水泥攪拌樁在公路軟基加固施工中的應(yīng)用

李 芳

洛陽市嵩縣農(nóng)村公路管理所

水泥攪拌樁在公路軟基加固施工中的應(yīng)用

李 芳

洛陽市嵩縣農(nóng)村公路管理所

軟土地基作為公路工程施工中的重要病害問題之一，施工企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場的具體情況及當(dāng)?shù)刈匀粭l件、地質(zhì)等條件，選擇與之相適應(yīng)的處理技術(shù)。水泥攪拌樁技術(shù)水平的高低與工程的整體質(zhì)量密切相關(guān)，為防止在軟基施工中出現(xiàn)任何安全事故，相關(guān)部門及施工企業(yè)必須重視軟基處理施工準(zhǔn)備工作，為工程整體質(zhì)量目標(biāo)的完成提供保證。

水泥攪拌樁；軟土地基；施工

在公路工程的施工過程中，經(jīng)常遇會到軟土地基，若不進行人工固化，會影響工程質(zhì)量。軟土地基處理有許多方法，最常用的是水泥攪拌樁加固施工方法，它具有操作簡單，施工速，擾動小等特點，可以很好的提高軟土地基的穩(wěn)定性。在公路軟土路基施工中，一般情況下地下水位較高，會存在大量的軟土地基，為為了保證施工進度，增強施工后地基的承載力和穩(wěn)定性，減少施工后地基沉降等問題的出現(xiàn)，一般選擇對施工路基做水泥攪拌樁加固處理的方法。

一、公路軟基加固施工中水泥攪拌樁的施工工藝

1.1配合比試驗

選取施工現(xiàn)場樣土和擾動樣土，送至實驗室內(nèi)做配合比試驗，根據(jù)實驗土樣的含水量、孔隙率以及有機質(zhì)的含量，確定要使用的水灰比、外加劑類型、水泥摻入量。試驗設(shè)備采用的是土工試驗和砂漿混凝土實驗儀器，室內(nèi)制作試件尺寸邊長為70.7mm的立方體試塊，放置在標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護室內(nèi)，進行不同齡期的養(yǎng)護。用控制應(yīng)力的試驗方法測試抗壓強度。實驗試件每組不少于3個，還要考慮室內(nèi)實驗環(huán)境下配合比與現(xiàn)場施工條件的差異。

1.2成樁試驗

成樁試驗應(yīng)該選擇在具有代表性的地段，現(xiàn)場成樁試驗，選取試驗的樁數(shù)量不能少于3根。試驗成樁完成后，要檢查樁身水泥土的密實度、強度。最后根據(jù)試驗數(shù)據(jù)情況，最終確定加入固化劑的摻入比、鉆進的速度、提升的速度、噴漿時壓力、單位時間內(nèi)噴漿量及攪拌次數(shù)等施工參數(shù)。試驗結(jié)束后，監(jiān)理確認(rèn)各種數(shù)據(jù)后才能正式施工。

1.3施工流程及控制要點

水泥攪拌樁施工過程包括：場地的平整，施工放樣，定樁位，檢驗、調(diào)整鉆機，正循環(huán)鉆進至設(shè)計深度，噴漿、攪拌、提升，離地面50cm停止噴灰，復(fù)攪（一邊攪拌一邊噴漿）下沉，至樁底停止攪拌，噴漿1min，攪拌提升至樁頂，關(guān)閉電源，鉆機移位。

1.4.場地的平整

清理施工現(xiàn)場表面的雜草、雜物，遇到地勢低洼的地段，可以采用回填黏性土的方法，并進行夯實，以滿足樁機行走時對路面地基承載力的要求。對于水田地段，排水疏干后，還要清表0.3—0.5m，將原來地面做成4%的橫坡，并在路基兩側(cè)開挖邊溝。

1.5樁位測量放樣

遵循圖紙要求利用全站儀進行準(zhǔn)確放樣測量，嚴(yán)格按照樁位進行具體樁位的布設(shè)，要求控制樁必須進行明顯標(biāo)志的設(shè)置，同時施工人員必須定期進行復(fù)核。

1.6水泥漿拌制

遵循設(shè)計規(guī)定確定水泥漿配合比，嚴(yán)格計量水泥、外加劑、摻合料等材料的用量。通過工藝性試驗對混合料攪拌時間進行準(zhǔn)確確定，確保攪拌的均勻度， 不能出現(xiàn)團塊現(xiàn)象。如水泥漿出現(xiàn)初凝情況，則不能用于施工。水泥漿攪拌量應(yīng)稍多于每根樁的水泥用量。

1.7水泥攪拌機械安裝、就位

攪拌樁機就位后，應(yīng)由相關(guān)人員進行施工，在移動樁機前應(yīng)對施工現(xiàn)場的具體情況進行詳細觀測，同時利用吊錘對鉆桿和地面的垂直角度進行檢測與適當(dāng)調(diào)整，并將其誤差控制在1%以下。以米為單位在樁機架上畫出長度標(biāo)記，為鉆桿入土后鉆桿鉆進深度的觀測與記錄提供便利， 按照施工要求， 攪拌樁長應(yīng)大于設(shè)計樁長。

1.8攪拌、噴漿

首先將鉆機開啟，使鉆機鉆桿能順著導(dǎo)向架向下進行攪拌切土作業(yè)，維持其速度的均勻性及持續(xù)性。并將送漿泵啟動，不斷將水泥漿噴射到土體內(nèi)部，這個過程中應(yīng)按照正、反兩個方向進行雙軸多層葉片的旋轉(zhuǎn)，其攪拌深度要符合設(shè)計要求。在達到施工深度要求后，在原有地面進行樁端持續(xù)攪拌噴漿作業(yè)，攪拌時間超過30s并進行均勻攪拌。

1.9提升攪拌

在公路工程軟基處理中提升水泥攪拌機時，為防止噴漿口被堵塞，應(yīng)邊提升水泥攪拌機邊進行噴漿作業(yè)，與此同時，正、反方向旋轉(zhuǎn)攪拌樁機鉆桿上葉并持續(xù)進行水泥漿攪拌作業(yè)。提升水泥攪拌樁機時，其噴漿量應(yīng)控制在總噴漿量5%～10%的范圍內(nèi)。當(dāng)攪拌機提升高度達到樁頂后，確保其攪拌時間在2min以上，隨后關(guān)閉攪拌機并移位。關(guān)閉攪拌機機械，移位。

1.10檢測

①輕便觸探法主要應(yīng)用于成樁7d樁體質(zhì)量的檢測。選用帶有勺鉆的輕便觸探器，在樁體中間位置進行鉆孔取樣施工，對其顏色的具體情況進行觀測，對土的攪拌均勻度進行重點檢測。在輕便觸探擊數(shù)和水泥土強度作用下，對樁體強度進行檢查。

②選用鉆芯取樣法在成樁28d后對樁體的完整性、均勻攪拌程度、樁體強度等進行準(zhǔn)確檢測，一般都會將鉆芯取樣頻率合理控制在1%～1.5%的范圍內(nèi)，樁徑500mm左右，最大不超過600mm，常選用等級強度為32.5或42.5的固化劑。

二、 公路軟基加固施工中水泥攪拌樁的質(zhì)量控制

2.1根據(jù)施工加固的深度，選擇合適的攪拌樁等機械設(shè)備，不準(zhǔn)使用沒有計量裝置的機械。不得使用受潮結(jié)塊材料和變質(zhì)過期的不合格加固料，必須使用滿足設(shè)計要求的固化劑和外加劑，并具有質(zhì)量合格證，否則不能使用。采用從中間向四周或從一邊向另一邊推進的攪拌樁施工順序。為保持有利于輸漿條件，在泵送漿液之前，要保持管道濕潤，并應(yīng)派專人記錄施工過程的相關(guān)數(shù)據(jù)，如樁的水泥用量，送漿開始、結(jié)束的時間。送漿過程必須連續(xù)進行，不能間斷，漿液拌合均勻充分。

2.2施工中如發(fā)現(xiàn)噴漿量不夠，須按監(jiān)理工程師的要求進行整樁噴復(fù)攪，復(fù)噴用漿量大于施工前的設(shè)計用量。為了確保水泥攪拌樁的成樁質(zhì)量，第一次提鉆噴漿，在樁底部時停留10s，這樣使?jié){液可以全部到達樁頂部。攪拌樁的樁頂在接近設(shè)計高程時，要注意在樁距頂100-150cm范圍內(nèi)增加噴漿攪拌。攪拌樁機噴漿完成后，應(yīng)減速提升出地面，噴漿口到達樁頂高程，停止提升，進行10-20s攪拌，使樁頭密實均勻。輸漿管若出現(xiàn)彎折、外壓或漏漿現(xiàn)象，及時檢查管道，清除管道外壓，對漏漿點及時補漏，無法補漏時采取停機換管措施。

2.3施工中，攪拌樁機的底盤要始終保持水平和導(dǎo)向架要始終保持垂直，垂直偏差必須小于1%，樁位的水平偏差小于50mm。施工按照設(shè)計的樁位、樁長、樁數(shù)、噴漿量進行。在施工過程中，施工人員要仔細填寫原始記錄內(nèi)容，包括樁號、日期、天氣、噴漿深度、停漿高程、灰漿泵壓力、管道壓力、鉆機轉(zhuǎn)速、鉆進速度、提升速度、漿液流量、外摻劑用量、復(fù)攪深度等。水泥攪拌樁路基段應(yīng)注意盡量安排提前施工，并觀測其沉降。

2.4當(dāng)遇到下沉困難、電流值高、電機跳閘等情況時，電壓低、土質(zhì)硬，阻力大可能是主要原因。此時可以采取調(diào)高使用電壓、適當(dāng)用水沖等辦法來處理。當(dāng)遇到粘性大的土質(zhì)、攪拌機的自重不夠時，這種情況可能會造成攪拌機不能下沉到設(shè)計的深度，解決此問題可以采取增加攪拌機重量，設(shè)加壓裝置的方法。當(dāng)遇到投料量不精確、注漿泵漏漿、輸漿量偏差比較大的情況，會造成噴漿還沒有達到設(shè)計高程，泵中漿液已經(jīng)使用完，針對這種情況，我們要重新計算投料量、檢修或者更換漿泵、重新標(biāo)設(shè)定漿泵的輸漿量。

三、結(jié)束語

綜上所述，軟土地基情況下，采用水泥攪拌樁加固的方法，是基于水泥對軟土加固作用的前提，但是目前這項技術(shù)的發(fā)展僅有十余年的光景，無論是在加固機理、設(shè)計計算方法或者施工工藝上，都存在不完善、不完備的地方，還有些處于半理論、半實踐的狀態(tài)，因此，我們應(yīng)從各方面重視水泥土樁的室內(nèi)外試驗，以便為設(shè)計提供更為精確可靠的依據(jù)。水泥攪拌樁適用于加固、處理多種多樣的地質(zhì)情況，施工過程中水泥與樁四周土體一起形成復(fù)合型地基，達到增強地基承載力，避免地基沉降的目的。這種施工方法對周圍土體造成的擾動、振動影響小，對周圍環(huán)境噪聲污染較小，具有廣闊的應(yīng)用前景。

［1］ 林慕清；試論水泥攪拌樁在公路軟基加固處理的應(yīng)用［J］；科學(xué)之友2011（02）

［2］ 李清彬；水泥攪拌樁在軟基施工中的應(yīng)用［J］；技術(shù)與市場2016（04）