雙向水泥攪拌樁技術應用探討

殷培南++徐旭東++盧玉華

摘 要：隨著我國國民經濟的快速發展，在處理邊坡和軟土地基問題時，常常采用單向水泥攪拌樁技術。而近年來在單向水泥攪拌樁的基礎上，又開發出了一種性能更佳、更利于控制施工質量的雙向水泥攪拌樁。本文首先比較了單向水泥攪拌樁與雙向水泥攪拌樁的工作原理、施工工藝，同時，最后得出結論：在設計參數相同和工程地質條件相同的基礎下，雙向攪拌樁技術有很好的經濟性和適用性，節約成本、節省施工時間、質量穩定，值得推廣應用。

關鍵詞：雙向 水泥攪拌樁技術 應用

中圖分類號：TU753 文獻標志碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（c）-0051-01

近年來在單向水泥攪拌樁的基礎上，又開發出了一種性能更佳、更利于控制施工質量的雙向水泥攪拌樁，這種施工方法具有較好的綜合社會效益和綜合經濟效益，在施工中不會影響到相鄰建筑物、不污染環境、不排污、無振動、無地面隆起、無噪聲。本文就雙向水泥攪拌樁技術應用進行探討。

1 單向水泥攪拌樁與雙向水泥攪拌樁的工作原理

1.1 單向水泥攪拌樁工作原理

利用特制的鉆孔攪拌機械來鉆井鉆桿至設計土層深度，然后再灌入30 s的水泥漿液，將固化劑水泥與軟土在地基深處進行強制攪拌，最后使得二者產生一系列物理化學反應，硬化后形成具有一定強度、水穩定性、整體性的優質地基（固結體—水泥攪拌樁）。

1.2 雙向水泥攪拌樁工作原理

改進現行鉆孔攪拌機械的鉆頭、鉆桿及動力傳動系統，鉆桿采用同心雙軸鉆桿，將反向旋轉葉片安裝在外鉆桿上，將正向旋轉葉片按照在內鉆桿上，并設置噴漿口，通過正反向旋轉葉片來雙向攪拌水泥土，還可以通過壓漿作用來控制水泥漿冒漿問題，保證水泥漿在樁體中能夠攪拌均勻、均勻分布，確保成樁質量。

2 單向水泥攪拌樁與雙向水泥攪拌樁的施工工藝

2.1 單向水泥攪拌樁的施工工藝

（1）定位：做好施工平臺后放樣定位，攪拌樁機定位，設備保持水平，鉆頭對準樁位；（2）制備水泥漿：水泥漿的配合比由設計標準來定，水泥漿應該在壓漿前就倒入集料中；（3）下沉噴漿攪拌：放松起重機鋼絲繩，將攪拌機電機啟動，沿導向架鉆桿攪拌機開始向下對切土進行攪拌（由電機電流來監測控制下沉速度，電機工作電流不超過70A），若在施工過程中，發現攪拌機下沉速度太慢，那么為了利于鉆進，應該從輸漿系統補給清水。（4）提升噴漿攪拌：當攪拌機下沉到設計深度后停止下沉，水泥漿利用灰漿泵壓入地基中，邊旋轉邊噴漿，然后提升攪拌機至預定的停漿面，提升速度要嚴格按照設計標準來確定。（5）清洗：將適量清水注入集料斗，然后將灰漿泵開啟，緊接著將全部管路中殘存的水泥漿清洗干凈，同時，還應該清理干凈粘附在攪拌頭的松軟土。（6）移位：將攪拌機關閉，然后將攪拌機移動至下一樁位。

2.2 雙向水泥攪拌樁的施工工藝

（1）定位：做好施工平臺后放樣定位，攪拌樁機定位，設備保持水平，鉆頭對準樁位，鉆機主軸垂直度誤差不得過大，通常不超過1%。（2）制備水泥漿：首先將攪拌樁機下沉一定深度之后，然后再拌制水泥漿，水泥漿配合比由設計標準來定。（3）鉆進噴漿：攪拌機電機的啟動應該在攪拌機冷卻水循環正常后，沿導向架鉆桿攪拌機開始向下對切土進行攪拌；同時，將送漿泵開啟之后，將水泥漿噴在土體上，通過正反向旋轉葉片雙向攪拌水泥土，直到設計深度。（4）攪拌、噴漿提升：當攪拌機下沉到設計深度后停止下沉，為了使得能夠充分攪拌均勻樁端水泥土，應該繼續攪拌30 s。然后提升攪拌機至預定的停漿面，提升速度要嚴格按照設計標準來確定，正反向旋轉葉片雙向繼續攪拌水泥土，以免堵塞噴漿口。（5）復攪復噴：有效樁長的樁身段應該復攪復噴，目的在于提高樁身水泥土強度，并且實現充分攪拌。（6）清洗：將適量清水注入集料斗，然后將灰漿泵開啟，緊接著將全部管路中殘存的水泥漿清洗干凈，同時，還應該清理干凈粘附在攪拌頭的松軟土。（7）移位：將攪拌機關閉，然后將攪拌機移動至下一樁位。由于雙向水泥攪拌樁上部結構與頂部結構的部分接觸受力較大，為了提高該部分的強度，應該在樁頂1.0～1.5 m范圍內再增加一次輸漿。

3 雙向水泥攪拌樁技術的質量控制

3.1 確保加固強度和均勻性

斷漿現象不得出現在壓漿階段，如果不得已，在成樁過程中斷漿，那么恢復供漿時，在斷漿面搭接不小于0.5 m噴漿攪拌施工。同時，對攪拌提升速度和噴漿速度嚴格控制，按試驗確定的參數及設計噴漿量、樁數、樁長、樁位進行施工，此外，還要有專門的監測儀器來自動記錄攪拌深度和噴漿量。

3.2 保證垂直度

要密切注意導向架對地面的垂直度，成樁樁長、成樁直徑不得小于設計值，樁位偏差不得大于5 cm，攪拌樁垂直偏差不得超過110%。

4 實例分析

在沿海高速公路某段做了1600根總長12800 m的雙向水泥攪拌樁及單向水泥攪拌樁試驗。雙向攪拌樁28天后進行的取芯強度和承載力檢測數據明顯高于單向攪拌樁。具體數據見表1，單向攪拌樁與雙向攪拌樁主要技術參數見表2，雙向攪拌樁主要技術參數均要優于單向攪拌樁。

5 結論與建議

（1）與單向水泥土攪拌樁相比，雙向水泥土攪拌樁受力合理、受到擾動較小、節省造價、工作效率較高，且改造方便，只需要在現有的單向水泥土攪拌樁機械上適當改造即可。（2）與單向水泥土攪拌樁相比，雙向水泥土攪拌樁施工所產生的超靜孔隙水壓力明顯更小，還能夠通過壓漿作用來控制水泥漿冒漿問題，有效地確保水泥攪拌樁的質量。（3）總之，在設計參數相同和工程地質條件相同的基礎下，雙向攪拌樁技術有很好的經濟性和適用性，節約成本、節省施工時間、質量穩定，值得推廣應用。

參考文獻

[1] 吳純亮，莫海華.水泥攪拌樁施工質量控制[J].廣東建材，2010（3）：111-114.

[2] 李彥彥.水泥攪拌樁施工技術及管理[J].北方交通，2008（3）：120-123.

[3] 周翔.水泥攪拌樁試樁設計及工程應用[J].甘肅科技，2009（10）：100-103.endprint