水泥攪拌樁在路橋施工技術(shù)的應(yīng)用分析

張朝銀

摘要：為了能夠提高路橋工程項目的建設(shè)效果，推進(jìn)我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展。本文綜合比較多年以來的工程實際經(jīng)驗，以水泥攪拌樁技術(shù)為研究背景，在闡述該技術(shù)應(yīng)用機理及作用的同時，依托某工程項目實例對水泥攪拌樁技術(shù)的工藝要點探究，希望論述后可為類似工程提供相應(yīng)的參考。

關(guān)鍵詞：路橋工程;水泥攪拌樁;技術(shù)應(yīng)用

引言

就當(dāng)前公路工程的軟土層硬化處理來說，水泥攪拌樁有著極為重要的應(yīng)用價值，其在保障地質(zhì)結(jié)構(gòu)性能以及地基質(zhì)量等方面有著突出的表現(xiàn)，同時也是后續(xù)工程施工的重要基礎(chǔ)，因此應(yīng)高度重視這方面的技術(shù)處理。只有這方面的施工達(dá)到最佳的處理效果，公路方面的工程施工才能更為科學(xué)規(guī)范地推進(jìn)下去，所達(dá)到的效果也會更為理想。

1成樁機理與作用分析

1.1水泥的水解和水化反應(yīng)

對于一般規(guī)格的硅酸鹽水泥來說，含有水硬性膠結(jié)材料的礦物主要涉及氧化鈣和二氧化硅以及三氧化二鋁等。通常情況下，水泥與水?dāng)嚢璩赡酀{的過程中，水泥表面的顆粒狀礦物即會迅速與水發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而生成一系列水化物。這樣的一些物質(zhì)還會進(jìn)一步與水發(fā)生反應(yīng)，最終不能溶解的剩余的那部分則懸浮在溶液當(dāng)中[1]。

1.2水泥水化物與粘土顆粒的化學(xué)作用

對于水泥中的一些水化物來說，其中涉及到的凝膠顆粒的一部分會與周圍那些活性較強的粘土顆粒發(fā)生反應(yīng)，剩余的部分則會以水泥石骨架的形式存在。

1.2.1團(tuán)?；饔?/p>

對于土中存在的二氧化硅來說，其與水發(fā)生反應(yīng)即會生成硅膠微粒，而后經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)則會形成較大的土團(tuán)粒。由于水泥水化形成的氫氧化鈣等凝膠粒子有著更強的吸附性能，在其與土團(tuán)粒結(jié)合以后，后者的強度和堅固性即能得到極大程度地提升。

1.2.2凝硬作用

通常情況下，如果溶液中析出的鈣離子超過離子交換的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)時，剩余的部分即會與粘土礦物中的部分膠態(tài)二氧化硅或三氧化二鋁等化合物反應(yīng)，且會在水中持續(xù)地硬化。因這樣的結(jié)構(gòu)比較致密，外部水很難入侵，這樣就維持了結(jié)構(gòu)內(nèi)部的穩(wěn)定。對于水泥礦物中存在的CaSO4和Ca3AlO3來說，通過其與水的反應(yīng)能夠生出“水泥桿菌”這樣一種新的物質(zhì)。通常情況下，其往往以針狀結(jié)晶形式的存在，在固結(jié)土方面有著極為顯著的表現(xiàn)。但應(yīng)注意的是，硫酸鈣的含量應(yīng)控制得當(dāng)，否則則會影響到水泥土的穩(wěn)定性。

1.2.3碳酸化作用

對于溶液中存在的氫氧化鈣以及空氣與水反應(yīng)生成的石灰石來說，這些物質(zhì)在提升土的強度方面都有著一定的作用，盡管其反應(yīng)的速度較慢，但是后期所達(dá)到的效果卻極為明顯。就當(dāng)前的基本情況來看，這樣的一種反應(yīng)可用于水泥樁體的構(gòu)造，通過水泥與土以及以上物質(zhì)的攪拌和反應(yīng)，即能達(dá)到不錯的處理效果[2]。

2工程概況

某公路工程處在較為平緩的施工區(qū)域，高度在4～5m左右。整體來看，上半結(jié)構(gòu)的地質(zhì)情況更為松軟，且深度較大。與此同時，地基土埋入地下的深度也比較大，施工區(qū)域多分布有水塘和田地，這些情況應(yīng)重點關(guān)注。由于施工區(qū)域的土體水分較大且滲透性較差，因此綜合多個方面的分析，確定以水泥攪拌樁進(jìn)行相關(guān)的施工，以有效地保障公路地基施工的穩(wěn)定與高效。

3水泥攪拌樁施工方法

3.1施工準(zhǔn)備

正式施工之前，相關(guān)的施工人員務(wù)必要對工程相關(guān)的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及施工質(zhì)量等有一個充分精細(xì)地了解，且應(yīng)對工程的設(shè)計圖紙進(jìn)行精細(xì)全面的審查，確保各個方面與既定的要求沒有出入。對于水泥攪拌樁的施工來說，其主要是采用正三角形的方式布置，樁體間的間隔以及樁徑都應(yīng)達(dá)到既定的要求。對于加固層來說，通常應(yīng)穿越到軟土層的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，進(jìn)而深入到更深的砂礫層或風(fēng)化層中，深度方面應(yīng)做好精確地控制，樁頂部分也應(yīng)落實好精細(xì)的布置。因本工程中此類技術(shù)應(yīng)用主要以粉煤灰和普通硅酸鹽水泥等為主，因此材料的質(zhì)量以及后續(xù)的攪拌應(yīng)做好精細(xì)科學(xué)地把控。

3.2試樁

正式進(jìn)行實驗之前，相關(guān)的施工人員務(wù)必要對所用到的各類材料進(jìn)行規(guī)范的試驗檢測，確定其與既定技術(shù)應(yīng)用保持一致。用于試驗的水泥攪拌樁的數(shù)量為2根，相應(yīng)的樁徑為Φ500mm;另外操作的過程中，應(yīng)重點關(guān)注配合比參數(shù)，以確保其的適宜，這樣才能切實地保障相關(guān)技術(shù)施工的科學(xué)與高效[3]。

4施工工藝分析

4.1放線

正式施工之前，務(wù)必要將樁體的放線工作精細(xì)地落實到位，尤其是樁體中心，切勿出現(xiàn)任何細(xì)微的偏差和失誤。

4.2鉆機定位

這方面的處理應(yīng)在以上操作的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對正樁體的處理應(yīng)確保精細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)。垂直度的偏差應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi)，只有達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn)后才可進(jìn)行管路的壓力測試。

以上測試達(dá)標(biāo)的情況下即可開啟攪拌機，而后是鋼絲繩的起吊以及攪拌等的具體處理。需要注意的是，速度的控制應(yīng)確?？茖W(xué)合理，切勿出現(xiàn)一些不良的情況，為此應(yīng)預(yù)先布置好各個方面的安全防范工作。具體施工的過程中，相關(guān)的施工人員務(wù)必要控制好下沉和提升的速度，通常使其處在1.5m/min左右比較適宜，同時還應(yīng)保證其底部密實度的達(dá)標(biāo)，只有這樣才能切實地保障相關(guān)施工的穩(wěn)定與規(guī)范[4]。

4.4配置水泥漿

在深層攪拌機達(dá)到規(guī)定的深度標(biāo)準(zhǔn)以后，即可對達(dá)到質(zhì)量要求的水泥漿實施過篩，完成以后導(dǎo)入到集料斗中進(jìn)行后續(xù)的處理。

4.5噴漿攪拌

在完成深層處理以后，即可在攪拌機的作用下將其壓入到地基當(dāng)中。具體噴漿的過程中應(yīng)做好旋轉(zhuǎn)處理，相應(yīng)的操作應(yīng)嚴(yán)格按照試驗階段的步驟進(jìn)行。需要注意的是，在提升到地表以下1m的位置時，應(yīng)做好降速的準(zhǔn)備，而后再提升到地面和進(jìn)行再次的攪拌。攪拌的時間應(yīng)科學(xué)把握，以切實地保障密實度的達(dá)標(biāo)[5]。

4.6重復(fù)攪拌

要想切實地保障軟土與水泥攪拌的均勻性，噴漿完成以后就應(yīng)立即關(guān)閉灰漿泵，而后再進(jìn)行攪拌，直到達(dá)到既定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);同時還應(yīng)將其提升到地表進(jìn)行反復(fù)的攪拌處理，以切實地保障樁體結(jié)構(gòu)的性能。另外還應(yīng)注意的是，具體施工過程中的噴漿施工應(yīng)確保精細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)，每種方式都應(yīng)確保規(guī)范，這樣才能切實地保障工程質(zhì)量的達(dá)標(biāo)。

4.7成樁環(huán)節(jié)

對于因一些突發(fā)情況引起的停工，再次開工時應(yīng)落實好原有斷面的噴漿處理，通常這樣的處理主要針對的是原有斷面上下結(jié)構(gòu)搭接的0.5m的部位;停機超過兩個小時以上的情況，就應(yīng)對管道拆除和進(jìn)行沖洗處理。另外涉及到的攪拌噴漿的提升，其中涉及到的速度和次數(shù)應(yīng)與現(xiàn)實的施工環(huán)境保持協(xié)調(diào)。

4.8清洗

集料斗中應(yīng)加入足量的清水，而后打開灰漿泵進(jìn)行全面的沖洗，直到達(dá)到既定的清潔標(biāo)準(zhǔn)。完成清洗以后，還應(yīng)根據(jù)既定的技術(shù)要求對樁頭進(jìn)行處理，以確保相關(guān)施工的穩(wěn)定與高效。需要注意的是，成樁完成的二十八天后還應(yīng)對樁體的結(jié)構(gòu)強度和完整性等實施精細(xì)的檢測，以切實地保障結(jié)構(gòu)各方面性能的達(dá)標(biāo)。

5 施工要點分析

在路橋工程項目施工的階段中，水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用效果的高低直接關(guān)系到整體項目的成敗，因此在水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用時，需要從以下幾個方面做好技術(shù)的控制，提高施工效率。

（1）在水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用的階段中，很容易出現(xiàn)噴漿阻塞問題，導(dǎo)致此類問題的引起原因是由于浙江池過濾網(wǎng)破損導(dǎo)致的，同時也可能由于少量顆粒物進(jìn)入噴漿管而引起堵塞。所以在此類問題處理的時候，需要積極的改善制漿池的管網(wǎng)，同時要及時的將管道拔出采取清水進(jìn)行沖洗，將存在堵塞的位置處理干凈，然后再進(jìn)行后續(xù)施工。

（2）在水泥攪拌樁施工的階段中，經(jīng)常出現(xiàn)速度失穩(wěn)的情況，而導(dǎo)致此類問題出現(xiàn)的主要原因是施工人員技能操作不熟的。主要處理措施為要求操作手具備上崗證，同時在項目開展之前還需要對水泥攪拌樁操作的工藝要點進(jìn)行分析，使其在掌握水泥攪拌樁技術(shù)要點的時候進(jìn)行施工，如此才能夠減少速度失穩(wěn)問題出現(xiàn)。

（3）在路橋施工的階段中，水泥攪拌樁施工經(jīng)常會出現(xiàn)漿液過稠或者是漿液過稀的情況，一旦出現(xiàn)此類問題就會使得路橋工程的穩(wěn)定性受到影響。所以在項目開展階段針對此類問題需要按照水泥攪拌樁工程的實際需求，合理的對材料的配比進(jìn)行設(shè)計，必要時還可以添加一些外加劑到材料當(dāng)中改善材料性能。

6 結(jié)語

綜合以上敘述，在路橋工程項目施工的階段中，對于工程的安全性及穩(wěn)定性是非常高的。在水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用時，需要考慮到路橋工程項目的建設(shè)需求，做好水泥攪拌樁的設(shè)計以及技術(shù)控制，在項目開展的階段中要求作業(yè)人員嚴(yán)格的按照技術(shù)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行施工，同時還需要配合管理人員對工程的質(zhì)量進(jìn)行控制，如此才能夠提高水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用效果，達(dá)到新時期路橋項目建設(shè)的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]張健.水泥攪拌樁在公路軟土路基處理中的應(yīng)用分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（04）：211.

[2]陳小輝，劉江，柳晨陽，胡立光，敬煥均.水泥攪拌樁在莫桑比克馬普托大橋地連墻施工中的應(yīng)用[J].公路，2018，63（02）：99-102.

[3]彭亞娟.水泥攪拌樁在橋梁施工中的應(yīng)用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2016，43（09）：116+136.

[4]霍方.有關(guān)高速公路水泥攪拌樁的施工控制對策分析[J].黑龍江交通科技，2015，38（11）：80+82.

[5]湯美娜.淺析水泥攪拌樁施工工藝[J].價值工程，2015，34（18）：89-90.