水泥攪拌樁在擋墻下軟土地基處理中的應(yīng)用

李振宗 王峰 孫海洋 張奔 馮亮

（河北建設(shè)勘察研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

在開(kāi)展工程施工建設(shè)工作的過(guò)程中，常有較大可能遇到軟土土質(zhì)，且這些土質(zhì)的種類也是不同的。在這種情況下，施工人員應(yīng)根據(jù)軟土性質(zhì)選擇合適的方法，對(duì)其進(jìn)行有效處理，避免相關(guān)工程出現(xiàn)沉降、側(cè)移等問(wèn)題，保證工程質(zhì)量。基于此，根據(jù)軟土地基的實(shí)際情況，施工單位可科學(xué)應(yīng)用水泥攪拌樁這一施工處理技術(shù)，在擋墻下對(duì)軟土地基進(jìn)行有效處理。

1 地基處理方案

1.1 擋墻與建筑物地基的處理比較

施工單位在對(duì)建筑工程的軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，需要制定可行性非常高的地基處理方案，在設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，要對(duì)上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)以及地基的共同作用予以深入考慮，確保地基處理的全面性。一般情況下，軟土地基處理指對(duì)工程施工現(xiàn)場(chǎng)半無(wú)限空間內(nèi)的大面積軟土地基進(jìn)行施工處理，而所謂擋墻下的軟土地基處理則指沿著擋墻的軸線，并在擋墻下基礎(chǔ)應(yīng)力擴(kuò)散范圍的有限空間內(nèi)，對(duì)局部軟土地基進(jìn)行施工處理。擋墻下的軟土地基處理在計(jì)算內(nèi)容方面與建筑物地基處理基本保持一致，不同之處在于，擋墻兩邊具有一定的高低差，會(huì)承受相對(duì)較大的水平力，也因此，施工單位在對(duì)擋墻下的軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，既要對(duì)復(fù)合地基的承載力進(jìn)行計(jì)算復(fù)核，還要對(duì)地基的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算[1]。

1.2 處理方法的比較

在遇到軟土層較厚的工程地基時(shí)，施工單位需要選擇合適的施工技術(shù)對(duì)其進(jìn)行有效處理。如果選用拋石擠淤或者換填的施工處理方法，會(huì)出現(xiàn)達(dá)不到相應(yīng)處理深度的現(xiàn)象；如果選用塑料排水板與堆載預(yù)壓施工技術(shù)，會(huì)導(dǎo)致施工工期延長(zhǎng)的情況；如果使用振沖碎石樁或者砂石樁處理方法，因?yàn)橛倌啾旧淼募s束作用較小，且透水性差，致使成樁難度較高，樁徑較難控制，且承載力無(wú)法大幅度提升，在施工結(jié)束之后，沉降很難得到有效控制；如果應(yīng)用CFG樁或者鉆孔灌注樁，會(huì)出現(xiàn)擠樁的效應(yīng)，致使成樁質(zhì)量受到不良影響，且施工造價(jià)也較高。而將水泥攪拌樁有效應(yīng)用到軟土地基的處理過(guò)程中，則能夠避免上述問(wèn)題，這一施工處理方法將水泥作為軟土地基的固化劑，并通過(guò)攪拌，與原有的地基土形成一種復(fù)合地基，這在較大程度上提高了軟土地基的承載能力，有效減少了地基本身的沉降量[2]。

2 水泥攪拌樁的應(yīng)用設(shè)計(jì)

水泥攪拌樁有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括施工便利，不產(chǎn)生噪音、振動(dòng)以及水泥漿廢水等污染現(xiàn)象，對(duì)施工周圍環(huán)境的影響較小，綠色環(huán)保。施工單位在開(kāi)展軟土地基處理工作時(shí)，要根據(jù)地基的實(shí)際情況，合理選擇擋墻支護(hù)方式，例如，結(jié)合工程施工狀況，采用重力式擋墻支護(hù)，同時(shí)對(duì)擋墻的底應(yīng)力大小及其應(yīng)力擴(kuò)散范圍等全面掌握，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在擋墻基底選用樁徑合適的三軸水泥攪拌樁，使其作為復(fù)合地基，如果相關(guān)工程的擋墻高度較小，可以選用三軸攪拌樁進(jìn)行軟土地基處理，以三根樁為一組，布置成梅花狀，確保樁長(zhǎng)能夠穿透淤泥軟弱土層，直達(dá)卵石層，還要在攪拌樁樁頂設(shè)置合適厚度的碎石墊層，在墊層中加設(shè)一道土工隔柵，這樣既能提高上部應(yīng)力的均勻性，也能增大應(yīng)力擴(kuò)散角。

3 水泥攪拌樁在擋墻下軟土地基處理中的具體應(yīng)用

3.1 施工前的準(zhǔn)備

施工單位在利用水泥攪拌樁對(duì)軟土地基進(jìn)行處理之前，需要做好相應(yīng)的施工場(chǎng)地清理平整工作。要開(kāi)挖排水溝，將地面積水排除干凈，同時(shí)還要對(duì)施工場(chǎng)地予以平整，回填碎石料，并進(jìn)行密實(shí)碾壓，以此作為施工面。攪拌樁的停漿面需要比設(shè)計(jì)樁頂面高出30厘米。另外，在平整完施工場(chǎng)地后，要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求，清晰標(biāo)出攪拌樁的位置，保證標(biāo)出的位置誤差在2厘米之內(nèi)。之后還要對(duì)施工場(chǎng)地的高程予以測(cè)量，明確噴漿以及停漿的標(biāo)高。

3.2 施工過(guò)程

當(dāng)鉆機(jī)就位之后，施工人員要對(duì)正樁位予以檢查，確保樁位誤差保持在2厘米內(nèi)，并對(duì)樁機(jī)機(jī)身予以調(diào)平，保證樁的垂直度，將其誤差控制在1.5%內(nèi)，然后啟動(dòng)主電機(jī)鉆進(jìn)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)深度，使得攪拌樁能夠穿透淤泥層直至持力層的50厘米左右。施工人員在前臺(tái)就位鉆進(jìn)作業(yè)的過(guò)程中，后方人員則需要根據(jù)試驗(yàn)出的水泥漿配比進(jìn)行制漿，避免制備好的水泥砂漿離析，要讓泵送保持連續(xù)性，同時(shí)還要將注漿壓力控制在0.4MPa-0.6MPa。另外，最好設(shè)置兩個(gè)水泥漿池，其中一個(gè)用作水泥漿的控制配比，另一個(gè)當(dāng)作泵送池。由專門人員對(duì)水泥漿液的用量、泵送時(shí)間予以詳細(xì)的記錄，減少施工過(guò)程中的失誤操作。

3.3 四攪四噴成樁施工工序

1）設(shè)備就位。攪拌機(jī)本身的鉆桿必須保持垂直狀態(tài)，并對(duì)準(zhǔn)樁位，施工人員需要對(duì)深度計(jì)轉(zhuǎn)軸中心進(jìn)行檢查，確定其處于刻度盤(pán)的中心，以保障攪拌樁深度計(jì)量的精確性。

2）第一次鉆進(jìn)。施工人員確認(rèn)攪拌葉的出漿口噴出漿液之后，才能夠啟動(dòng)攪拌機(jī)，保持每分鐘60r的轉(zhuǎn)速以及每分鐘不超出1米的鉆進(jìn)速度，沿著順時(shí)針的方向，一邊轉(zhuǎn)一邊噴漿，達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)之后再接著噴漿30秒，然后沿著逆時(shí)針的方向進(jìn)行攪拌噴漿，將其提升到設(shè)計(jì)樁頂。

3）第二次鉆進(jìn)。施工人員再次以相同的方式，沿著順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行鉆進(jìn)注漿，直至設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)后，改成逆時(shí)針?lè)较蚪又M(jìn)行攪拌噴漿，直到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，然后在原地噴漿30秒之后停止。

4）兩次循環(huán)鉆進(jìn)成樁。施工人員要通過(guò)上下兩次的循環(huán)鉆進(jìn)提升實(shí)現(xiàn)水泥漿液在樁孔內(nèi)部的四次攪拌，以此成樁。

4 水泥攪拌樁復(fù)合地基質(zhì)量的有效控制措施

如果施工過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)影響到水泥攪拌樁自身的強(qiáng)度以及復(fù)合地基的穩(wěn)定性，進(jìn)而波及整個(gè)工程的穩(wěn)固性，降低工程質(zhì)量。基于此，施工單位需要加強(qiáng)對(duì)水泥攪拌樁施工的管理，為其施工質(zhì)量提供保障。

1）在進(jìn)行水泥攪拌樁的施工設(shè)計(jì)之前，相關(guān)單位需要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行土樣采集，開(kāi)展地基土處理的室內(nèi)配方試驗(yàn)，通過(guò)檢測(cè)分析出數(shù)據(jù)，對(duì)水泥砂漿試驗(yàn)配比，以選擇科學(xué)的水泥摻量以及水泥土強(qiáng)度等各種準(zhǔn)確參數(shù)。另外，在開(kāi)展施工作業(yè)之前，施工人員需要進(jìn)行相應(yīng)的工藝性試驗(yàn)，在檢測(cè)通過(guò)之后，將水灰比、噴漿量等相關(guān)參數(shù)作為施工的主要依據(jù)。

2）因?yàn)楹舆厛?chǎng)地存在不平整的情況，這會(huì)對(duì)水泥攪拌樁的施工質(zhì)量造成一定的影響，所以，施工單位需要在施工之前對(duì)施工場(chǎng)地地表積水予以排除疏干，同時(shí)還要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地進(jìn)行有效的回填以及整平，并根據(jù)場(chǎng)地的實(shí)際情況進(jìn)行工作墊層以及砂石墊層的合理鋪設(shè)，以此滿足機(jī)械的運(yùn)行要求。

3）施工人員需要加強(qiáng)對(duì)水泥攪拌樁施工過(guò)程的重視。首先，要保證原材料與施工實(shí)際需求相符合，確保水泥砂漿配比的合理性，避免失誤。其次，要對(duì)攪拌樁的數(shù)量以及樁長(zhǎng)予以嚴(yán)格檢查，確認(rèn)攪拌樁的數(shù)量及其長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)要求相符，保證攪拌樁施工過(guò)程的有效性，提高施工質(zhì)量。再次，要對(duì)水泥摻入量進(jìn)行嚴(yán)格把控，以免出現(xiàn)摻入過(guò)少或過(guò)多的情況，影響施工效果，同時(shí)還要對(duì)樁土置換率加以重視，保持其合理性。最后，要對(duì)噴漿進(jìn)行均勻的攪拌。

4）在水泥攪拌樁施工結(jié)束之后，工作人員需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)攪拌樁的質(zhì)量予以確認(rèn)，可以采用鉆取樁芯這一方式，對(duì)水泥土攪拌樁的樁身強(qiáng)度以及復(fù)合地基的靜載荷進(jìn)行科學(xué)的檢驗(yàn)，需要通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)地基的承載能力，確保攪拌樁在強(qiáng)度以及穩(wěn)定性方面滿足施工需求。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析，水泥攪拌樁施工技術(shù)在擋墻下軟土地基處理中的有效應(yīng)用能夠提高軟土地基自身的穩(wěn)定性以及承載力，為相關(guān)工程的質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。因此，施工單位在對(duì)擋墻的軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，可以選擇水泥攪拌樁這一施工技術(shù)，同時(shí)還要明確軟土地基的具體狀況，對(duì)水泥攪拌樁的施工工序進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，確保施工處理的效率與質(zhì)量。