公路施工中水泥攪拌樁的應用

王 永 強

(山西省運城高速公路有限責任公司，山西 運城 044000)

公路施工中水泥攪拌樁的應用

王 永 強

(山西省運城高速公路有限責任公司，山西 運城 044000)

介紹了水泥攪拌樁的技術(shù)原理，結(jié)合工程實例，論述了水泥攪拌樁施工準備工作，從安置樁機位置、制作水泥漿液、攪拌、成樁等方面，探討了水泥攪拌樁施工技術(shù)要點，達到了快速硬結(jié)地基軟土的效果。

水泥攪拌樁，公路，地基，水泥漿液

伴隨社會經(jīng)濟發(fā)展與工程技術(shù)進步，水泥攪拌樁技術(shù)在建筑施工中的應用也愈加廣泛與深入，特別是在公路施工中對軟土層的硬化起著關(guān)鍵作用。針對水泥攪拌樁技術(shù)的特點，把控重點工序的實施要點與注意事項，可以在公路施工中有效保障硬結(jié)軟土的效果與作業(yè)安全，實現(xiàn)優(yōu)化地基質(zhì)量的目標，為后續(xù)公路建設(shè)與整個公路工程的完成提供堅實的土質(zhì)強度基礎(chǔ)。因此，需要在明確水泥攪拌樁技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，從實際工程的角度出發(fā)探討該技術(shù)的具體運用，才能舉一反三，將其運用到類似的公路工程之中。

1 水泥攪拌樁技術(shù)概述

水泥攪拌樁技術(shù)是指將水泥作為固化劑，在地層深處通過水泥攪拌樁讓水泥噴入土內(nèi)加以強制攪拌，經(jīng)由水泥固化劑與軟土物理化學上的結(jié)合作用，令土質(zhì)變硬，并帶有水穩(wěn)定性，從而增強地基強度與可靠性的技術(shù)，它是一類軟基處理的施工措施。其原理在于土質(zhì)攪拌后的水泥漿所含水泥較少，水泥在與軟土的結(jié)合包圍中因其活性介質(zhì)作用，硬化過程緩慢，最終使水泥化解為水化合物后，發(fā)生凝固與硬結(jié)反應，增強地基中土質(zhì)的強度。此項技術(shù)廣泛應用于各類建筑工程，特別是公路施工地基的軟土硬結(jié)作業(yè)。其技術(shù)實施便捷，作業(yè)中污染與噪聲少，成本低廉，適宜于各類公路地基硬化工程。

2 水泥攪拌樁技術(shù)在公路施工中的具體應用

2.1 公路施工案例簡介

某一公路工程施工項目地形較為平緩，工程高為4 m～5 m，其中上半部區(qū)域的土壤為軟土且厚度較深。地基的土巖埋入地下的深度較廣，在45 m之上，公路沿線的施工土質(zhì)大多為水塘與田地。總體來說，本工程的土質(zhì)特別是軟土層的水分較大，土層滲透性不良且縫隙大?；诖?，為了硬結(jié)軟土，本工程采用水泥攪拌樁技術(shù)進行施工，以此優(yōu)化公路地基質(zhì)量助推建設(shè)進度與效果。

2.2 水泥攪拌樁技術(shù)的施工準備

水泥攪拌樁技術(shù)要良好有序地對公路軟基進行硬化處理，需有充分且具針對性的施工準備，合理選擇適宜于本公路土質(zhì)與環(huán)境的攪拌與硬結(jié)技術(shù)，才能最大限度完成并實現(xiàn)軟土硬化的施工目標，保證公路施工后續(xù)工程的有序進行。

1)整理施工現(xiàn)場。在施工之前，首先需要對公路地基現(xiàn)場進行相應的整理鋪平工作，將工程場地平整為整體平坦的路面，清理鉆機位置附近的碎石、樹根、金屬等各類雜質(zhì)。并且把施工排水用的溝槽挖建在場地的一側(cè)，保障施工用水與排水及時順水溝流出，避免積水與暴雨時的水患。此外在施工前應提前沖洗工程管道并將水由排水溝流出，清理堵塞與積水問題后才可進行鉆機下沉。在具體的水塘填土工作中，填土選用粘土避免雜土，所填土的厚度在0.5 m以內(nèi)，對其進行下壓夯實，壓實程度則要把控在75%～85%之間，為將來攪拌樁成樁提供堅實的土質(zhì)基礎(chǔ)。對工程現(xiàn)場的整理可以為后續(xù)的水泥攪拌樁施工做好鋪墊，創(chuàng)建出一個穩(wěn)定有序的施工環(huán)境。

2)水泥庫的建設(shè)。水泥庫的主要功用是測驗施工所用水泥的水分質(zhì)量并減少施工中運輸水泥的成本消耗。對水泥庫的建設(shè)在本工程中首先需要將庫存面積控制在40 m2以內(nèi)，同時實際庫存量保證在85 t以下。水泥的選材上，以硅酸鹽水泥用作主要的施工及攪拌用料，防止其他類型水泥在施工中因不適應深層環(huán)境而引發(fā)的一系列變質(zhì)或受潮的問題出現(xiàn)。

3)其他準備工作。對工程所用水泥攪拌樁器械開工前需進行檢查，測定設(shè)備的穩(wěn)定性，以及是否存在故障，查驗合格后方能用于施工。對攪拌所需水泥漿液的配比度進行提前測算實驗，以便施工時及時制作水泥漿液。對水泥攪拌樁器械還應配上計算機與打印設(shè)備，方便記錄施工中各項數(shù)值及測定水漿的輸送攪拌速度、鉆機旋轉(zhuǎn)、前進速度，在需要時對相關(guān)器械速度進行控制更改。

2.3 水泥攪拌樁技術(shù)的具體施工工藝

在做好相應的施工準備后，就可以進行具體的施工作業(yè)。作為應對公路中地基軟土問題的最通用措施，要有效高質(zhì)量地實現(xiàn)軟土硬結(jié)的施工目標，就需要一系列嚴守施工規(guī)章、符合具體工程施工技術(shù)的操作工藝，最終達到地基質(zhì)量提升的建設(shè)目的，維護整個公路施工工程的順利高效進行。具體的施工工藝如下：

1)測定安置樁機位置。根據(jù)現(xiàn)場施工需要合理測定攪拌樁位置，據(jù)此調(diào)節(jié)鉆頭的實際定位，保證鉆頭對應樁位的位置偏差不超出45 mm，且確保導軌與攪拌軸的對應垂直度，盡量減少傾斜值，使其不超出1%。

2)制作攪拌用水泥漿液。按事前測定的施工地基所需水泥漿液標準調(diào)配水灰與其他添加劑的含量，并進行4 min左右的攪拌，控制漿液含量。

3)輸送水泥漿液。水泥漿液的輸送，關(guān)鍵在于對輸送泵壓力與輸送速度的控制。在該工程中，對泵壓力應控制在4 MPa～7 MPa之間，便于輸送水泥漿液及增壓。對輸送速度要和施工樁高度的最大值保持一致，在本案例中建議保持速度在40 L/min～65 L/min區(qū)間內(nèi)。此外，對水泥漿液輸送的單位含量也要相應確定，且應在鉆頭下鉆之前進行測定。

4)鉆桿的下沉。具體應在電機開啟后，將風力經(jīng)由空壓機輸送，并用鋼絲繩起吊鉆頭，讓鉆頭事先設(shè)計好軌道進行土層間的下沉作業(yè)。鉆深的速度應把控在80 r/min～130 r/min之間，保障工程中鉆進工藝的安全與速度。

5)水泥漿液的攪拌。下鉆鉆桿后，對輸送水泵進行增壓噴漿，同時在攪拌作業(yè)中抬升鉆桿深度。在本施工實例中，為處理軟土層，可以將停灰層與地表之間的距離控制在45 cm左右，從而優(yōu)化實際成樁的質(zhì)量與效率。此外為了攪拌過程與效果的穩(wěn)定，對噴漿速度與鉆桿抬升速度要加以把控，漿液噴漿速度與前文所述保持一致，鉆桿的抬升速度應持續(xù)保持在1.5 m/min以內(nèi)。此外，在鉆桿抬升作業(yè)結(jié)束與輸送水泵停用，進行下沉施工時，為保證工程深度可加以重復攪拌，至少4次。

6)成樁。噴粉是成樁作業(yè)的重要工序，施工中為確保成樁效果要控制噴粉長度在1.5 m之上，且在作業(yè)中如遇任何問題或意外均應立刻停止施工，避免過度噴粉造成危害。而成樁還要檢查其直徑規(guī)格及各項指標是否符合施工設(shè)計時的數(shù)值標準，保障成樁效果。

7)鉆桿運離現(xiàn)場。在成樁完成并檢查完施工質(zhì)量與成果后，可對鉆機進行相應的運離作業(yè)。工作具體通過液壓操縱桿進行，在各成樁位置之間移動，直至運離施工現(xiàn)場。

3 結(jié)語

水泥攪拌樁技術(shù)是實現(xiàn)公路軟土層硬化的最有效也是最重要的措施，對其有序高效的施工應用可以快速硬結(jié)軟土，提升地基質(zhì)量，為公路后續(xù)施工的全面展開做好關(guān)鍵的鋪墊作用。因此，施工單位在實行水泥攪拌樁技術(shù)時要合理準備，注意工序，保質(zhì)保量地完成硬化工作，為保障公路建設(shè)與推動經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。

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Abstract: The paper introduces the technological principles of cement mixing pile. Combining with engineering example, it discusses cement mixing pile construction preparations. Starting from aspects of setting pile machine location, fabricating cement slurry, mixing and pile forming, it explores cement mixing pile construction technology points, so as to achieve the effect of fast hardening foundation soft soil.

Key words: cement mixing pile, highway, foundation, cement slurry

Application of cement mixing pile in highway construction

Wang Yongqiang

(ShanxiYunchengHighwayCo.,Ltd,Yuncheng044000,China)

2016-03-18

王永強(1981- )，男，工程師

1009-6825(2016)15-0142-02

TU472.36

A