小議水泥攪拌樁在公路軟基處理中的應用

洪辰洋+馮勤光

摘 要：公路工程因受到大氣因素與行車荷載的直接作用，在各種因素的長期影響下，往往會出現各種病害問題。水泥攪拌樁施工技術作為軟基處理的主要技術，其施工工藝選擇的科學性、合理性將直接關系著整個工程的質量，關系到人們的生命安全。為此，本文主要對軟土地基的影響因素、公路軟基處理中水泥攪拌樁的施工工藝進行了分析與探究。

關鍵詞：公路工程；軟基處理；水泥攪拌樁

作為飽和軟粘土加固的重要處理方式，水泥攪拌樁主要是通過水泥、水等材料進行漿液配制，最終形成固化劑，采用專業攪拌鉆機在軟土路基里噴入固化劑等，同時強制攪拌軟土和固化劑，根據固化劑和軟土發生的各種物理化學反應，促使軟土形成強度較好的水泥樁體然后形成復合地基的一種軟基加固法。在軟土路基施工中采用水泥攪拌樁技術進行軟土施工處理，可以有效降低路基的總沉降量、增加公路的荷載承受能力、提高抗豎向變形能力及減少工期等，基于此，現階段大量公路工程施工建設中都采用了這種施工方式。

1 軟土地基的影響因素

1、較高的壓縮系數與較低的抗剪強度

低強度是軟土地基的主要特點之一。因為軟土具有較大的孔隙，將嚴重影響到地基承受外力的能力。如市政道路建設中軟土地基的強度無法改善，將導致塌陷等問題出現在市政道路工程中，進而嚴重影響到市政道路工程的質量與使用壽命，在增加安全隱患的同時，還會給道路養護增加困難。

2、較強的觸變性和流變性

軟土地基處理后，長期在重力和外力等作用下，也會產生各種變形問題。在施工過程中如選用的軟基加固方式不正確，在軟土流動作用下，市政道路很容易出現坍塌等情況，根本無法保證路基的穩定性。

3、較高的含水量和孔隙

因軟土中含有較多的水分，導致其孔隙較多較大。在軟土地基中其土質的組成成份主要是粘土粒與粉土粒，大量負電荷往往存在于這些軟土粒表面。在空氣中大量負電荷會將空氣中的水蒸氣大量吸收，并在土粒表面停留，進而將土粒含水量不斷增加。并將土粒之間的孔隙擴大。

4、公路等級要求的道路性質

對于設計要求的公路道路等級越高，平整度要求也越高，越需要采取強而有力的軟地基沉降處理措施。反之，公路等級較低時，可先鋪簡易公路路面，等待地基沉降結束后，再鋪常規的公路路面以達到節約資金的目的。公路道路的形狀、路堤的設計寬度與高度也是選擇處理方法時要考慮的重要原因。

2 公路軟基處理中水泥攪拌樁施工工藝

1、施工準備

（1）施工機械準備。目前水泥攪拌樁在公路軟基處理中最常用的施工機械主要有鉆機、粉漿機及壓縮機。水泥攪拌樁成樁的主要機械就是鉆機，這種機械的主要應用功能為動力大、操作方便、能在速度不同的情況下進行均勻地正向鉆進或反向提升，同時還可以全方位地自行移動。作為漿體材料定量發送的主要機械設備，噴漿設備的組成部分分別為儲灰罐、發送裝置及計量控制裝置等，這些部件都是公路軟基處理的關鍵性施工設備。壓縮機可以提供一定壓力氣源給水泥攪拌樁進行有效施工，促使水泥漿液突破噴漿口土體阻力向軟土內進行噴灑。

（2）施工材料檢測。水泥攪拌樁所使用的施工材料主要就是水泥，在施工前必須在試驗室對施工采用的水泥進行抽樣檢測。確保其符合施工要求時，才能施工。在水泥等施工原料的選擇中，施工企業必須選擇產量多、質量穩定的大規模水泥生產廠家。在存放水泥過程中，必須確保存在地點與防雨、防潮等施工要求相符合，杜絕在施工中使用過期、受潮等質量不合格的水泥。

2、試樁作業

施工路段不同其地質條件也有所不同，為達到公路軟基加固的預期目標，基于此必須在在施工前進行試樁作業，并將試樁數量控制在5根以上。在軟基處理施工中進行試樁作業是為了將設計噴漿量的各種操作參數提供給公路工程軟基施工，主要參數有管道壓力、灰罐壓力、鉆機提升速度、鉆進速度、攪拌速度等；同時對攪拌過程中的均勻性成樁直徑進行檢驗在了解施工路段地質條件的情況下，確定水泥與水等材料的配合比，確保其符合施工的需求，在質量達標的情況下在適量摻合一定添加材料。在公路軟基處理施工前，施工企業必須對下鉆及提升的阻力情況進行充分掌握，并采用相應的施工技術進行有效施工。同時對持力層進入的判別方式進行準確確定。

3、平整場地及放樣

將施工路面的表層雜草、雜物等進行徹底清理，選用黏性土將低洼地段進行回填及夯實，進而增加機械運行時的路基荷載承受能力。在水田路段進行軟基處理施工時，必須先進行排水疏干在進行路面表層清理，必須將其清理厚度控制在0.3米到0.5米的范圍內，并把原路面設置成4%的橫坡，在路基兩邊進行邊溝開挖施工，選用標示等防護方式對施工現場路基下面的管線進行有效保護。依據圖紙選用全站儀進行控制樁的準確放出后，再依據樁位布置進行具體樁位的放出，設置明顯標志在控制樁上，同時奧注意進行定時復核。

4、拌和施工

施工企業必須嚴格遵循設計配合比進行水泥漿的準確配制，為確保配合比的準確性，必須對水泥、外加劑及摻合料等施工材料的用量進行嚴格控制。利用試樁試驗對攪拌時間進行確定，在水泥漿的施工過程中，施工企業必須做到同時進行攪拌、應用，必須確保攪拌的均勻性，才能不出現塊狀、團狀等現象，施工過程中不能采用出現初凝情況的水泥漿。在成樁施工中，必須將水泥漿每次攪拌的量控制在一根樁用量以上。

5、水泥攪拌機械安裝、就位

在施工場場將鉆機進行準確拼裝并就位。在機械設備第一次到施工場地進行施工時，必須標定樁機的電流表、管道壓力表、電磁流量表、深度測量儀及電腦打印機。在施工過程中要定期進行復查，尤其是鉆頭葉片常常會出現磨損現象，當磨損程度超過一定額度時必須馬上進行補焊，只有這樣才能確保樁體直徑的準確性。

6、攪拌及提升攪拌

鉆機開始施工時，沿導向架的方向鉆桿不斷勻速下沉進行切土攪拌，于此同時，要將送漿泵開啟并將水泥漿向土體噴灑，這個時候雙軸上的多層葉片可以一起進行正、反向旋轉攪拌直到設計深度。當已經符合設計深度之后，還要就地在樁端不斷進行噴漿攪拌作業，并將其時間控制在大于30s的范圍，這樣樁端水泥漿可以實現均勻攪拌的作用。提升攪拌機，進行噴漿作業的根本目的就是防止堵塞噴漿口現象的產生，在提升施工中其噴漿量應控制在總噴漿量的5%到10%之間或小于5%。當提升位置達到樁頂時，其攪拌時間應控制在2min以上。最后將攪拌機械關閉并駛離施工路面。

7、檢測

水泥攪拌樁成樁七天左右，將樁頭淺開挖約1.5米，對攪拌樁的質量進行檢測，同時采用觸探儀對樁體直徑進行測量及質量進行檢測。水泥攪拌樁成樁三周左右時，芯樣位置控制在樁徑1/4處及樁長范圍內，并對樁體的完整性等進行有效檢驗，芯樣的無側限抗壓強度要與設計要求相符合。將芯樣取出后采用水泥砂漿灌注將孔洞進行封閉。

3 結束語

綜上所述，在軟土路基施工中水泥攪拌樁技術得到了較為廣泛地應用。在公路工程軟土路基施工中施工方式及處理技術選擇是否符合施工要求，對公路工程整體質量起到關鍵性的作用。因此，在軟土路基處理中施工企業必須選擇正確的施工方式，水泥攪拌樁技術作為公路工程軟土路基施工中的重要處理方式，在其施工中大量選用水泥攪拌樁施工技術可以有效提高路基的承載力及質量，只有這樣才能確保整個工程的質量。

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