水泥攪拌樁技術在公路軟處理中的應用

陳照亮

摘要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，公路建設也在不斷推進深化，逐漸覆蓋全國。在公路建設過程中，軟土地基是常見問題。作為針對軟基的一種有效處理方式，水泥攪拌樁逐漸成為公路軟基處理的高頻方法。文章基于對水泥攪拌樁技術的概括介紹，結合案例論述了水泥攪拌樁在公路軟基處理中的相關應用。

關鍵詞：水泥攪拌樁技術；軟基處理；應用

一、水泥攪拌樁施工技術概述

水泥攪拌樁技術是以水泥作為固話劑主劑，運用攪拌樁機將水泥送入土體并進行攪拌，使水泥與土充分接觸并發(fā)生一系列物理化學反應，使軟土硬結，達到強化軟土地基的作用，提高地基強度。

（一）作用原理

1）水泥在軟土中的水解、水化反應。

普通水泥的化學成分包括氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁等化合物組成。在水泥與軟土接觸、攪拌過程中，水泥顆粒會與軟土中的水發(fā)生水解、水化反應，生成氫氧化鈣、含水硅酸鈣、含水鋁酸鈣等化學物質(zhì)，以懸濁液形式存在，具有一定的膠結作用，在凝結后便形成了水泥土的膠結強度。

2）粘土顆粒與水泥化物的作用。

在水泥化合物形成后，有些水化物將自身硬結，這便是水泥石骨架。另一部分水化物則是結合了周圍的粘土顆粒，由于粘土顆粒具有一定的活性，結合后生成新的礦物。這一作用的發(fā)生在時間、攪拌程度等方面有著一定的要求，因此，水泥攪拌樁技術在施工時應盡量攪拌均勻，使土塊粉碎，將水泥與土質(zhì)充分接觸。

（二）優(yōu)缺點

水泥攪拌樁技術具有以下幾點明顯優(yōu)勢。首先，適用土質(zhì)類型較廣，可加固深度大，目前我國國內(nèi)水泥攪拌樁技術的加固深度最大值達到30m。其次，水泥樁攪拌技術施工工期較短，相應的成本較少，且無公害、無噪聲、無環(huán)境污染，符合當下綠色生態(tài)理念。第三，施工機械化程度高，水泥樁攪拌技術的施工過程主要以來水泥攪拌樁機械，在我國生產(chǎn)此類機械的廠家眾多，機械可選擇性也較高，在施工過程中機械化操作可解放勞動力，有效提高工程效率。

二、水泥攪拌樁技術在公路軟基處理中的應用

雖然水泥攪拌樁技術存在一些問題，但是由于其施工優(yōu)勢突出，在我國公路軟基處理中被廣泛應用，以下將以溫州繞城高速西南線工程為例，具體闡述水泥攪拌樁技術在公路軟基處理中的應用。

（一）工程概況

溫州繞城高速公路西南線工程（仰義至閣巷）地處溫州地區(qū)西南面，經(jīng)過鹿城區(qū)、甌海區(qū)、瑞安市、平陽縣四個縣市區(qū)。全長約56.328km，其中鹿城區(qū)段5.026km、甌海區(qū)段16.904km，瑞安市段25.423km。平陽縣段9.975km。全線按六車道高速公路標準進行設計，設計速度為100km/h，共設樞紐互通3處，一般互通5處，管理中心1處，養(yǎng)護中心1處，養(yǎng)護工區(qū)1處。

水泥攪拌樁施工項目地處甌海區(qū)郭溪、瞿溪鎮(zhèn)境內(nèi)，地表為沖海相、海相可塑狀粉質(zhì)粘土，厚度1～3米，下部軟土為海積淤泥、淤泥質(zhì)土，呈流塑，分布廣，厚度大，含水量大。水泥攪拌樁施工段全部位于瞿溪互通A、E、I、G、J、FD1、FD2匝道及JX與甌海大道拼寬線內(nèi)。設計行車速度為30～60Km/h。水泥樁攪拌工程數(shù)量如表1所示。

（二）施工方法

1.施工前期準備

施工前期應根據(jù)放樣出的左右邊樁進行清表，將范圍內(nèi)的灌木、雜草、垃圾、有機物殘渣、原地面以下1020cm內(nèi)的草皮和表土以及妨礙視線的實物進行清理，并轉(zhuǎn)移至指定地放置。

2.水泥攪拌樁施工

如圖1所示，水泥攪拌樁施工流程包括測量放樣、樁基就位、制備灰漿、啟動攪拌機切圖下沉并噴漿至設計樁底、提升攪拌至樁頂。其中有兩點需要注意。

首先，樁基運送至工地后，首先需要進行安裝調(diào)試，在保證能夠爭產(chǎn)運行后將樁基移位至放樣孔位，鉆桿頭對準控衛(wèi)中心，樁位對中偏差不得超過cm。就位后還需進行水平校正，鉆桿軸線垂直對準孔中心位置，施工時鉆桿傾斜度不大于1%。水泥攪拌樁施工機械必須具備良好及穩(wěn)定的性能，鉆機井架兩側(cè)分別粘貼刻度標尺，以方便鉆孔深度控制。

其次，制備水泥漿液時，采用磅秤分別稱量水與水泥重量，應嚴格按照室內(nèi)試驗所確定的配比進行拌制。

第三，在攪拌時需要在確認攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后邊旋轉(zhuǎn)切土邊下沉，同時開啟送漿泵噴水泥漿入土，兩組葉片同時正反向旋轉(zhuǎn)切割攪拌土體，直至達到設計深度。之后，改變內(nèi)外桿的旋轉(zhuǎn)方向，將攪拌葉片收縮到下部樁體直徑，噴漿切土下沉，兩組葉片同時正反向旋轉(zhuǎn)切割攪拌土體，直至達到設計深度，在樁端應就地持續(xù)噴漿攪拌10秒以上。

三、結語

我國公路工程建設范圍的擴大，對其中軟基處理的相關應用的研究也在不斷進行。水泥攪拌樁作為軟基處理的重要方法之一，由于其適用范圍廣、成本低等突出優(yōu)勢被廣泛運用。文章簡要介紹水泥攪拌樁技術的相關知識，以溫州繞城高速西南線工程為例具體介紹水泥樁攪拌技術在公路軟基處理中的應用，旨在為我國未來水泥攪拌樁技術的研究提供參考。

參考文獻：

[1]徐麗玲.水泥攪拌樁技術在公路工程軟基處理中的應用[J].交通建設與管理，2015.