市政軟基工程水泥深層攪拌樁技術的探討

張發明++楊遠峰

摘 要：為滿足現代化需求，提高交通運輸效率，在我國社會經濟發展中市政工程建設規模逐漸擴大。作為一種擾動小、施工便捷、成本低及效果良好的處理方式，地基加固中水泥深層攪拌樁得到了廣泛應用與推廣。本文主要對市政道路軟基工程水泥深層攪拌樁參數設計、技術應用及質量控制進行了分析與探究。

關鍵詞：水泥深層攪拌樁技術；市政道路；軟基處理

水泥深層攪拌樁是通過深層攪拌機在原來位置攪拌水泥與地基土，促使水泥顆粒與軟土間水土顆粒充分作用，進而產生一系列物理與化學反應。并形成纖維狀膠凝與網狀結構物，生成不同與原狀土的結構特性，形成整體性良好的膠體和具有一定強度的水泥土攪拌樁，這就是水泥土樁復合地基。這種樁體可以對地基承載力進行有效提升，并降低沉降量。目前這種施工技術在市政道路軟基工程中得到了廣泛地應用。

一、軟基工程水泥深層攪拌樁參數設計及要求

水泥摻入量：水泥摻入量除塊狀加固時可用被加固濕土質量的7%～12%外，其余宜為12%～20%，水泥漿水灰比可選用0.45～0.55，水泥攪拌樁固化劑建議采用強度等級為32.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。

樁徑及樁長：豎向承載攪拌樁的長度應綜合考慮上部結構對承載力和變形的要求等因素，最好能穿透軟弱土層到承載力相對較高的土層。為提高抗滑穩定性而設置的攪拌樁，其樁長應超過危險滑弧以下2 m，水泥攪拌樁直徑不應小于500 mm，加固深度不宜大于20 m。

加固范圍：水泥攪拌樁的布樁范圍可以限制在基礎平面內，樁數不宜少于3根，柱狀加固可采用正方形、等邊三角形等布樁型式。

褥墊層：復合地基應在基礎和樁之間設置褥墊層，厚度保證在200～300 mm，選用中砂、粗砂、級配砂石等材料，最大粒徑不宜大于20 mm。

承載力：豎向承載水泥土攪拌樁在復合地基的承載力特征值可以通過現場單樁或多樁復合地基荷載試驗測定。單樁豎向承載力特征值應通過現場載荷試驗確定，應使由樁身材料強度確定的單樁承載力大于或等于由樁周土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力。

二、市政道路軟基工程水泥深層攪拌樁技術的應用

1、成樁作業

根據工程施工要求，選擇與之相適應的攪拌樁機，如PH-5系列的深層攪拌樁機與其他輔助設備。在水泥漿制備過程中，應遵循設計規定對配合比進行確定，壓漿施工前向集料斗倒入水泥漿。攪拌機電機啟動應在攪拌機冷卻水正常循環后進行，隨后將起重機鋼絲繩放松，沿導架由攪拌機攪拌切土下沉，并由電機電流監測表對下沉速度進行有效控制，將其電流控制在40A以下。下沉攪拌機后將灰漿泵開啟，向地基內壓入水泥漿，應確保噴漿與旋轉作業同時進行。遵循設計規定速度，將攪拌機進行提升作業。提升到設計標高后，應排空集料斗內的水泥漿，確保均勻攪拌，隨后下沉攪拌機，以此重復上下攪拌作業，直至成樁。

2、平整場地

將地面與地下雜物徹底清理干凈，如場地處于低洼地段，應先進行抽水與淤泥清除作業，隨后進行粘性土分層夯實回填作業。特殊情況下，應進行石灰、水泥的攪拌，確保機械設備所在地基的穩固性。

3、布設樁位

嚴格遵循施工設計規范進行樁位的布設，在施工現場每根樁樁位的確定可通過經緯儀與全站儀進行確定，同時對其進行復核，將樁位偏差控制在-5厘米與+5厘米的范圍內。

4、樁機就位

攪拌樁機就位后，應由相關人員進行施工，在移動樁機前應對施工現場的具體情況進行詳細觀測，并對位移的安全性進行有效提升。同時利用吊錘對鉆桿和地面的垂直角度進行檢測與適當調整，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，攪拌樁長應超過設計樁長。

5、預攪下沉

將噴漿機械啟動，隨后把起重機與卷揚機的鋼絲繩放松，沿導向架噴漿樁機按照從上到下的順序進行噴漿作業并切土下沉。同時將灰漿泵開啟進行噴漿施工，確保噴漿與旋轉作業同時進行，在噴漿下沉過程中應充分拌和水泥漿與原地基土，當下沉到設計標高后，應在此位置進行30秒的噴漿作業。

6、提升噴漿攪拌

遵循設計規定速度，將攪拌機進行提升。作業攪拌機下沉到設計深度后，開啟灰漿泵，待漿液到達噴漿口，再嚴格按設計確定的提升速度邊噴漿邊提升攪拌機。待攪拌機噴漿提升至設計頂面標高時，關閉灰漿泵，集料斗中的水泥漿液應正好排空。為使軟土和漿液攪拌均勻，再次將攪拌機邊攪拌邊下沉至設計深度，再邊攪拌邊提升出地面。向集料斗中注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中殘的水泥漿，直至基本干凈，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。

三、市政道路軟基工程水泥深層攪拌樁施工質量控制

隨著國民經濟發展速度的不斷加快及科學技術的不斷進步，我國城市化建設也愈加完善，這都為市政道路建設規范的擴大提供了可靠地依據。在社會主義市場經濟高速發展的今天，市場競爭壓力越來越重，更對市政工程的質量提出了更高地要求。

1、對全部施工機械設備進行準確編號，在鉆機明顯位置懸掛現場技術員、鉆機長等標牌。在水泥攪拌樁開鉆前，應對整個管道進行清洗并對管道堵塞情況進行檢查，確保水徹底排出后，應進行下沉作業。將一個吊錘懸掛在主機上面，可以降低水泥攪拌樁體垂直度的偏差值。

2、將電腦記錄儀配備到每臺機械上，可以確保樁體摻合量與水泥漿用量符合設計規定。并進行水泥漿比重測定儀的配置，確保實時對水泥漿水灰比進行檢測，確保其符合施工要求。為防止第一次下鉆出現管道堵塞現象，可帶漿下鉆，與總噴漿量相比，應低于50%，在下鉆施工中應避免帶水下鉆施工。施工中應選用低檔操作進行第一次下鉆與提鉆作業，隨后進行提升。水泥攪拌樁成樁時間應在40分鐘以上，并將其噴漿壓力控制在0.4Mpa以上。

3、為達到施工要求，在樁底第一次提鉆噴漿時應進行30秒的停留，隨后進行樁端作業。水泥深層攪拌樁施工過程中，應對噴漿與停漿時間進行嚴格控制。開鉆施工后不能出現噴漿中斷現象，應連續作業。當存在噴漿量不夠的情況，應嚴格遵循相關施工規定，進行復噴作業。復噴噴漿量應在設計規定以上。如遇不可避免因素時，應對中斷深度進行及時記錄與分析，補噴施工應在12小時內進行，并在施工記錄本內進行補噴情況的詳細記錄。補噴重疊段必須在100厘米以上，如時間在12個小時以上時，應選用補樁方式進行施工。

四、結束語

綜上所述，在市政工程軟基施工中，水泥深層攪拌樁技術具有較高的技術含量及較快的施工速度，這種施工技術在市政軟基工程中得到了廣泛地應用，可以對公路施工、行車安全等問題進行有效解決。在水泥深層攪拌樁技術應用中，必須詳細檢查施工現場的實際情況，提高技術水平，規范施工流程，以此確保水泥深層攪拌樁技術符合施工要求，避免造成嚴重的經濟損失。

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