淺析釘形水泥土雙向攪拌樁在路基處理中的應用

王強輝　暢通

摘 要：近年來，我國公路建設取得了不斷地發展，大多數的公路都需要進行軟土地基的處理，而釘形水泥土雙向攪拌樁作為我國新型的地基處理方法，改善了傳統水泥土攪拌樁存在的不足之處，并取得了良好的效果。釘形水泥土雙向攪拌樁不僅具有施工工期短、施工較方便以及振動小等優點，而且在一定程度上可以提高軟土路基的承載能力和減少地基的沉降量，因此在公路路基處理中，釘形水泥土雙向攪拌樁得到了廣泛的應用。文章將對釘形水泥土雙向攪拌樁在路基處理中的應用進行分析和探討，以此為同類工程提供可靠的根據。

關鍵詞：公路建設；釘形水泥土雙向攪拌樁；路基；應用

中圖分類號：TU4736 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）12-0055-01

目前，釘形水泥土雙向攪拌樁憑借自身所具有的優勢，在我國路基處理中得到了有效的應用。在路基施工過程中，相關的施工人員要按照施工方案的設計進行作業，嚴格控制施工的質量，并掌握好施工中各個環節的要點，這樣以來不僅可以確保公路的整體質量，還可以提高公路的使用年限。施工人員從釘形水泥土雙向攪拌樁施工技術中積累了大量的經驗，并為公路建設的發展提供了科學合理的參數。

1 釘形水泥土雙向攪拌樁機械以及成樁原理

對于釘形水泥土雙向攪拌樁來說，也就是釘形水泥土雙向攪拌樁的成樁機械，并且還是對水泥土攪拌樁成樁機械的動力傳動系統、鉆頭和鉆桿的改進。用同心雙軸鉆桿在內鉆桿正向旋轉葉片和噴漿口設置，并在外鉆桿上反向旋轉葉片的安裝，在葉片反向旋轉過程中壓漿正反向旋轉葉片的同時，雙向攪拌水泥土，使水泥漿上冒的問題得到有效的控制，通過將水泥漿控制在兩組葉片之間，不僅可以確保水泥漿的均勻性，還可以提高成樁的質量。另外，將攪拌葉片設置成可伸縮的葉片，以此便于水泥土攪拌樁上、下不同截面樁身的施工。

2 釘形水泥土雙向攪拌樁與水泥攪拌樁的比較

2.1 水泥攪拌樁

對于水泥攪拌樁來說，是常用的軟土地基處理方法。通過使用深層攪拌機械邊鉆進邊向軟土中噴入水泥漿液，并將水泥漿液和軟土進行充分的拌和，這樣以來水泥漿液與軟土之間就會發生物理和化學反應，從而提高軟土地基的強度，并使整體性和水穩性的水泥土加固體得以形成。因此，水泥攪拌樁不僅可以有效地減少軟土地基的沉降量，還可以提高軟土地基的承載能力。另外，水泥攪拌樁還具有施工造價低、工期短和工效高等優點，所以在軟土地基處理中得到了普遍的使用。但在水泥攪拌樁的施工中容易產生質量問題，現在做以下分析：

①水泥漿鉆桿在土壓力、噴漿壓力和空隙水壓力的相互作用下，會出現上行和水泥漿冒出地面的現象，這樣一來就會減少樁體深度的水泥含量，從而使水泥漿沿樁體的垂直分布不均勻現象的產生；②在進行水泥攪拌樁施工中，通過單向旋轉攪拌葉片的使用，可能導致攪拌不均勻，從而導致樁身水泥土產生大量的土塊和水泥結塊；③通過以上兩個方面的總結，就會導致水泥攪拌樁的處理深度存在較淺現象。

2.2 釘形水泥土雙向攪拌樁

對于釘形水泥土雙向攪拌樁來說，用同心雙軸鉆桿在內鉆桿上正向旋轉葉片和噴漿口，并在外鉆桿上反向安裝旋轉葉片，葉片反向旋轉過程中的壓漿，以及正反向旋轉葉片同時雙向攪拌水泥土，不僅可以阻斷水漿上冒現象，而且還可以把水泥漿控制在兩組葉片之間，確保水泥漿攪拌的均勻，提高公路路基的整體質量。釘形水泥土雙向攪拌樁可以擴大樁頭，與傳統的水泥攪拌樁相比，釘形水泥土雙向攪拌樁的單樁承載力、處理長度較高以及樁距較大，并且它的經濟性更加合理。隨著地基處理深度的增加，釘形水泥土雙向攪拌樁的優勢更加突出。

3 釘形水泥土雙向攪拌樁在軟土路基處理中的應用

3.1 場地整理及試樁

在進行軟土路基施工前，首先應該將場地進行整平，并對地上和地下的障礙物、表土等進行清除。在施工中若遇到池塘和洼地等，要抽水和清淤，并用粘性土料進行回填，回填到設計樁頂標高，然后進行壓實作業。另外，為了使施工更加的科學合理，相關的施工人員必須對釘形水泥土雙向攪拌樁施工質量進行嚴格地控制。除此之外，在施工前，必須在現場進行試樁。試樁的主要目的如下：

①通過試樁能夠更好的掌握單樁噴漿量的各種技術參數。比如說，噴漿壓力、攪拌機準數、鉆進速度、下沉速度以及斷漿量等；②通過試樁，可以更好的掌握下沉和提升的阻力，并且能夠科學合理地選擇攪拌頭的形式、攪拌葉片的寬度、傾角以及電機功率；③通過試樁可以對試驗所確定的水灰比及配合比進行檢驗，檢驗其是否符合施工的要求；④通過試樁可以對樁身的無側限抗壓強度進行檢驗，檢驗其是否與設計要求相符合；⑤通過試樁還可以對符合地基的承載能力和沉降量進行檢驗，檢驗其是否與設計要求相符合。

3.2 釘形水泥土雙向攪拌樁施工注意事項

①攪拌機就位。通過起重機將攪拌機懸吊至指定的樁位并對中；②噴漿下沉。啟動攪拌機，將攪拌機沿著導向架向下進行切土。然后，開啟送漿泵，向土體噴射水泥漿，兩組葉片同時正、反向旋轉切割和攪拌土體，攪拌機逐漸下沉，直到擴大頭底面并達到設計的深度；③下部樁體的施工。改變內、外鉆桿的旋轉方向，使攪拌葉片收縮至下部樁體直徑。將兩組葉片同時進行正、反向旋轉切割以及進行土體的攪拌，使攪拌機逐漸下沉至設計深度；④攪拌提升。提升攪拌機并關閉送漿泵，然后兩組葉片同時進行正、反方向旋轉來攪拌水泥土，直到擴大頭底面以下0.5～1 m的距離。然后開啟送漿泵，并向土體噴射水泥漿，直到擴大頭底面標高；⑤伸展葉片。改變內、外鉆桿的旋轉方向，將攪拌葉片伸展至擴大頭徑。提升鉆桿以及兩組葉片，同時正反向旋轉攪拌水泥土，直到地表以及設計樁頂標高達到施工的要求。然后關閉送漿泵，使鉆頭升出地表，并觀察葉片展開的程度；⑥切土下沉。將攪拌機沿著導向架向下的方向切土，開啟送漿泵，并向土體噴射水泥漿。然后將兩組葉片同時正、反向旋轉切割及攪拌土體，并逐漸下沉攪拌機，直到擴大頭底面至設計的深度；⑦提升攪拌。關閉送漿泵，然后兩組葉片同時正反向旋轉，攪拌水泥土，直到地表以及設計樁頂標高符合施工的要求，以此完成單樁作業。

4 釘形水泥土雙向攪拌樁與水泥土攪拌樁的對比

4.1 施工質量對比

①釘形水泥土雙向攪拌樁機的兩組葉片同時正、反向旋轉進行雙向的攪拌，可以將水泥漿有效地控制在兩組葉片之間，這樣以來不僅可以確保水泥土攪拌的均勻性，還可以確保水泥土攪拌樁樁體的質量；②對于水泥土攪拌樁來說，在施工中常產生冒漿的問題，并且大量的水泥漿會冒出地表，這樣以來就會對樁身的水泥摻入量產生嚴重的影響，尤其是對下部樁體的水泥摻入量的影響。另外，在水泥土攪拌樁施工中，一般芯樣會產生水泥包裹土團的現象，并出現成塊的水泥凝固體。因此，傳統的水泥土攪拌樁常出現水泥土攪拌不均勻的現象，從而導致樁體成樁的質量受到嚴重的影響。

4.2 經濟方面對比

對于釘形水泥土雙向攪拌樁來說，其單樁的材料費與水泥土攪拌樁基本上沒有差別。與水泥土攪拌樁相比，雖然釘形水泥土雙向攪拌樁的機械費增加了，但是釘形水泥土雙向攪拌樁人工費卻減少了很多，并且確保了樁體成樁的質量，所以基本上施工的總造價不發生變化。

5 結 語

目前，由于我國科學技術的進步以及公路建設的不斷地完善，從而使我國公路的施工技術得到了不斷地創新和發展，因此釘形水泥土雙向攪拌樁在我國公路施工中得到了廣泛的應用，并取得了良好的效果，以此為同類工程提供了參考依據。

參考文獻：

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