水泥攪拌樁技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

李亞輝 田川

摘 要：在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中，公路施工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于提升公路的質(zhì)量，促進(jìn)公路事業(yè)的進(jìn)步，起著關(guān)鍵性的推動(dòng)作用。本文對(duì)水泥攪拌樁技術(shù)的原理、特點(diǎn)以及具體應(yīng)用等進(jìn)行了詳細(xì)論述，為公路工程的進(jìn)一步發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：公路施工;水泥攪拌樁技術(shù);質(zhì)量控制;公路工程

1 水泥攪拌樁技術(shù)分析

1）水泥攪拌樁技術(shù)原理。采用水泥攪拌樁對(duì)軟土地基加固，本質(zhì)上是利用水泥材料的物理化學(xué)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)土體的加固。在公路地基施工中應(yīng)用水泥攪拌樁，就是采用專門的攪拌機(jī)械設(shè)備對(duì)固化劑、軟土進(jìn)行就地?cái)嚢?，在固化劑水泥的作用下，軟土在硬結(jié)后成為水泥加固土，具有良好的水穩(wěn)性與整體性，以此提升地基土變形模量的增加與強(qiáng)度。

2）水泥攪拌樁技術(shù)特點(diǎn)。在公路施工中，運(yùn)用水泥攪拌樁地基處理技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：能夠?qū)υ械鼗吝M(jìn)行充分利用;在攪拌過(guò)程中沒(méi)有污染、振動(dòng)及噪聲產(chǎn)生，因此，施工場(chǎng)所受限較小;在攪拌過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生明顯的側(cè)向位移，因而對(duì)周邊建筑物、地下管線及構(gòu)筑物擾動(dòng)不大;固化劑配方可根據(jù)地基土性質(zhì)與工程設(shè)計(jì)的不同進(jìn)行合理選用;相較于鋼筋混凝土樁基而言造價(jià)更低、經(jīng)濟(jì)合理。

2 工程案例

某公路工程總長(zhǎng)度為23.2km，在沿線路段中存在大量不良地基土，如軟粘土、粉質(zhì)土等。為有效解決此問(wèn)題，決定選用釘形水泥土雙向攪拌樁用于軟基處理，為便于施工，選擇K50+100～K50+300段作為試驗(yàn)段，按照正三角形布設(shè)，樁徑為500/1000mm，2.1m為樁間距，5m為擴(kuò)大頭高度，22～25m為樁長(zhǎng)范圍。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可選用P.O42.5普通硅酸鹽水泥用于施工，相比加固土體質(zhì)量，要求摻灰量達(dá)到其15%以上，按照0.5～0.6設(shè)置水泥漿水灰比，且將碎石墊層與雙向土工格柵鋪設(shè)到樁頂位置，厚度為60cm。

3 公路施工中水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用

1）準(zhǔn)備工作。在符合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的前提下，作為公路的施工單位，在施工的時(shí)候一定要重視對(duì)軟基的處理方式，做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，保證施工的質(zhì)量，這樣才能夠提高公路工程的舒適度、安全性，為我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展提供可靠安全的保障。施工場(chǎng)地必須要保持平整。公路的工程在施工之前一定要保證施工場(chǎng)地的平整，然后在施工場(chǎng)地的一邊設(shè)置排水溝，這樣保證在雨季施工的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)積水的情況，為公路的施工創(chuàng)造一個(gè)良好的施工環(huán)境。水泥庫(kù)的建設(shè)面積不超過(guò)42㎡，它的最大庫(kù)存量不超過(guò)80t。在選用普通的硅酸鹽水泥作為施工材料的時(shí)候，要選擇32.5的硅酸鹽水泥，這樣可以避免水泥在施工的過(guò)程中出現(xiàn)受潮、結(jié)塊或者變質(zhì)等情況。

2）拌制水泥漿。施工單位需要按照規(guī)定的流程和規(guī)范，對(duì)水泥漿的配合比進(jìn)行確定，在此基礎(chǔ)上，采取合適的方式進(jìn)行科學(xué)有效的配置。在這個(gè)過(guò)程中，必須對(duì)混合料的相關(guān)情況進(jìn)行詳細(xì)了解，嚴(yán)格控制水泥、外加劑以及摻合料的用量，使整個(gè)攪拌過(guò)程能夠順利進(jìn)行。另外，需要采取試樁試驗(yàn)的方法，確定攪拌的時(shí)間和間隔，在同時(shí)攪拌的過(guò)程中，增強(qiáng)攪拌的均勻性與合理性，避免出現(xiàn)塊狀、團(tuán)狀等現(xiàn)象，增強(qiáng)攪拌的效果，使水泥漿的質(zhì)量能夠在施工中充分發(fā)揮住自身的性能。需要注意的是，在施工中，如果水泥漿出現(xiàn)初凝現(xiàn)象則不能采用，同時(shí)，控制水泥漿每次攪拌的用量大于一根樁。

3）布置樁機(jī)位置。在對(duì)樁位進(jìn)行布設(shè)的時(shí)候，施工單位需要按照規(guī)定的流程和規(guī)范，借助全站儀，對(duì)施工路段每根樁位的具體位置進(jìn)行確定，同時(shí)控制相鄰兩個(gè)樁位之間的誤差在5cm以內(nèi)，增強(qiáng)樁機(jī)位置布設(shè)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。布設(shè)好位置之后，施工人員開始進(jìn)行操作施工，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)了解，尤其是地面的平整度和整潔度，在此基礎(chǔ)上，按照一定的速度緩緩移動(dòng)樁機(jī)，使位移的安全性得到有效保障。另外，需要對(duì)吊錘和鉆桿之間的垂直角度進(jìn)行預(yù)測(cè)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整，將誤差控制在1%以內(nèi)。

4）攪拌及提升攪拌。在鉆機(jī)開始施工的時(shí)候，需要沿著導(dǎo)向架的方向，使鉆桿以均勻速度下沉，對(duì)土體進(jìn)行切割和攪拌。另外，需要在開啟送漿泵的技術(shù)上，使土體能夠順利噴灑，使雙軸上的多層葉片能夠按照順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，直到符合規(guī)定深度時(shí)停止。需要在樁端的位置不斷進(jìn)行噴漿攪拌作業(yè)，控制時(shí)間在30S以上，使樁端的水泥漿能夠均勻攪拌。在對(duì)攪拌機(jī)進(jìn)行提升的過(guò)程中，需要明確噴漿作業(yè)的目的，避免噴漿口出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，將漿液的總量保持在總噴漿量的5%～10%，在達(dá)到樁頂?shù)奈恢弥?，需要控制攪拌的時(shí)間大于2分鐘，完成之后，關(guān)閉攪拌機(jī)并運(yùn)出施工現(xiàn)場(chǎng)。

5）四攪四噴成樁施工。施工前使設(shè)備在指定位置就位，在刻度盤的中心使轉(zhuǎn)軸順利就位，為攪拌樁深度的計(jì)量提供便利條件，鉆桿與樁位在垂直狀態(tài)下與樁位對(duì)準(zhǔn)。在第一次鉆進(jìn)的時(shí)候，攪拌葉的出漿口噴出漿液之后，立即將攪拌機(jī)啟動(dòng)，控制轉(zhuǎn)速在60轉(zhuǎn)/min，鉆進(jìn)速度控制在1m/min。同時(shí)按照順時(shí)針的速度，使鉆進(jìn)與噴漿工作能夠同步進(jìn)行，在達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的樁長(zhǎng)時(shí)，使噴漿工作持續(xù)30秒的時(shí)間，然后按照逆時(shí)針的方向提升噴漿，達(dá)到樁頂?shù)臅r(shí)候停止施工工作。在二次鉆進(jìn)的時(shí)候，按照順時(shí)針的方式，在提升到設(shè)計(jì)高度的時(shí)候在原地進(jìn)行噴漿，將時(shí)間控制在30秒，完成之后重復(fù)兩次進(jìn)行。

6）檢測(cè)。水泥攪拌樁的成樁時(shí)間一般為7天，樁頭的深度挖到1.5m，同時(shí)采取合適的方式檢測(cè)攪拌樁的質(zhì)量。在觸探儀的輔助作用下，檢測(cè)樁體的直徑和整個(gè)樁體的質(zhì)量，成樁之后三周的時(shí)間里，控制芯洋的位置在樁徑1/4處，在樁長(zhǎng)規(guī)定的范圍內(nèi)，檢驗(yàn)樁體的完整性，同時(shí)需要保證芯樣的無(wú)側(cè)抗壓強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。取出芯樣之后，采用水泥砂漿灌注的方法，封閉孔洞，保證施工的順利進(jìn)行。

4 公路工程水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制

1）控制要點(diǎn)。遵循設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行漿液配置，在0.5到0.6之間控制水泥漿水灰比，如地基具有較高含水量，則選取0.5。其重度控制在每立方1.73g。要求不間斷供給漿液，均勻拌和，如必須停止注漿，需由停漿前1m位置進(jìn)行攪拌機(jī)鉆頭放置，當(dāng)供漿恢復(fù)后即可進(jìn)行施工。當(dāng)停漿時(shí)間在3小時(shí)以上，為避免漿液固結(jié)對(duì)管道造成堵塞，需把輸漿管拆除，隨后進(jìn)行清理。當(dāng)噴射漿液時(shí)量不夠，需進(jìn)行補(bǔ)樁施工，補(bǔ)樁樁長(zhǎng)與噴漿量必須控制在設(shè)計(jì)值以上。在擴(kuò)大頭1到2m以下位置時(shí)，如釘形水泥土雙向攪拌樁直徑較大，需將攪拌機(jī)下沉、提升速度適當(dāng)減緩，以此將樁段的噴漿量、攪拌次數(shù)適當(dāng)增加，確保過(guò)渡段質(zhì)量提升。樁距偏差需控制在-50mm至+50mm范圍內(nèi);且在1%以下控制垂直度誤差。在澆筑整個(gè)樁體時(shí)，應(yīng)避免夾心層問(wèn)題出現(xiàn)，做到均勻注漿。壓漿環(huán)節(jié)則不得出現(xiàn)斷漿等問(wèn)題，應(yīng)確保輸漿管不被堵塞。

2）質(zhì)量檢驗(yàn)。（1）成樁質(zhì)量檢查。要求在公路工程施工整個(gè)環(huán)節(jié)貫穿釘形攪拌樁質(zhì)量檢查工作，施工環(huán)節(jié)需實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工、計(jì)量記錄等進(jìn)行檢查，且根據(jù)施工要求，檢查所有樁的質(zhì)量。（2）樁身質(zhì)量檢測(cè)。釘形攪拌樁在7天成樁后，為確定其樁體成型及均勻攪拌，可選取淺部開挖的方式進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)，且對(duì)樁身直徑進(jìn)行檢驗(yàn)，1%為其檢查頻率，且根數(shù)控制在3根以上。（3）承載力檢測(cè)。通過(guò)復(fù)合地基靜載試驗(yàn)、單樁載荷試驗(yàn)進(jìn)行釘形攪拌樁復(fù)合地基承載力檢測(cè)。要求在樁身強(qiáng)度與荷載試驗(yàn)相符的情況下進(jìn)行復(fù)合地基承載力試驗(yàn)，且在完成攪拌樁施工28天后實(shí)施該試驗(yàn)，其檢驗(yàn)樁數(shù)應(yīng)控制在3根以上。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路地基工程是公路項(xiàng)目工程的重要組成部分，對(duì)于我國(guó)的交通建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都起著至關(guān)重要的作用。水泥攪拌樁技術(shù)的特點(diǎn)非常顯著，對(duì)于公路軟土地基處理具有良好的效果，施工單位一定要重視水泥攪拌樁技術(shù)，認(rèn)真研究水泥攪拌樁技術(shù)原理和特點(diǎn)，在應(yīng)用的過(guò)程中不斷改進(jìn)，確保公路施工高效、有序開展。

參考文獻(xiàn)

[1]郭二艷.水泥攪拌樁在公路軟基處理中的應(yīng)用[J].交通世界，2017（34）：22-23.

[2]張艷明.公路軟基處理水泥攪拌樁的施工質(zhì)量控制及檢測(cè)[J].交通世界，2016（33）：55-56.

[3]李敏.水泥攪拌樁在公路軟基處理施工技術(shù)探究[J].綠色環(huán)保建材，2017（02）：123-124.