公路軟基加固中水泥攪拌樁的應用

姜大干 王艷紅

摘 要：隨著國民經濟的高速發展，為滿足道路交通運輸需求，必須重視公路工程的施工質量。作為公路工程軟基施工的重要技術，水泥攪拌樁施工技術水平的高低直接影響著工程建設的整體質量，為此必須重視其施工技術的應用。本文在充分掌握水泥攪拌樁法基本原理的前提下，要求必須規范水泥攪拌樁施工工藝，做好質量控制工作，只有這樣才能提升其施工的整體質量。

關鍵詞：公路工程；軟基加固；水泥攪拌樁

一、水泥攪拌樁法基本原理

自上個世紀70年代以后，水泥攪拌樁在我國軟土地基處理中得到了廣泛應用，且軟土加固效果良好。目前，常見的水泥攪拌樁法可分為兩類，如漿噴法與粉噴法。漿噴法中水泥的狀態為液體，是向軟土內拌入水泥漿的水泥攪拌法；粉噴法則需利用專業粉體攪拌機械進行施工，水泥通過壓縮空氣向所需加固軟土地基內均勻噴入，通過鉆頭均勻攪拌水泥和軟土，以此構成水泥攪拌樁。一般情況下，水泥攪拌樁的處理深度不超過15m，在軟土沉積厚度、含水量較大的路段使用。其作用原理為通過固化劑利用深層攪拌機在地基底部均勻拌和土與固化劑（漿狀、粉狀），保證兩者拌和充分。通過固化劑將軟土性能改善，以此形成復合地基，提高水穩定性及地基承載力。

二、公路軟基加固中水泥攪拌樁的施工工藝

1、配合比試驗

選取施工現場樣土和擾動樣土，送至實驗室內做配合比試驗，根據實驗土樣的含水量、孔隙率以及有機質的含量，確定要使用的水灰比、外加劑類型、水泥摻入量。試驗設備采用的是土工試驗和砂漿混凝土實驗儀器，室內制作試件尺寸邊長為70.7mm的立方體試塊，放置在標準的養護室內，進行不同齡期的養護。用控制應力的試驗方法測試抗壓強度。實驗試件每組不少于3個，還要考慮室內實驗環境下配合比與現場施工條件的差異。

2、成樁試驗

成樁試驗應該選擇在具有代表性的地段，現場成樁試驗，選取試驗的樁數量不能少于3根。試驗成樁完成后，要檢查樁身水泥土的密實度、強度。最后根據試驗數據情況，最終確定加入固化劑的摻入比、鉆進的速度、提升的速度、噴漿時壓力、單位時間內噴漿量及攪拌次數等施工參數。試驗結束后，監理確認各種數據后才能正式施工。

3、場地的平整

清理施工現場表面的雜草、雜物，遇到地勢低洼的地段，可以采用回填黏性土的方法，并進行夯實，以滿足樁機行走時對路面地基承載力的要求。對于水田地段，排水疏干后，還要清表0.3—0.5m，將原來地面做成4%的橫坡，并在路基兩側開挖邊溝。

4、樁位測量放樣

遵循圖紙要求利用全站儀進行準確放樣測量，嚴格按照樁位進行具體樁位的布設，要求控制樁必須進行明顯標志的設置，同時施工人員必須定期進行復核。

5、水泥漿拌制

遵循設計規定確定水泥漿配合比，嚴格計量水泥、外加劑、摻合料等材料的用量。通過工藝性試驗對混合料攪拌時間進行準確確定，確保攪拌的均勻度， 不能出現團塊現象。如水泥漿出現初凝情況，則不能用于施工。水泥漿攪拌量應稍多于每根樁的水泥用量。

6、水泥攪拌機械安裝、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，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， 攪拌樁長應大于設計樁長。

7、攪拌、噴漿

首先將鉆機開啟，使鉆機鉆桿能順著導向架向下進行攪拌切土作業，維持其速度的均勻性及持續性。并將送漿泵啟動，不斷將水泥漿噴射到土體內部，這個過程中應按照正、反兩個方向進行雙軸多層葉片的旋轉，其攪拌深度要符合設計要求。在達到施工深度要求后，在原有地面進行樁端持續攪拌噴漿作業，攪拌時間超過30s并進行均勻攪拌。

8、提升攪拌

在公路工程軟基處理中提升水泥攪拌機時，為防止噴漿口被堵塞，應邊提升水泥攪拌機邊進行噴漿作業，與此同時，正、反方向旋轉攪拌樁機鉆桿上葉并持續進行水泥漿攪拌作業。提升水泥攪拌樁機時，其噴漿量應控制在總噴漿量5%～10%的范圍內。當攪拌機提升高度達到樁頂后，確保其攪拌時間在2min以上，隨后關閉攪拌機并移位。關閉攪拌機機械，移位。

三、水泥攪拌樁施工的質量控制措施

1、待水泥攪拌成樁施工結束之后，需進行全面的質量檢測工作，避免存在樁體偏差過大的問題。同時著重檢查施工記錄，明確每根樁體水泥用量、噴漿參數、攪拌時間等各項參數，并以此為依據評價樁體質量，若存在缺陷或不足之處，應根據其所在部位及可能造成的后果，采取相應的處理措施。成樁2—4天后，可通過開挖施工的方式檢驗成樁質量，開挖深度在1.5—2.0m左右，檢驗樁體直徑、均勻程度等，隨機檢測數量為總體成樁數量的2%—3%。同時應結合公路工程實際情況，針對施工難點及重點部位組織技術培訓，充分掌握水泥攪拌樁施工規范及標準，盡量減少人為操作失誤，從根本上提高路基質量，構建起完善的崗位責任制度，將具體職責落實到位，確保施工順利進行。

2、首先加強原材料的質量控制，選取正規生產廠家采購水泥材料，檢驗出廠合格證及質檢證明，在進場前進行質量檢測，若存在質量不達標材料，禁止應用在路基施工之中，從源頭上減少質量隱患。其次，在充分掌握工程地質條件的基礎上，確定攪拌機械設備的規格及數量，既保證施工順利進行，又避免出現設備閑置現象，造成不必要的資源浪費。水泥攪拌樁施工之前，必須在技術人員的指導下，嚴格按照設計方案的內容校驗各項施工參數，為后期施工提供數據支持。

3、在水泥攪拌樁施工過程中，必須根據成樁試驗結果控制鉆進深度、噴漿量、停漿時間，水泥損耗量應控制在2kg/m以內。盡量避免出現噴漿中斷的現象，保證樁體的完整性及承載能力，若由于外界客觀因素不得不中斷施工，再次施工時應深入斷漿點1m以上的位置，進行攪拌成樁施工，若施工中斷時間過長，需采取補樁處理措施。鉆進施工過程中應定期檢查鉆頭葉片，直徑磨損量控制在1cm以內，將鉆頭表層的泥土及時清除，避免堵塞噴漿口。噴漿量是影響成樁質量的關鍵因素，如出現噴漿量不足的情況，應及時復鉆復噴，復噴量不得小于設計用量。為保證成樁質量，以樁頂設計標高為依據，施工停漿面應略高于設計值0.5m左右，后期基層施工時可鑿除多余部分。

四、結束語

綜上所述，作為國民經濟增長的重要設施，公路工程建設必須重視軟土地基加固技術的應用，如選取的軟基加固方法不當，將因產生地基失穩、不均勻沉降等問題，由此可見，軟土路基施工方法選擇是否合理、有效已經成為公路建設面臨的首要問題。水泥攪拌樁技術作為公路深層軟基處理的重要技術之一，該技術的應用，不僅可以有效提升地基承載力，更是地基變形情況有效控制及地基加固的最佳方式。

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