公路軟基處理中水泥雙向攪拌樁施工技術(shù)分析

趙紅旗+盛獻(xiàn)波

摘 要： 為滿足現(xiàn)代化需求，提高交通運(yùn)輸效率，必須重視公路軟基處理問(wèn)題。水泥雙向攪拌樁作為公路工程軟基處理的重要技術(shù)之一，將其廣泛應(yīng)用于軟基施工，可有效改善地基狀況、提高路基強(qiáng)度與剛度。為此，施工企業(yè)必須在充分了解雙向粉噴攪拌樁施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，做好施工準(zhǔn)備工作，只有這樣才能規(guī)范施工工藝，才能達(dá)到工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

關(guān)鍵詞： 公路工程；軟基處理；水泥雙向攪拌樁

一、水泥土雙向攪拌樁的概況

水泥土雙向攪拌樁是通過(guò)特制深層攪拌機(jī)，利用同軸雙向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)桿以及可自動(dòng)伸縮的鉆頭，沿深度方向?qū)④浲僚c固化劑（水泥漿，可摻入一定量的外加劑）就地進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，使土體與固化劑發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，形成具有一定整體性和一定強(qiáng)度的水泥土復(fù)合地基。

1、處理范圍，河（塘）淤積較為嚴(yán)重，河（塘）淤積深淺不一，兩側(cè)橋臺(tái)的處理以及任何底下暗浜、土質(zhì)不好、不具備承載及摩擦強(qiáng)度的地基處理均可使用。

2、樁體的設(shè)計(jì)，水泥土雙向攪拌樁的下部直徑采用50cm，擴(kuò)大頭直徑為100cm，樁長(zhǎng)由沉降及穩(wěn)定計(jì)算的結(jié)果確定，一般樁長(zhǎng)為19米，擴(kuò)大頭高度4米，雙向攪拌樁在平面上呈正三角形布置。室內(nèi)配比試驗(yàn)水泥土90天強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到1Mpa。

3、主要材料要求及水泥摻量的確定，固化劑宜選用強(qiáng)度等級(jí)為42.5級(jí)以上的普通硅酸鹽水泥，水灰比可選用0.50～0.60。外摻劑可根據(jù)工程需要和土質(zhì)條件選用具有早強(qiáng)、緩凝、減水以及節(jié)省水泥等作用的材料，但應(yīng)避免環(huán)境污染。添加劑為純凈的生石膏粉，水泥用量擴(kuò)大頭部分為200kg/m左右，下部為50kg/m左右。

二、公路工程水泥土雙向攪拌樁施工準(zhǔn)備

1、施工準(zhǔn)備

開(kāi)工前準(zhǔn)備，在水泥土雙向攪拌樁施工以前，施工單位要充分做好一切施工場(chǎng)地的準(zhǔn)備工作，具體包括如下幾個(gè)方面：進(jìn)出場(chǎng)地的道路通暢，路基承載力應(yīng)允許運(yùn)輸車(chē)輛通行。

施工場(chǎng)地已經(jīng)平整，地上、地下障礙物已清除（包括大塊石、樹(shù)根、垃圾、線路、排水溝等），場(chǎng)地要滿足樁基的位移要求。有低洼、溝塘的施工地段已排水回填，壓實(shí)度要達(dá)到80%以上，回填材料不得用雜土，不得有直徑大于8cm的石塊。查閱場(chǎng)地勘測(cè)資料，對(duì)施工地段的土質(zhì)情況要充分了解，對(duì)地下有無(wú)管線及需解決的問(wèn)題應(yīng)書(shū)面上報(bào)監(jiān)理及業(yè)主認(rèn)可。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量放線，定出樁位，并撒上白灰或定入木樁。準(zhǔn)備好施工所需要的水泥等材料，并經(jīng)檢驗(yàn)合格。

2、工藝性試樁

為了更科學(xué)的指導(dǎo)施工，嚴(yán)格控制水泥土雙向攪拌樁施工質(zhì)量，在正式施工前，必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工藝性試樁，檢驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)所確定的水灰比是否合適，同時(shí)合理選擇噴漿口的位置及大?。ü﹨⒖嫉膰娮炜诘奈恢迷谌~片的2/3處，漿口大小按現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定）。掌握下鉆、提升的困難程度。確定鉆頭進(jìn)入硬土層電流變化情況。確定水泥漿液密度。確定合適的輸漿泵的輸漿量。掌握水泥漿到達(dá)噴漿口的時(shí)間、攪拌機(jī)提升、下沉、復(fù)攪提升速度等參數(shù)。驗(yàn)證鉆頭葉片的角度設(shè)置。驗(yàn)證成樁的均勻度及樁徑大小。一般情況下，同一場(chǎng)地驗(yàn)樁根數(shù)不少于3根，根據(jù)工藝性試樁檢測(cè)結(jié)果編寫(xiě)施工組織設(shè)計(jì)，報(bào)總監(jiān)及業(yè)主審查后方可開(kāi)工。

三、公路軟基處理水泥雙向攪拌樁施工流程

1、施工放樣

測(cè)量器具與設(shè)備是公路工程施工測(cè)量的主要機(jī)械設(shè)備，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定在實(shí)地進(jìn)行道路具體標(biāo)定，為公路路基施工作業(yè)提供便利。恢復(fù)中線測(cè)量、測(cè)設(shè)施工控制樁、測(cè)設(shè)路基邊樁及邊坡等都是路基施工測(cè)量的主要任務(wù)。完成測(cè)量放線工作后，應(yīng)對(duì)路基施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。

2、樁機(jī)對(duì)位

按照設(shè)計(jì)要求對(duì)加固機(jī)體位置進(jìn)行確定，鉆機(jī)井架需進(jìn)行深度標(biāo)志尺設(shè)置，為樁機(jī)施工流程觀測(cè)提供便利，調(diào)平施工需在鉆機(jī)就位后進(jìn)行，通過(guò)水平尺對(duì)粉噴機(jī)械水平進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，通過(guò)錘球?qū)︺@機(jī)井架垂直度進(jìn)行測(cè)定，確保攪拌軸的垂直度，一般偏差需控制在1%以?xún)?nèi)。

樁機(jī)與樁位對(duì)準(zhǔn)時(shí)，允許偏差需控制在5厘米以下。位移過(guò)程中，樁機(jī)常常損壞樁位，對(duì)樁機(jī)對(duì)位準(zhǔn)確度造成嚴(yán)重影響，這種情況下，需重視樁間距，也可將一根長(zhǎng)竹篙系在樁機(jī)，確保其垂直樁機(jī)，隨后通過(guò)卷尺將鉆桿中心和相同排列樁間距進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，以此對(duì)準(zhǔn)樁位，防止漏樁情況的產(chǎn)生。

3、下鉆

鉆機(jī)就位后，攪拌鉆機(jī)啟動(dòng)并實(shí)施送氣施工。鉆頭50厘米下鉆時(shí)，實(shí)施送粉施工，避免鉆頭因固化劑出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。鉆頭需同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、鉆進(jìn)施工，其旋轉(zhuǎn)速度可通過(guò)內(nèi)外鉆桿動(dòng)力發(fā)動(dòng)裝置加以控制。鉆進(jìn)施工中，順時(shí)針外鉆桿旋轉(zhuǎn)破土，軟弱土層內(nèi)鉆進(jìn)速度可選取4檔（每分鐘0.85米），逆時(shí)針內(nèi)鉆桿旋轉(zhuǎn)噴粉，相比設(shè)計(jì)噴粉量，內(nèi)鉆桿噴粉量需控制在80%以上。要求鉆進(jìn)速度等同于外鉆桿旋轉(zhuǎn)速度，內(nèi)鉆頭需均勻攪拌水泥、土。選取3檔（每分鐘0.35米）施工堅(jiān)硬土層，要求緩慢下鉆，避免機(jī)械損壞。

4、鉆進(jìn)結(jié)束、噴粉提升

下鉆到設(shè)計(jì)標(biāo)高位置并鉆至50到100厘米硬層后可停止鉆進(jìn)施工，設(shè)計(jì)標(biāo)高位置內(nèi)外鉆桿無(wú)需提升作業(yè)，20到30秒為停止時(shí)間，以此充分拌和水泥與土，提高樁底施工質(zhì)量。加固料由料罐向送灰口運(yùn)送時(shí)，具備相應(yīng)時(shí)間延遲情況，此時(shí)鉆進(jìn)提升不能在沒(méi)有噴粉的情況下進(jìn)行，避免鉆頭提升時(shí)鉆頭堵塞現(xiàn)象的出現(xiàn)。鉆頭以反向形式旋轉(zhuǎn)、提升，達(dá)到再次攪拌水泥與土的作用，以此為成樁質(zhì)量提供可靠保證。

提升過(guò)程中需對(duì)提升速度加以控制，并重視灰罐壓力情況，選取4擋（每分鐘0.65分鐘）提升速度，確保噴粉計(jì)量器數(shù)字變化的規(guī)律性，如管道不通順及灰罐壓力加大，表明堵塞現(xiàn)象已出現(xiàn)于鉆頭送灰孔內(nèi)，此時(shí)需做好處理工作。送灰粉體需具有連續(xù)性，以此確?；旌狭习韬偷木鶆蚨确鲜┕ひ?guī)定。

5、提升結(jié)束

鉆頭與地面距離為50厘米時(shí)，發(fā)送器則可停止噴粉作業(yè)，以此成樁。因裝置回路屬于封閉性裝置，回路輸送時(shí)，空氣內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)粉體噴散現(xiàn)象，降低對(duì)空氣的污染程度，避免鉆頭堵塞。

6、停機(jī)、移位

攪拌鉆頭提升至樁頂50厘米后，無(wú)需進(jìn)行提升施工，應(yīng)在原位進(jìn)行2分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)，確保樁頭具有良好的密實(shí)度。攪拌鉆頭提升高度高于地面時(shí)，需將主電機(jī)、泥漿泵關(guān)閉，認(rèn)真做好施工記錄工作。通過(guò)樁機(jī)液壓系統(tǒng)，向下一個(gè)樁位移動(dòng)樁機(jī)，并進(jìn)行有效施工。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在公路路基施工中，如何優(yōu)質(zhì)、高效的處理好軟土地基一直是一個(gè)困擾施工技術(shù)人員的問(wèn)題，水泥雙向攪拌樁的應(yīng)用有效解決了這一問(wèn)題。由于其具有成樁質(zhì)量好、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，可增大樁間距，減少樁數(shù)量，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，節(jié)約成本。目前，該技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用并取得了良好的施工效果，其科學(xué)性已經(jīng)在實(shí)際工程中得到證實(shí)?！?/p>

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