水泥攪拌樁濕噴法加固軟土地基思路研究

(南京中交江北城市開發有限公司 江蘇 南京 211899)

水泥攪拌樁濕噴法加固軟土地基思路研究

張 炎

(南京中交江北城市開發有限公司 江蘇 南京 211899)

隨著我國社會經濟基礎建設腳步不斷加快，我國交通運輸行業正蓬勃發展，與此同時也增大了車載負荷量，對路面質量提出了更高的要求。尤其是軟土地基具有強度較低、含水量較高、承受能力差等特點，在此地基上修筑路基，往往會發生路基失穩或者過量沉陷等問題，對公路的正常運行帶來了一定的干擾。在軟土地基路段進行公路施工過程中，軟土地基處理的好壞直接決定著公路路基的質量與性能，如何加固軟土地基、提高其承載力是目前公路建設施工企業亟待解決的問題。本文主要對濕噴法水泥攪拌樁處理軟土地基進行的研究分析。

水泥攪拌樁；濕噴法；軟土地基；加固處理

一、水泥攪拌樁濕噴法概述

水泥攪拌樁是目前加固地基中應用最為廣泛的一種施工方法，主要利用水泥作為固化劑的主劑，通過攪拌樁機將水泥噴入土體并進行充分的攪拌，使土與水泥發生一系列的變化，最終硬結軟土，提高基礎強度，達到最佳的加固效益，并且能很快的投入使用。對加固淤泥質土、粉土土質等有著不錯的效果。按照水泥攪拌樁材料噴射狀態可以把其分為兩種施工方法，一是干噴，通過壓縮空氣將松散、干燥的水泥粉直接噴入地下與地基土拌合，再利用地基土中孔隙水進行相應的反應后，達到固結的效果，實現改良地基的目的。二是濕噴，主要在施工之前把水泥制成水泥漿，然后在地下與地基土進行拌合，等到水泥漿與土固化后，提高地基土的物理力學性能，加強路面的承載力。目前我國水泥攪拌樁施工大多數采用“濕噴”的方法進行。

濕噴利用泵或者壓縮空氣等方式把其送至噴嘴處與液體速凝劑進行混合，借助高壓風噴射的施工方法。濕噴法因具有粉塵少、回彈低、物料攪拌均勻、強度高、性能穩定等特點，被應用于大規模噴射過程中。但是在實際施工過程中，由于噴射工藝較為復雜，使得輸送距離較短，需要使用規定的設備，以達到最佳的加固效益。隨著我國科學技術的不斷進步，水泥攪拌樁濕噴法逐漸取代了干噴和潮噴，為我加固公路軟土地基、提高地基承載力有著重要的作用。

二、水泥攪拌樁濕噴法加固軟土地基施工工藝

（一）施工工藝與質量控制

（1）試樁

在對軟土地基進行加固施工前，為確保后期施工有序進行，需要進行現場試樁，往往試樁數量不能少于5根。通過試樁可以進一步確定鉆進速度、攪拌速度、管道壓力等參數，還能及時的掌握和獲取鉆進與提升阻力的情況，以便明確施工技術措施，保證后續大規模施工的安全性和穩定性。

（2）施工工藝流程

平整地面—樁位放樣—安裝調試鉆機—制造水泥漿—鉆進樁底標高—噴漿攪拌—復攪—結束。首先需要清除地上和地下的障礙物，保持地面的平整潔凈。然后按照樁位布置圖的具體要求，采用全站儀進行樁位放樣，并對每個樁位進行標記，樁孔位置與圖紙位置誤差不能大于50mm。接著根據鉆機的安裝要求，對鉆機進行安裝，并調試至最佳位置，主動鉆桿、鉆頭中心與樁中心垂線對中，垂直度偏位保持在1.5%以下。水泥漿的制造往往采用機械攪拌，且拌合時間不能少于3分鐘。攪拌水泥漿的水泥、外加劑用量必須有專人記錄，制造的水泥漿需要一次用完，不得有剩余。其次是噴漿攪拌，水泥漿在達到噴漿口后，應該噴漿攪拌30秒，在水泥漿和樁充分攪拌后，對拌頭進行提升反轉，在噴漿的同時進行旋轉攪拌。提升到地面下30—50cm后再重復以上噴漿攪拌的步驟。噴漿量和攪拌深度必須采用國家計量部門認證的監測儀器進行自動記錄并打印，附在施工原始記錄后面。待兩鉆兩噴完成后，還需要對整個樁體進行重復攪拌，提高樁體的均勻性，保證樁身的質量。在噴漿攪拌完成后，需要移開鉆機，對管道進行清理，準備下一根樁的施工。

施工控制要點

①在制備水泥漿時，需要嚴格按照相應的配和比例進行拌制，往往配置好的漿液不能超過2小時，不得出現離析。

②在泵或者壓縮空氣送水泥漿前，管路應該保持一定的潮濕，以便輸漿工作的順利進行。對于現場拌制水泥漿，必須配有專人對固化劑、外加劑用量、送至漿開始及結束的時間等進行記錄。

③如果出現停漿現象，應該將水泥漿攪拌機下沉到停漿面以下0.5m處，待其恢復供漿后再進行噴漿提升，避免缺漿和斷樁。一旦因故停機超過3小時，應該及時拆卸輸漿管道，進行清洗后備用。整個供漿過程必須具有一定的連續性和穩定性，且保證拌和的均勻性。

④在水泥漿達到出漿口時，應該使噴漿坐底30秒，完全達到樁底部。在噴漿口達到樁頂標高時，應該停止提升在進行數秒攪拌，以保證樁頭均勻的密實性，從而提升樁底施工質量。

⑤在單根樁開鉆后應該連續施工，按照相關的起噴和停噴的標準，期間不能間斷，以保證攪拌樁的長度。一旦出現停機或者機械故障造成停噴時，應該及時記錄停止時的高程，等到其恢復正常后以便進行再次攪拌。如果中斷時間超過了半天，就必須采用有針對性的措施進行補樁工作。

⑥在整個水泥樁噴漿攪拌完成后，應該再次將攪拌拌頭進行旋轉和沉入土中，直到設計深度，然后將攪拌頭旋轉提升出地面，以保證軟土與水泥能充分、均勻的攪拌。

施工監測

在進行沉降板埋設的同時，還需要在坡角位置埋設位移樁，在埋設完畢后的第一個月每兩天觀測一次，以后每周觀測一次，并及時整理和分析數據信息。在埋設完成一個月后，可以進行路堤填筑施工，觀測每一層填料。如果兩次填筑時間相隔較長，需要三天進行觀測一次。

加固效果檢測

（1）取芯試驗

通過鉆機對樁身芯樣進行提取，制成試塊進行無側限抗壓強度試驗，以便更好的測定樁體的強度。通常情況下，鉆孔直徑不能小于100mm，使得制成的試塊尺寸不能小于50mm*50mm*50mm，檢測頻率為2%。芯樣檢測報告可以準確的實現樁身水泥含量，攪拌均勻性以及膠結情況等。

靜載荷試驗

對單樁和攪拌樁基地進行靜載荷試驗時，通常情況下試驗頻率為0.2%。試驗結果顯示單樁極限承載力平均不小于120kN，地基極限承載力平均不小于200kPa時，滿足設計技術要求。

加固效果分析

水泥攪拌樁濕噴法在對軟土地基路段進行加固處理，一般在預壓三個月后，路基沉降逐漸趨于穩定狀態，預壓一年后累計沉降量在72mm左右，基本符合設計要求。

從上述取芯試驗、靜載荷試驗以及加固效果的研究分析，可以看出水泥攪拌樁濕噴法在處理軟土路基加固效果十分良好，各項技術參數均符合相關的設計要求與標準。

新工藝的應用

（1）增加二次攪拌設備

在傳統施工過程中，配制完的水泥漿沒有經過二次攪拌就直接放入池中。增加二次攪拌設備，能使水泥漿經過二次攪拌后，不容易發生沉淀，比重較為均勻。

預攪工藝的改變

在樁身上部1/2不小于5m的范圍內才能進行二次攪拌。對預攪工藝進行改進，采用全程預攪下沉噴漿，反轉提升噴漿，二次全程攪拌與一次相同，三次全程復攪不噴漿的施工工藝。從取芯試驗結果來看，此攪拌方式比較均勻，沒有出現水泥結塊的現象。

三、總結

水泥攪拌樁濕噴法因其具有施工方便、沉降小以及工期短等優點得到了廣泛的應用，在加固軟土地基、提升地基承載力有著不可或缺的作用，必須嚴格控制施工質量，隨時檢查施工記錄與計量記錄，重視水泥用量、攪拌提升速度以及復攪次數等參數，使水泥攪拌對軟土地基的加固處理達到設計的預期效果，有效的減小了路基的沉降，確保路面的穩定性和安全性。

[1]王邵亮,張恒博. 濕法水泥攪拌樁加固軟土地基施工及質量保證措施[J]. 黑龍江交通科技,2010,11：56-57+59.

[2]鄧林. 水泥攪拌樁加固軟土地基研究——基于濱海地質條件[J]. 現代商貿工業,2013,10：173-174.

TQ172

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1007-6344（2017）04-0004-01

張炎，男，1990年7月2日，道路橋梁，南京中交江北城市開發有限公司，工作年限；5年，畢業院校；南京工業大學。