淺談水泥攪拌樁技術的應用

易善源

【摘要】攪拌樁加固處理軟基在鐵路施工中使用較為廣泛，相對于清淤換填、拋石擠淤等處理方法施工較為方便，可節約棄渣場用地，防止水土流失。水泥攪拌樁處理軟基效果較好，地基殘留沉降較少，有利于路基、結構物基底穩定。

【關鍵詞】水泥攪拌樁；安全環保；沉降少

1.水泥攪拌樁概念

1.水泥攪拌樁概念：

水泥攪拌樁指的是用水泥當作固化劑主劑，為一種有效處理軟土地基方式，運用攪拌樁機的葉片把水泥噴入到土體再充分實施攪拌，讓水泥與土出現物理化學效應，讓軟土出現硬結讓地基增加強度。

現就大理至麗江鐵路DK0+300～DK0 + 890段水泥攪拌樁地基加固處理工程為實例，淺談一下水泥攪拌樁加固地基的應用。

2.工程概況

大理至麗江鐵路W1標線路全長7.35km，本段路基起于K203+800，終于DK0+920，全長2.520km。

DK0+300～DK0+890段軟基處理段位于洱海南端大理盆地邊緣，線路行進于山麓坡腳地帶，屬湖泊相交沉積區，地勢南高北低，右側地勢平坦、開闊，大瑞線（雙線繞行終點K205+400～大瑞線KK0+000）位于既有線北側。

地質簡述如下：DK0+300～DK0+890段基底分布1～4層軟土，最大埋深16m，路基邊坡最大高度2m，軟土主要為人工填土，硬塑狀，土質不勻，性質較復雜；粉質黏土硬塑狀，淤泥質土透鏡狀，下伏黏土硬塑狀～軟塑狀。

該段水泥攪拌樁長度設計為5m，水泥攪拌樁呈正三角布置，間距1.3m，樁徑0.5m，設計承載力要求，單樁不小于160KN，復合承載力不小于150KPa。

3.總體方案

3.1施工準備

該段路基施工寬度為8m，寬度方向布置6列攪拌樁，長度方向按間距1.3m布置，共454排，總計2724根水泥攪拌樁，安排兩臺攪拌機同時施工。水泥堆放和制漿場地布置于路基范圍內，確保施工場地以外的環境不會被污染。

3.1.1要提前平整攪拌樁施工場地，把樁位處地上、地下所有障礙（包含大塊石、樹根與生活垃圾等）清除。回填場地低洼時要用粘土，不能回填雜土。

3.1.2要使用合格等級強度一般硅酸鹽袋裝水泥方便計量水泥攪拌樁。應用前，要把水泥的樣品送中心試驗室檢驗。

3.1.3水泥攪拌樁施工機械要配備電腦記錄儀和打印設備，方便了解與掌控水泥漿用量和噴漿平均程度。

3.1.4水泥攪拌樁施工機械一定要具有優良和固定的功能。

3.2施工程序

放樣樁位→鉆機就位→調整、檢驗鉆機→正循環方式鉆到設計的深度→開啟注漿泵→經過反循環形式提鉆噴射水泥漿→至基本工作面下0.3米→反復攪拌鉆到設計的深度→提鉆噴射水泥漿到地表→結束成樁→實施下根樁施工。

3.3施工經過控制

3.3.1水泥攪拌樁開鉆前，要用水清洗管道并查看管道內有沒有堵塞，等排完水之后再實施下鉆。

3.3.2為讓攪拌樁的垂直度達到要求，要在主機的上部懸掛吊錘，并經過調節吊錘與鉆桿的位置關系來掌控垂直度。

3.3.3檢驗成型攪拌樁的質量關鍵是水泥的用量、拌制罐數量、壓漿時是不是出現斷漿、噴漿經過提高攪拌時間和重復攪拌的次數。

3.3.4為確保每米樁體摻合量與水泥用量滿足設計規范，各個機械都要配置電子記錄儀。

3.3.5水泥漿的配合比應滿足：水泥量為17%、水灰比為0.5、每米的摻灰量為44kg。

3.3.6使用二噴、四攪的方法進行水泥攪拌樁的施工。正常每個樁成樁要不小于40min的時間，應不低于0.4MPa噴漿的壓力。

3.3.7為保證攪拌樁的樁頂、樁身和樁端的質量，第一次提鉆時要在樁底做30s停留，磨樁端，在上提余漿時所有噴進樁體中，而且要對樁頂磨樁頭，做30s停留。

4.效果檢測

4.1理論沉降量計算

軟土地基具有天然含水量較高，孔隙比較大，壓縮性高，抗剪強度低，透水性弱，靈敏度高等特點，極易發生沉降和失穩。

通過查詢《路橋施工計算手冊》可計算軟土地基的沉降量，常用以下公司計算：

（3-1）

Sc——因地基固結而產生的沉降量；

e0i——第i層中點的土自重應力所對應的孔隙比，此處取1.5；

e1i——第i層中點的土自重應力和附加應力之和相對應的孔隙比，經試驗得1.0；

hi——地基沉降計算分層第i層厚度；

經計算：Sc=500mm

4.2攪拌樁檢測

4.2.1檢測設備，檢測加載根據現場條件選用壓重平臺反力裝置。采用袋裝砂作為壓重，工字鋼、木板搭成壓重平臺，由油壓千斤頂加載，油壓表、百分表測讀。

4.2.2檢測結果

綜合上述檢測結果分析，水泥攪拌轉加固處理淤泥質黏土的效果非常明顯，檢測最大殘余沉降為19.79mm，遠小于淤泥質黏土的理論沉降量。

5.結語

水泥攪拌樁加固地基既能對周圍環境的破壞降至最低，也能對工程質量、工程進度得以保證，還能夠節約棄土用地。在今后的工程中會廣泛推廣，也廣泛使用于廠房建設、公路建設等領域。

參考文獻：

[1]周水興，《路橋施工計算手冊》，人民交通出版社，2001.

[2]《建筑地基處理技術規范》（JGJ 79-2002）.