公路軟基加固中水泥攪拌樁的應(yīng)用

姜大干 王艷紅

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，為滿足道路交通運輸需求，必須重視公路工程的施工質(zhì)量。作為公路工程軟基施工的重要技術(shù)，水泥攪拌樁施工技術(shù)水平的高低直接影響著工程建設(shè)的整體質(zhì)量，為此必須重視其施工技術(shù)的應(yīng)用。本文在充分掌握水泥攪拌樁法基本原理的前提下，要求必須規(guī)范水泥攪拌樁施工工藝，做好質(zhì)量控制工作，只有這樣才能提升其施工的整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路工程；軟基加固；水泥攪拌樁

一、水泥攪拌樁法基本原理

自上個世紀(jì)70年代以后，水泥攪拌樁在我國軟土地基處理中得到了廣泛應(yīng)用，且軟土加固效果良好。目前，常見的水泥攪拌樁法可分為兩類，如漿噴法與粉噴法。漿噴法中水泥的狀態(tài)為液體，是向軟土內(nèi)拌入水泥漿的水泥攪拌法；粉噴法則需利用專業(yè)粉體攪拌機(jī)械進(jìn)行施工，水泥通過壓縮空氣向所需加固軟土地基內(nèi)均勻噴入，通過鉆頭均勻攪拌水泥和軟土，以此構(gòu)成水泥攪拌樁。一般情況下，水泥攪拌樁的處理深度不超過15m，在軟土沉積厚度、含水量較大的路段使用。其作用原理為通過固化劑利用深層攪拌機(jī)在地基底部均勻拌和土與固化劑（漿狀、粉狀），保證兩者拌和充分。通過固化劑將軟土性能改善，以此形成復(fù)合地基，提高水穩(wěn)定性及地基承載力。

二、公路軟基加固中水泥攪拌樁的施工工藝

1、配合比試驗

選取施工現(xiàn)場樣土和擾動樣土，送至實驗室內(nèi)做配合比試驗，根據(jù)實驗土樣的含水量、孔隙率以及有機(jī)質(zhì)的含量，確定要使用的水灰比、外加劑類型、水泥摻入量。試驗設(shè)備采用的是土工試驗和砂漿混凝土實驗儀器，室內(nèi)制作試件尺寸邊長為70.7mm的立方體試塊，放置在標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)室內(nèi)，進(jìn)行不同齡期的養(yǎng)護(hù)。用控制應(yīng)力的試驗方法測試抗壓強(qiáng)度。實驗試件每組不少于3個，還要考慮室內(nèi)實驗環(huán)境下配合比與現(xiàn)場施工條件的差異。

2、成樁試驗

成樁試驗應(yīng)該選擇在具有代表性的地段，現(xiàn)場成樁試驗，選取試驗的樁數(shù)量不能少于3根。試驗成樁完成后，要檢查樁身水泥土的密實度、強(qiáng)度。最后根據(jù)試驗數(shù)據(jù)情況，最終確定加入固化劑的摻入比、鉆進(jìn)的速度、提升的速度、噴漿時壓力、單位時間內(nèi)噴漿量及攪拌次數(shù)等施工參數(shù)。試驗結(jié)束后，監(jiān)理確認(rèn)各種數(shù)據(jù)后才能正式施工。

3、場地的平整

清理施工現(xiàn)場表面的雜草、雜物，遇到地勢低洼的地段，可以采用回填黏性土的方法，并進(jìn)行夯實，以滿足樁機(jī)行走時對路面地基承載力的要求。對于水田地段，排水疏干后，還要清表0.3—0.5m，將原來地面做成4%的橫坡，并在路基兩側(cè)開挖邊溝。

4、樁位測量放樣

遵循圖紙要求利用全站儀進(jìn)行準(zhǔn)確放樣測量，嚴(yán)格按照樁位進(jìn)行具體樁位的布設(shè)，要求控制樁必須進(jìn)行明顯標(biāo)志的設(shè)置，同時施工人員必須定期進(jìn)行復(fù)核。

5、水泥漿拌制

遵循設(shè)計規(guī)定確定水泥漿配合比，嚴(yán)格計量水泥、外加劑、摻合料等材料的用量。通過工藝性試驗對混合料攪拌時間進(jìn)行準(zhǔn)確確定，確保攪拌的均勻度， 不能出現(xiàn)團(tuán)塊現(xiàn)象。如水泥漿出現(xiàn)初凝情況，則不能用于施工。水泥漿攪拌量應(yīng)稍多于每根樁的水泥用量。

6、水泥攪拌機(jī)械安裝、就位

攪拌樁機(jī)就位后，應(yīng)由相關(guān)人員進(jìn)行施工，在移動樁機(jī)前應(yīng)對施工現(xiàn)場的具體情況進(jìn)行詳細(xì)觀測，同時利用吊錘對鉆桿和地面的垂直角度進(jìn)行檢測與適當(dāng)調(diào)整，并將其誤差控制在1%以下。以米為單位在樁機(jī)架上畫出長度標(biāo)記，為鉆桿入土后鉆桿鉆進(jìn)深度的觀測與記錄提供便利， 按照施工要求， 攪拌樁長應(yīng)大于設(shè)計樁長。

7、攪拌、噴漿

首先將鉆機(jī)開啟，使鉆機(jī)鉆桿能順著導(dǎo)向架向下進(jìn)行攪拌切土作業(yè)，維持其速度的均勻性及持續(xù)性。并將送漿泵啟動，不斷將水泥漿噴射到土體內(nèi)部，這個過程中應(yīng)按照正、反兩個方向進(jìn)行雙軸多層葉片的旋轉(zhuǎn)，其攪拌深度要符合設(shè)計要求。在達(dá)到施工深度要求后，在原有地面進(jìn)行樁端持續(xù)攪拌噴漿作業(yè)，攪拌時間超過30s并進(jìn)行均勻攪拌。

8、提升攪拌

在公路工程軟基處理中提升水泥攪拌機(jī)時，為防止噴漿口被堵塞，應(yīng)邊提升水泥攪拌機(jī)邊進(jìn)行噴漿作業(yè)，與此同時，正、反方向旋轉(zhuǎn)攪拌樁機(jī)鉆桿上葉并持續(xù)進(jìn)行水泥漿攪拌作業(yè)。提升水泥攪拌樁機(jī)時，其噴漿量應(yīng)控制在總噴漿量5%～10%的范圍內(nèi)。當(dāng)攪拌機(jī)提升高度達(dá)到樁頂后，確保其攪拌時間在2min以上，隨后關(guān)閉攪拌機(jī)并移位。關(guān)閉攪拌機(jī)機(jī)械，移位。

三、水泥攪拌樁施工的質(zhì)量控制措施

1、待水泥攪拌成樁施工結(jié)束之后，需進(jìn)行全面的質(zhì)量檢測工作，避免存在樁體偏差過大的問題。同時著重檢查施工記錄，明確每根樁體水泥用量、噴漿參數(shù)、攪拌時間等各項參數(shù)，并以此為依據(jù)評價樁體質(zhì)量，若存在缺陷或不足之處，應(yīng)根據(jù)其所在部位及可能造成的后果，采取相應(yīng)的處理措施。成樁2—4天后，可通過開挖施工的方式檢驗成樁質(zhì)量，開挖深度在1.5—2.0m左右，檢驗樁體直徑、均勻程度等，隨機(jī)檢測數(shù)量為總體成樁數(shù)量的2%—3%。同時應(yīng)結(jié)合公路工程實際情況，針對施工難點及重點部位組織技術(shù)培訓(xùn)，充分掌握水泥攪拌樁施工規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，盡量減少人為操作失誤，從根本上提高路基質(zhì)量，構(gòu)建起完善的崗位責(zé)任制度，將具體職責(zé)落實到位，確保施工順利進(jìn)行。

2、首先加強(qiáng)原材料的質(zhì)量控制，選取正規(guī)生產(chǎn)廠家采購水泥材料，檢驗出廠合格證及質(zhì)檢證明，在進(jìn)場前進(jìn)行質(zhì)量檢測，若存在質(zhì)量不達(dá)標(biāo)材料，禁止應(yīng)用在路基施工之中，從源頭上減少質(zhì)量隱患。其次，在充分掌握工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，確定攪拌機(jī)械設(shè)備的規(guī)格及數(shù)量，既保證施工順利進(jìn)行，又避免出現(xiàn)設(shè)備閑置現(xiàn)象，造成不必要的資源浪費。水泥攪拌樁施工之前，必須在技術(shù)人員的指導(dǎo)下，嚴(yán)格按照設(shè)計方案的內(nèi)容校驗各項施工參數(shù)，為后期施工提供數(shù)據(jù)支持。

3、在水泥攪拌樁施工過程中，必須根據(jù)成樁試驗結(jié)果控制鉆進(jìn)深度、噴漿量、停漿時間，水泥損耗量應(yīng)控制在2kg/m以內(nèi)。盡量避免出現(xiàn)噴漿中斷的現(xiàn)象，保證樁體的完整性及承載能力，若由于外界客觀因素不得不中斷施工，再次施工時應(yīng)深入斷漿點1m以上的位置，進(jìn)行攪拌成樁施工，若施工中斷時間過長，需采取補樁處理措施。鉆進(jìn)施工過程中應(yīng)定期檢查鉆頭葉片，直徑磨損量控制在1cm以內(nèi)，將鉆頭表層的泥土及時清除，避免堵塞噴漿口。噴漿量是影響成樁質(zhì)量的關(guān)鍵因素，如出現(xiàn)噴漿量不足的情況，應(yīng)及時復(fù)鉆復(fù)噴，復(fù)噴量不得小于設(shè)計用量。為保證成樁質(zhì)量，以樁頂設(shè)計標(biāo)高為依據(jù)，施工停漿面應(yīng)略高于設(shè)計值0.5m左右，后期基層施工時可鑿除多余部分。

四、結(jié)束語

綜上所述，作為國民經(jīng)濟(jì)增長的重要設(shè)施，公路工程建設(shè)必須重視軟土地基加固技術(shù)的應(yīng)用，如選取的軟基加固方法不當(dāng)，將因產(chǎn)生地基失穩(wěn)、不均勻沉降等問題，由此可見，軟土路基施工方法選擇是否合理、有效已經(jīng)成為公路建設(shè)面臨的首要問題。水泥攪拌樁技術(shù)作為公路深層軟基處理的重要技術(shù)之一，該技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以有效提升地基承載力，更是地基變形情況有效控制及地基加固的最佳方式。

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