業(yè)。將其噴漿量控制在小于總噴漿量的5%到10%之間。如提升到樁頂，要確保在這個位置進(jìn)行2min以上的攪拌作業(yè)，然后將攪拌機(jī)關(guān)閉并進(jìn)行位移。

8、檢測

成樁7天內(nèi)，將樁頭淺開挖約1.5m米，對攪拌樁的均勻性進(jìn)行檢測，并對成樁直徑進(jìn)行準(zhǔn)確測量，同時選用較為方便的觸探儀對其質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真檢測檢。在成樁28天后，進(jìn)行取芯作業(yè)，將其控制在樁長范圍內(nèi)，主要位置在樁徑25%的部位。對樁的質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)檢測，確保其完整性、均勻性，將其檢測次數(shù)控制在總樁數(shù)的2/100，單樁地基靜載試驗(yàn)也要在此時間段進(jìn)行，檢測次數(shù)也控制在2/100，，控制在3根以上。芯樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度必須符合設(shè)計需求。選用水泥砂漿將取芯后的孔洞灌注封閉。

4 結(jié)束語

綜上所述，水泥攪拌樁在公路工程施工中具有較高的工作效率，低成本投入，同時還不會產(chǎn)生污染及噪音較小，是一種適用性很廣的施工方式。在公路軟基處理方面水泥攪拌樁技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用。在利用水泥攪拌樁技術(shù)進(jìn)行公路施工時，施工企業(yè)必須重視其施工質(zhì)量，只有這樣才能確保公路工程的整體質(zhì)量。

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