水泥攪拌樁施工技術在公路軟土路基中的應用

張 永 軍

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

?

水泥攪拌樁施工技術在公路軟土路基中的應用

張 永 軍

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

基于水泥攪拌樁的施工原理、特點和作用，闡述了水泥攪拌樁的施工準備及工藝流程，并總結了施工中常見問題的處理措施，旨在保證水泥攪拌樁的施工質量。

水泥攪拌樁，軟土路基，施工技術

近幾年來，水泥攪拌樁在高速公路建設中得到廣泛應用，它作為軟基處理的一種有效形式，處理軟土路基之后，加固效果顯著，可以很快投入使用。而且水泥攪拌樁能夠處理淤泥、淤泥質土、泥炭土和粉土等，適用范圍較廣。處理之后能夠有效控制路基施工后沉降加強路基的穩定性。下面我們具體了解一下水泥攪拌樁施工技術在公路軟土路基中的應用。

1 對水泥攪拌樁施工技術的認識

1.1 施工原理

軟土路基的物理力學性質差，具有高壓縮性，承載能力低。通過水泥攪拌樁施工技術能夠提高地基的整體承載力。樁體中的水泥土強度與水泥水化物中的水化硅酸等生量呈正相關關系，水化物在水泥土中起到膠結作用，能夠有效減少原天然土的流動，從而增加地基的承載能力。水泥攪拌樁有兩種方法，一種是濕法，以水泥漿為主，攪拌均勻，易于復攪，水泥土硬化時間較長；另一種是干法，以水泥干粉為主，攪拌均勻性欠佳，很難全程復攪，但水泥土硬化時間較短，能提高樁間的強度。

1.2 水泥攪拌樁的施工特點和作用

當建筑工程的地基是軟弱地基時，工程對施工技術有較高的要求，而且還會存在造價方面的問題，隨著建筑工程日益復雜化，類似于人工挖孔樁、樁基穿越、人工加固等傳統施工方法，已經難以適應工程的需要。對軟土地基采取加固措施從施工技術和造價方面來講是最為科學，最為簡便的。使用該種方法能夠保證原狀土的承載力等力學性能最大程度地被利用，能夠最大限度地利用原狀土的力學性能，尤其是承載力，這就是我們常說的深層水泥攪拌法，該方法從原理上講是一種原位加固方法。該方法需要使用各種不同深層攪拌機沿深度方向進行強制攪拌，攪拌過程中將軟土與水泥漿、石灰粉等固化劑就地進行混合，土體與固化劑會在攪拌的過程中發生物理化學反應，提高了所形成的水泥土加固體的強度和整體性。深層攪拌法的優點是施工工期短、成本低、施工無噪聲、無振動、無公害、不會產生地面隆起現象，不用開展工程排污工作，降低工程對環境造成的污染程度，也不會對附近的建筑物產生負面影響，總而言之使用該方法能夠提高工程的社會效益和經濟效益。

工程中使用水泥攪拌樁法具有較大的優勢，能增加所承受的加荷速率，能有效減少總的沉降量，抗側向變形能力也強，而且能顯著縮短施工周期，根據調查，我國目前的高速公路建設領域當中已經較為廣泛應用此種方法。在施工過程中如果沒有正確處理水泥攪拌樁，如果水泥攪拌樁在施工過程中處理不當，則會出現比如水泥用量難控制、均勻性差、強度低、沉降得不到有效減少等，這些問題能夠影響到加固效果。所以，水泥攪拌樁在施工過程中要采取有效的質量控制措施加之科學的施工工藝，處理好施工技術的關鍵部分，才能為水泥攪拌樁取得較好的軟基處理加固效果提供保證。

2 公路軟土路基施工中的水泥攪拌樁的應用

經過調查，我國很多工程的地質條件較差，很多路基都是類似于淤泥、淤泥質土質的軟土路基，這些軟土路基基本不能滿足上部荷載對路基的要求，通車過后路基會產生較大沉降。為了提高地基土的強度，提高路基的穩定性，以保證地基承載力能夠滿足承擔上部荷載的要求，在施工過程中使用水泥攪拌樁加固處理軟土地基是最佳方案。

2.1 水泥攪拌樁施工

2.1.1 施工前的準備工作

1)材料和機械的準備。將水泥按批次運送達施工現場后，我們需要將其出廠質量保證單、出廠日期等等按比例抽樣送檢。認真做好機械設備配套的組裝和易損件的備貨，嚴格遵守操作規程，包括塔架、導向架、電氣控制設備，水泥漿拌和機、灰漿泵、儀表、工作平臺等設備的安裝，安裝完畢后，進行試運轉工作。2)組織勞動力。水泥攪拌樁施工需要操作工、司泵工、記錄員和上料工，每臺機器設備都應該配備足夠的勞動人員，至少需要4名，況且還有其他施工人員需要。3)樁位放樣。施工前根據圖紙所提供的坐標、樁距，進行樁位放樣，放好后進行樁位標識。

2.1.2 施工步驟

1)施工流程。施工準備→樁位放樣→樁機定位→預攪下沉→噴漿攪拌提升→重復攪拌下沉→重復攪拌提升→清洗→樁機移位→完畢。

2)施工技術要點。a.水泥攪拌機準確就位，調整鉆機平臺、導向桿，使鉆頭中心對準設計樁位，鉆機傾斜度控制在1%以下，誤差在1 cm以內。還要測定鉆桿長度以及鉆頭直徑是否符合要求，及時記錄水泥漿初始讀數、鉆桿初始標高。b.下鉆時鉆頭的旋轉與鉆進同步進行，要保持轉速為30 r/min，1.5 m/min合理的速度，下鉆到離樁底1 m時，應降低鉆進速度保持在0.3 m/min。同時按設計確定的配合比制備水泥漿，在壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。c.水泥攪拌機下沉到設計深度時，開啟灰漿泵將水泥漿壓入，邊噴漿，邊旋轉攪拌鉆頭，嚴格按照設計提升速度提升攪拌機，使鉆桿提升與噴漿過程始終保持一致，并保證漿液拌和的連續性和均勻性，記錄供漿計量儀的變化數據，如發現供漿數明顯減少或突然停止的現象，及時采取補漿或復攪的解決措施。在噴漿過程中，如發現噴漿過程中有套管漏漿或堵塞的現象，立即停止噴漿。攪拌機提升到設計頂面標高時，集料斗中的水泥漿正好排空。為了能夠達到軟土和水泥漿的攪拌均勻，攪拌機可再次旋轉沉入到設計深度后慢慢提升出地面。d.水泥用量的合理性是水泥攪拌樁成樁重要的質量因素。施工過程中必須科學地限制鉆頭的提升速度和鉆桿的轉速，噴漿管道壓力保持在0.4 MPa～0.7 MPa之間，才能確保水泥用量的作用，并對每根樁水泥的實際用量進行計算，看其是否符合標準用量。e.給集料斗注入適量的清水，開啟灰漿泵，把殘余的水泥漿全部清洗干凈，特別是攪拌頭上的也必須清洗干凈。將攪拌機移位至其他樁的位置，再進行下根樁的施工。f.成樁之后，必須使用人工鑿樁頭的方法將樁頭破除，避免樁身發生破壞。

2.2 特殊情況下的處理措施

1)在鉆進過程中，卡管這種情況的發生概率較大，卡管發生就應使鉆機慢速鉆進，提出鉆頭，改進施工措施；若鉆進較淺就采用合理方法疏散土層，繼續鉆進；若提升鉆桿時發生卡鉆就應暫停噴漿，看其漿液水灰比是否需要重新標定，或調整葉片角度，或更換鉆頭，待鉆機正常后，繼續進行。若遇土質粘性大，或攪拌機機重不夠時，攪拌頭電流不高，下不到預定深度，就應增加攪拌機的自重，或開動加壓裝置。

2)在噴漿過程中，若投料不準確或灰漿泵磨損漏漿，或灰漿泵輸漿量偏大時，噴漿會出現未到設計樁面，或底部樁端高程，集料斗漿液就已排空的現象，就應重新標定投料量和灰漿輸漿量，檢修灰漿泵；若出現噴漿不暢或堵塞，就應及時調整噴漿壓力，檢查漿泵的運行情況，對鉆頭噴嘴進行清理；把固化料中的雜物和大顆粒都清理掉；若輸漿管內有水泥結塊或噴漿球閥間隙太小的現象出現，就會導致輸漿管堵塞爆裂，就應立即拆洗輸漿管，使噴漿門球閥間隙適當，清理水泥結塊。

3 結語

控制好水泥攪拌樁施工技術的施工連續性，非常的至關重要，現場管理人員必須有高度的責任心和強烈的責任感，要有吃苦耐勞，不怕累，不怕臟的精神，才能更好地完成施工任務。為了保證施工工作能夠穩定進行，應該詳細記錄各項主要指標數據，施工過程應該實施全程監控，能真實客觀的反映施工實際狀態，保證施工過程按照設計要求處理到位，確保水泥攪拌樁的施工質量，從而提高公路軟土路基的質量。另外，水泥攪拌樁施工時要高度重視文明施工，采取必要的措施，節能減耗降低污染排放，達到施工環境的保護，避免對周圍的施工環境和周圍的人員造成破壞與傷害。在公路軟土路基上經過水泥攪拌樁施工技術的應用后，提高了施工強度，提高了地基基礎的穩定性和整體的承載力，能夠有效控制沉降，使路基穩定，水泥攪拌樁施工技術的應用也越來越廣泛。

[1] 黃佳藝.水泥攪拌樁在公路軟土路基應用中常見問題及處理[J].福建建筑,2011(2):61-63.

[2] 高紅月,武 寬.水泥攪拌樁在公路軟土路基處理中的應用[J].科技信息,2011(9):343，358.

[3] 陳振山.淺談水泥攪拌樁公路軟土路基施工技術[J].中國城市經濟,2011(20):221-222.

[4] 易衛鋒.探討水泥攪拌樁施工技術在公路軟土路基上的應用[J].中國水運(下半月),2013(3):212-213.

[5] 王艷玲.公路軟土路基水泥攪拌樁施工技術的要點[J].黑龍江科技信息,2015(16):184.

On application of cement mixing pile technique in road soft soil roadbed

Zhang Yongjun

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

Based on the construction principle, features and roles of the cement mixing pile, the paper illustrates the construction preparation and craft procedure for the cement mixing pile, and sums up the treatment measures for the common problems in the construction, so as to ensure the construction quality of the cement mixing piles.

cement mixing pile, soft soil roadbed, construction technique

1009-6825(2016)27-0139-02

2016-07-18

張永軍(1980- )，男，工程師

U416.1

A