淺談水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用

文/易善源 新疆北新路橋集團(tuán)股份有限公司 新疆烏魯木齊 830000

淺談水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用

文/易善源 新疆北新路橋集團(tuán)股份有限公司 新疆烏魯木齊 830000

攪拌樁加固處理軟基在鐵路施工中使用較為廣泛，相對(duì)于清淤換填、拋石擠淤等處理方法施工較為方便，可節(jié)約棄渣場(chǎng)用地，防止水土流失。水泥攪拌樁處理軟基效果較好，地基殘留沉降較少，有利于路基、結(jié)構(gòu)物基底穩(wěn)定。

水泥攪拌樁；安全環(huán)保；沉降少

1.水泥攪拌樁概念

1.水泥攪拌樁概念：

水泥攪拌樁指的是用水泥當(dāng)作固化劑主劑，為一種有效處理軟土地基方式，運(yùn)用攪拌樁機(jī)的葉片把水泥噴入到土體再充分實(shí)施攪拌，讓水泥與土出現(xiàn)物理化學(xué)效應(yīng)，讓軟土出現(xiàn)硬結(jié)讓地基增加強(qiáng)度。

現(xiàn)就大理至麗江鐵路DK0+300～DK0 + 890段水泥攪拌樁地基加固處理工程為實(shí)例，淺談一下水泥攪拌樁加固地基的應(yīng)用。

2.工程概況

大理至麗江鐵路W1標(biāo)線路全長(zhǎng)7.35km，本段路基起于K203+800，終于DK0+920，全長(zhǎng)2.520km。

DK0+300～DK0+890段軟基處理段位于洱海南端大理盆地邊緣，線路行進(jìn)于山麓坡腳地帶，屬湖泊相交沉積區(qū)，地勢(shì)南高北低，右側(cè)地勢(shì)平坦、開闊，大瑞線（雙線繞行終點(diǎn)K205+400～大瑞線KK0+000）位于既有線北側(cè)。

地質(zhì)簡(jiǎn)述如下：DK0+300～DK0+890段基底分布1～4層軟土，最大埋深16m，路基邊坡最大高度2m，軟土主要為人工填土，硬塑狀，土質(zhì)不勻，性質(zhì)較復(fù)雜；粉質(zhì)黏土硬塑狀，淤泥質(zhì)土透鏡狀，下伏黏土硬塑狀～軟塑狀。

該段水泥攪拌樁長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為5m，水泥攪拌樁呈正三角布置，間距1.3m，樁徑0.5m，設(shè)計(jì)承載力要求，單樁不小于160KN，復(fù)合承載力不小于150KPa。

3.總體方案

3.1施工準(zhǔn)備

該段路基施工寬度為8m，寬度方向布置6列攪拌樁，長(zhǎng)度方向按間距1.3m布置，共454排，總計(jì)2724根水泥攪拌樁，安排兩臺(tái)攪拌機(jī)同時(shí)施工。水泥堆放和制漿場(chǎng)地布置于路基范圍內(nèi)，確保施工場(chǎng)地以外的環(huán)境不會(huì)被污染。

3.1.1要提前平整攪拌樁施工場(chǎng)地，把樁位處地上、地下所有障礙(包含大塊石、樹根與生活垃圾等)清除?；靥顖?chǎng)地低洼時(shí)要用粘土，不能回填雜土。

3.1.2要使用合格等級(jí)強(qiáng)度一般硅酸鹽袋裝水泥方便計(jì)量水泥攪拌樁。應(yīng)用前，要把水泥的樣品送中心試驗(yàn)室檢驗(yàn)。

3.1.3水泥攪拌樁施工機(jī)械要配備電腦記錄儀和打印設(shè)備，方便了解與掌控水泥漿用量和噴漿平均程度。

3.1.4水泥攪拌樁施工機(jī)械一定要具有優(yōu)良和固定的功能。

3.2施工程序

放樣樁位→鉆機(jī)就位→調(diào)整、檢驗(yàn)鉆機(jī)→正循環(huán)方式鉆到設(shè)計(jì)的深度→開啟注漿泵→經(jīng)過反循環(huán)形式提鉆噴射水泥漿→至基本工作面下0.3米→反復(fù)攪拌鉆到設(shè)計(jì)的深度→提鉆噴射水泥漿到地表→結(jié)束成樁→實(shí)施下根樁施工。

3.3施工經(jīng)過控制

3.3.1水泥攪拌樁開鉆前，要用水清洗管道并查看管道內(nèi)有沒有堵塞，等排完水之后再實(shí)施下鉆。

3.3.2為讓攪拌樁的垂直度達(dá)到要求，要在主機(jī)的上部懸掛吊錘，并經(jīng)過調(diào)節(jié)吊錘與鉆桿的位置關(guān)系來掌控垂直度。

3.3.3檢驗(yàn)成型攪拌樁的質(zhì)量關(guān)鍵是水泥的用量、拌制罐數(shù)量、壓漿時(shí)是不是出現(xiàn)斷漿、噴漿經(jīng)過提高攪拌時(shí)間和重復(fù)攪拌的次數(shù)。

3.3.4為確保每米樁體摻合量與水泥用量滿足設(shè)計(jì)規(guī)范，各個(gè)機(jī)械都要配置電子記錄儀。

3.3.5水泥漿的配合比應(yīng)滿足：水泥量為17%、水灰比為0.5、每米的摻灰量為44kg。

3.3.6使用二噴、四攪的方法進(jìn)行水泥攪拌樁的施工。正常每個(gè)樁成樁要不小于40min的時(shí)間，應(yīng)不低于0.4MPa噴漿的壓力。

3.3.7為保證攪拌樁的樁頂、樁身和樁端的質(zhì)量，第一次提鉆時(shí)要在樁底做30s停留，磨樁端，在上提余漿時(shí)所有噴進(jìn)樁體中，而且要對(duì)樁頂磨樁頭，做30s停留。

4.效果檢測(cè)

4.1理論沉降量計(jì)算

軟土地基具有天然含水量較高，孔隙比較大，壓縮性高，抗剪強(qiáng)度低，透水性弱，靈敏度高等特點(diǎn)，極易發(fā)生沉降和失穩(wěn)。

通過查詢《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》可計(jì)算軟土地基的沉降量，常用以下公司計(jì)算：

Sc——因地基固結(jié)而產(chǎn)生的沉降量；

e0i——第i層中點(diǎn)的土自重應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的孔隙比，此處取1.5；

e1i——第i層中點(diǎn)的土自重應(yīng)力和附加應(yīng)力之和相對(duì)應(yīng)的孔隙比，經(jīng)試驗(yàn)得1.0；

hi——地基沉降計(jì)算分層第i層厚度；

經(jīng)計(jì)算：Sc=500mm

4.2攪拌樁檢測(cè)

4.2.1檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)加載根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選用壓重平臺(tái)反力裝置。采用袋裝砂作為壓重，工字鋼、木板搭成壓重平臺(tái)，由油壓千斤頂加載，油壓表、百分表測(cè)讀。

4.2.2檢測(cè)結(jié)果

單樁豎向承載力試驗(yàn)成果表1

綜合上述檢測(cè)結(jié)果分析，水泥攪拌轉(zhuǎn)加固處理淤泥質(zhì)黏土的效果非常明顯，檢測(cè)最大殘余沉降為19.79mm，遠(yuǎn)小于淤泥質(zhì)黏土的理論沉降量。

5.結(jié)語(yǔ)

水泥攪拌樁加固地基既能對(duì)周圍環(huán)境的破壞降至最低，也能對(duì)工程質(zhì)量、工程進(jìn)度得以保證，還能夠節(jié)約棄土用地。在今后的工程中會(huì)廣泛推廣，也廣泛使用于廠房建設(shè)、公路建設(shè)等領(lǐng)域。

[1]周水興，《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》，人民交通出版社，2001.

[2]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ 79-2002）.