公路軟基處理中水泥雙向攪拌樁施工技術分析

趙紅旗+盛獻波

摘 要： 為滿足現代化需求，提高交通運輸效率，必須重視公路軟基處理問題。水泥雙向攪拌樁作為公路工程軟基處理的重要技術之一，將其廣泛應用于軟基施工，可有效改善地基狀況、提高路基強度與剛度。為此，施工企業必須在充分了解雙向粉噴攪拌樁施工技術的基礎上，做好施工準備工作，只有這樣才能規范施工工藝，才能達到工程建設經濟效益最大化。

關鍵詞： 公路工程；軟基處理；水泥雙向攪拌樁

一、水泥土雙向攪拌樁的概況

水泥土雙向攪拌樁是通過特制深層攪拌機，利用同軸雙向轉動轉桿以及可自動伸縮的鉆頭，沿深度方向將軟土與固化劑（水泥漿，可摻入一定量的外加劑）就地進行強制攪拌，使土體與固化劑發生物理化學反應，形成具有一定整體性和一定強度的水泥土復合地基。

1、處理范圍，河（塘）淤積較為嚴重，河（塘）淤積深淺不一，兩側橋臺的處理以及任何底下暗浜、土質不好、不具備承載及摩擦強度的地基處理均可使用。

2、樁體的設計，水泥土雙向攪拌樁的下部直徑采用50cm，擴大頭直徑為100cm，樁長由沉降及穩定計算的結果確定，一般樁長為19米，擴大頭高度4米，雙向攪拌樁在平面上呈正三角形布置。室內配比試驗水泥土90天強度應達到1Mpa。

3、主要材料要求及水泥摻量的確定，固化劑宜選用強度等級為42.5級以上的普通硅酸鹽水泥，水灰比可選用0.50～0.60。外摻劑可根據工程需要和土質條件選用具有早強、緩凝、減水以及節省水泥等作用的材料，但應避免環境污染。添加劑為純凈的生石膏粉，水泥用量擴大頭部分為200kg/m左右，下部為50kg/m左右。

二、公路工程水泥土雙向攪拌樁施工準備

1、施工準備

開工前準備，在水泥土雙向攪拌樁施工以前，施工單位要充分做好一切施工場地的準備工作，具體包括如下幾個方面：進出場地的道路通暢，路基承載力應允許運輸車輛通行。

施工場地已經平整，地上、地下障礙物已清除（包括大塊石、樹根、垃圾、線路、排水溝等），場地要滿足樁基的位移要求。有低洼、溝塘的施工地段已排水回填，壓實度要達到80%以上，回填材料不得用雜土，不得有直徑大于8cm的石塊。查閱場地勘測資料，對施工地段的土質情況要充分了解，對地下有無管線及需解決的問題應書面上報監理及業主認可。根據設計要求，對現場進行測量放線，定出樁位，并撒上白灰或定入木樁。準備好施工所需要的水泥等材料，并經檢驗合格。

2、工藝性試樁

為了更科學的指導施工，嚴格控制水泥土雙向攪拌樁施工質量，在正式施工前，必須進行現場工藝性試樁，檢驗室內試驗所確定的水灰比是否合適，同時合理選擇噴漿口的位置及大小（供參考的噴嘴口的位置在葉片的2/3處，漿口大小按現場測定）。掌握下鉆、提升的困難程度。確定鉆頭進入硬土層電流變化情況。確定水泥漿液密度。確定合適的輸漿泵的輸漿量。掌握水泥漿到達噴漿口的時間、攪拌機提升、下沉、復攪提升速度等參數。驗證鉆頭葉片的角度設置。驗證成樁的均勻度及樁徑大小。一般情況下，同一場地驗樁根數不少于3根，根據工藝性試樁檢測結果編寫施工組織設計，報總監及業主審查后方可開工。

三、公路軟基處理水泥雙向攪拌樁施工流程

1、施工放樣

測量器具與設備是公路工程施工測量的主要機械設備，根據設計規定在實地進行道路具體標定，為公路路基施工作業提供便利。恢復中線測量、測設施工控制樁、測設路基邊樁及邊坡等都是路基施工測量的主要任務。完成測量放線工作后，應對路基施工人員進行技術交底。

2、樁機對位

按照設計要求對加固機體位置進行確定，鉆機井架需進行深度標志尺設置，為樁機施工流程觀測提供便利，調平施工需在鉆機就位后進行，通過水平尺對粉噴機械水平進行準確測量，通過錘球對鉆機井架垂直度進行測定，確保攪拌軸的垂直度，一般偏差需控制在1%以內。

樁機與樁位對準時，允許偏差需控制在5厘米以下。位移過程中，樁機常常損壞樁位，對樁機對位準確度造成嚴重影響，這種情況下，需重視樁間距，也可將一根長竹篙系在樁機，確保其垂直樁機，隨后通過卷尺將鉆桿中心和相同排列樁間距進行準確測量，以此對準樁位，防止漏樁情況的產生。

3、下鉆

鉆機就位后，攪拌鉆機啟動并實施送氣施工。鉆頭50厘米下鉆時，實施送粉施工，避免鉆頭因固化劑出現堵塞現象。鉆頭需同時進行旋轉、鉆進施工，其旋轉速度可通過內外鉆桿動力發動裝置加以控制。鉆進施工中，順時針外鉆桿旋轉破土，軟弱土層內鉆進速度可選取4檔（每分鐘0.85米），逆時針內鉆桿旋轉噴粉，相比設計噴粉量，內鉆桿噴粉量需控制在80%以上。要求鉆進速度等同于外鉆桿旋轉速度，內鉆頭需均勻攪拌水泥、土。選取3檔（每分鐘0.35米）施工堅硬土層，要求緩慢下鉆，避免機械損壞。

4、鉆進結束、噴粉提升

下鉆到設計標高位置并鉆至50到100厘米硬層后可停止鉆進施工，設計標高位置內外鉆桿無需提升作業，20到30秒為停止時間，以此充分拌和水泥與土，提高樁底施工質量。加固料由料罐向送灰口運送時，具備相應時間延遲情況，此時鉆進提升不能在沒有噴粉的情況下進行，避免鉆頭提升時鉆頭堵塞現象的出現。鉆頭以反向形式旋轉、提升，達到再次攪拌水泥與土的作用，以此為成樁質量提供可靠保證。

提升過程中需對提升速度加以控制，并重視灰罐壓力情況，選取4擋（每分鐘0.65分鐘）提升速度，確保噴粉計量器數字變化的規律性，如管道不通順及灰罐壓力加大，表明堵塞現象已出現于鉆頭送灰孔內，此時需做好處理工作。送灰粉體需具有連續性，以此確保混合料拌和的均勻度符合施工規定。

5、提升結束

鉆頭與地面距離為50厘米時，發送器則可停止噴粉作業，以此成樁。因裝置回路屬于封閉性裝置，回路輸送時，空氣內不會出現粉體噴散現象，降低對空氣的污染程度，避免鉆頭堵塞。

6、停機、移位

攪拌鉆頭提升至樁頂50厘米后，無需進行提升施工，應在原位進行2分鐘轉動，確保樁頭具有良好的密實度。攪拌鉆頭提升高度高于地面時，需將主電機、泥漿泵關閉，認真做好施工記錄工作。通過樁機液壓系統，向下一個樁位移動樁機，并進行有效施工。

四、結束語

綜上所述，在公路路基施工中，如何優質、高效的處理好軟土地基一直是一個困擾施工技術人員的問題，水泥雙向攪拌樁的應用有效解決了這一問題。由于其具有成樁質量好、強度高等特點，可增大樁間距，減少樁數量，達到設計要求，節約成本。目前，該技術已得到廣泛應用并取得了良好的施工效果，其科學性已經在實際工程中得到證實。■

參考文獻

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