淺析公路軟基處理中水泥深層攪拌樁施工工藝

李培培 楊帥偉

摘 要：隨著公路里程的不斷增長，越來越多公路修建于不良地基之上，尤其是軟土地基。若不處治直接筑路，極易造成路基沉降、失穩等病害，甚至會引發更為嚴重的交通安全事故。水泥深層攪拌樁是一種高效、迅速的軟基處理方法，將其用于公路軟土地基加固施工，可有效提升施工效率，具有良好的應用效果。

關鍵詞：公路軟基處理;水泥深層攪拌樁;施工工藝

1 軟土地基的影響因素

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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 工程概況

某公路沿線存在大量淤泥質土，且軟弱土層厚度較大、地形復雜，基于軟土無法直接用于路基持力層。綜合考慮工程路基條件、施工環境、施工工期等因素，決定采用水泥深層攪拌樁用于本路段軟基處理。

3 水泥深層攪拌樁施工工藝

3.1 測量放線

整平原地面后，需遵循樁位布設圖通過控制點對定樁進行測量，要求樁位誤差控制在10 cm以下。水平誤差則需控制在5 cm以下，為確保其垂直度需選用鉆機攪拌軸。也可將吊錘懸掛于主機上，利用吊錘、鉆桿之間的距離進行垂直度的控制。

3.2 樁機就位及制備灰漿

深層攪拌樁及其他設備應提前移置施工現場，如灰漿泵、灰漿攪拌機等。并做好試機與調試工作，需求施工機械各項指標符合施工規定，并避免機械故障等情況的出現。選取鋼制圓形作為制漿池，并確保其不出現變形等現象，同時在池壁上進行計量水標志的焊制，并不與攪拌葉出現接觸。攪拌葉需安裝于制漿池與供漿池內，相比漿池直徑，要求攪拌葉直徑略低一些，最下層攪拌葉則高出池底1 cm左右，如出現過大間隙，則會導致水泥向池邊噴射，無法均勻攪拌或粘黏池壁。在噴漿施工中，如出現故障，需停止噴漿，通過同時進行制漿與攪拌施工，則可確保漿液拌制的均勻性，并能夠避免離析現象的出現，避免對樁質量造成嚴重影響。

3.3 攪拌、下沉

首次下鉆施工，為防止堵管現象的出現，需帶漿下鉆，杜絕帶水下鉆施工。一般選取低檔作業，并利用電機電流監測表對下沉速度進行有效控制，一般需控制在70 A以下。相比施工樁長，攪拌桿有效長度應多出一部分，葉片直徑則需低于設計樁徑，以此確保葉片直徑符合設計樁長、樁徑的相關規定。同時，應確保攪拌下沉深度符合設計規定，需下沉至樁端。

3.4 攪拌、提升

首次噴漿量需控制在總漿量50%以下，并對噴漿時間、停漿時間進行嚴格控制，為確保水泥攪拌樁施工整體質量，如樁頂、樁底、樁身等，必須在首次提升鉆機噴漿作業時，分別在樁底部、頂部位置進行30 s停留，并做好攪拌工作，其他漿液可在提升施工中全都噴進樁體內。0.5 MPa～0.7 MPa為噴漿壓力值。要求不間斷進行噴漿施工，由于故障需停止噴漿施工，需把攪拌機向停漿點以下1 m位置進行放置，如再次噴漿施工則需做好提升工作。

完成噴漿施工后，需進行第二次攪拌下沉作業，需下沉至樁端位置。在水泥添加量符合施工規定后，應確保攪拌程度比水泥含量增加量對提高承載力更有利。為均勻攪拌水泥漿，可在功率規定范圍內，添加葉片。在水泥添加量、噴漿壓力與轉速一致的情況下，可通過速度提升，增加樁身強度。

3.5 復噴、復拌

完成第二次拌漿作業后，需將鉆頭提升并做好補漿攪拌上升作業。通過電腦對孔深周圍各段補漿量進行自動控制，完成復拌噴漿作業后，應確保水泥漿用量符合施工規定。同時，攪拌機向設計加固深度提升后，集料斗內水泥將可全部排出，為確保均勻攪拌軟土與水泥漿液，可再次將攪拌機進行旋轉與下沉作業，確保其深度符合設計要求后，可將攪拌機進行提升，并高出體面，以此完成樁體施工。在清洗工作中，需將一定量熱水想集料斗內輸入，并灰漿泵開啟，對所有管線內存留水泥將進行徹底清理，并將攪拌頭粘結的雜物清理干凈。

3.6 移位

完成上述工作后，需移位向下一根樁位進行施工，并做好相鄰2根間的搭接工作。

4 水泥深層攪拌樁施工質量控制措施

4.1 確保施工材料的質量符合要求

在路基軟基處理中水泥深層攪拌樁作業過程中，水泥是非常重要的施工材料，因此，必須做好水泥的檢驗工作，一個批次的水泥量設定在200 t左右，做好每一批次的合格證及其出廠報告的檢查工作，并抽檢驗證質量，檢驗合格方能投入到正式施工過程中。

4.2 確保水泥攪拌樁的數量符合要求

在路基軟基處理中水泥深層攪拌樁的施工過程中，要根據施工圖紙的設計要求，仔細測量攪拌樁間距，確保攪拌樁間距控制在規定范圍之內。在攪拌樁作業開始之前，要切實做好施工現場的清理工作，確保每個攪拌樁均能標記明確。要根據工程量的大小來制定攪拌樁的設置數量計劃方案，避免在施工過程中出現漏樁現象。

4.3 確保水泥用量符合攪拌樁的要求

對于路基軟基處理中水泥深層攪拌樁施工作業來說，水泥是最重要的施工材料，而水泥用量的大小，對攪拌樁的強度也會產生直接的影響。水泥用量過多，會產生不必要的浪費，提高施工成本，影響施工效益;水泥用量過少，則無法滿足攪拌樁的設計強度要求。因此，在攪拌樁施工作業過程中，要確保水泥用量符合攪拌樁的要求。首先，要確保攪拌樁的水灰配比與攪拌機的送漿壓力以及成樁試驗保持一致;其次，要依據每根樁的長度和施工進度，根據攪拌樁每延樁1 m，使用水泥50 kg的用量標準，進而計算水泥的實際用量是否符合設計要求。

4.4 確保攪拌樁長度符合要求

由于路基軟基處理涉及到的地質環境復雜，土壤結構差異大，要確保路基的穩固性，攪拌樁要打入，全風化灰巖或頁巖50 cm的深度，以免樁身沒有打入穩固的持力層，影響到加固地基的實際效果，進而影響路基軟基處理和竣工后的道路使用安全。通常情況下，我們通過觀察鉆機電流與鉆進速度來判斷攪拌樁是否已經打入持力層，電流急速增加而攪拌機的鉆進速度急速下降，則表明已經打入持力層。

5 結束語

總之，伴隨社會主義市場經濟發展速度的不斷提升，我國公路工程建設事業也得到了極大的發展。為有效解決軟土地基問題，滿足工程建設要求。必須重視軟基處理方式的選擇。水泥深層攪拌樁施工技術在我國公路軟基加固中的廣泛應用與推廣，對工程建設質量提高至關重要。為此，施工企業必須規范施工流程，只有這樣才能實現公路工程建設的社會效益與經濟效益。

參考文獻：

[1]閻巖.道路施工中軟土地基處理技術探析[J].工程技術研究，2016（8）：75-76.

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