水泥攪拌樁在市政道路軟基處理中的應用研究

邵鈺珍 王玉樹

摘 要：作為影響國民經濟增長的重要因素，為推動社會經濟的快速發展，必須重視交通基礎設施建設，加大投資力度。在市政道路建設施工中，因涉及路線長、范圍廣，往往存在較多軟土地基路段，為此，相關施工單位必須重視軟土地基加固技術的選擇，并有效結合施工現場具體情況，選擇與之相適應的加固技術，如水泥攪拌樁技術，該技術具有良好的軟基加固效果，為此在市政道路軟基處理中得到了廣泛地應用。

關鍵詞：水泥攪拌樁;市政道路;軟土路基

1 工程概況

某市政道路工程，本期工程全長約200米，設計標準為城市主干路，紅線寬的40米，雙向四車道，設計速度為40Km/h，建設內容含道路工程、排水工程、照明工程、交通工程等配套項目。本工程道路沿線原始地貌屬龍海平原，地表起伏不大，高差為1.0m左右，道路全線均處于軟土地基上，道路沿線范圍內自上而下地基巖土主要如下：

1）淤泥質粘土：灰黑，飽和，流塑～軟塑狀，屬高壓縮性土。厚度7.0～8.60m。承載力特征值50Kpa，樁側摩阻力特征值6Kpa;

2）中砂：稍密，濕～飽和。厚度13.30～15.50m。承載力特征值180Kpa，樁側摩阻力特征值20Kpa;

3）粉質粘土：灰黃色，硬塑，濕～飽和，屬中等壓縮性土。最大揭露厚度2.95m。

此外，本工程各項指標參數如下：承載力特征值190Kpa，樁側摩阻力特征值25Kpa。地基承載力、地基的容許工后變形經過核算都不符合工程要求，為確保工程安全以及使用功能必須對地基進行處理。

2 方案選擇

由于本工程處于獨特的地理位置，故有其以下幾點特性：第一，工程緊迫性，本工程位于學校附近路段，是以后進出學校的重要通道;第二，要求控制施工噪音污染，本項目周邊為學校及寫字樓，施工時必選控制噪音污染。首先，認真總結了本路段前期工程軟基處理地教訓，前段軟基處理工程采用了塑料排水板及鋪砂墊層的排水固結方案。出來了很多問題，如工后沉降大，經處理的軟基，三年多累積工后沉降一般達到44cm，導致路基變形、路面起伏較大。此外，排水固結時間長，通車已近三年，雖然大多數路段漸趨穩定，但少數路段沉降仍在繼續。總的來看，排水固結法處理軟基在當地片區效果不太理想。根據類似地質的其它工程經驗，水泥攪拌樁技術處理軟基比較成功，能達到預期的處理效果。水泥攪拌樁法加固軟土技術還具有其獨特優點：1）最大限度地利用了原土;2）攪拌時無振動、無噪聲和污染，對周圍原有建筑物及地下溝管影響較小。經過反復比較，選用了水泥攪拌樁處理軟基方案，根據當地的經驗及機械使用情況，施工工藝采用“濕法”施工。

3 市政道路軟基工程水泥攪拌樁技術的應用

1）成樁作業。根據工程施工要求，選擇與之相適應的攪拌樁機，如PH-5系列的深層攪拌樁機與其他輔助設備。在水泥漿制備過程中，應遵循設計規定對配合比進行確定，壓漿施工前向集料斗倒入水泥漿。攪拌機電機啟動應在攪拌機冷卻水正常循環后進行，隨后將起重機鋼絲繩放松，沿導架由攪拌機攪拌切土下沉，并由電機電流監測表對下沉速度進行有效控制，將其電流控制在40A以下。下沉攪拌機后將灰漿泵開啟，向地基內壓入水泥漿，應確保噴漿與旋轉作業同時進行。遵循設計規定速度，將攪拌機進行提升作業。提升到設計標高后，應排空集料斗內的水泥漿，確保均勻攪拌，隨后下沉攪拌機，以此重復上下攪拌作業，直至成樁。

2）平整場地。將地面與地下雜物徹底清理干凈，如場地處于低洼地段，應先進行抽水與淤泥清除作業，隨后進行粘性土分層夯實回填作業。特殊情況下，應進行石灰、水泥的攪拌，確保機械設備所在地基的穩固性。

3）布設樁位。嚴格遵循施工設計規范進行樁位的布設，在施工現場每根樁樁位的確定可通過經緯儀與全站儀進行確定，同時對其進行復核，將樁位偏差控制在-5厘米與+5厘米的范圍內。

4）樁機就位。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，并對位移的安全性進行有效提升。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，攪拌樁長應超過設計樁長。

5）預攪下沉。將噴漿機械啟動，隨后把起重機與卷揚機的鋼絲繩放松，沿導向架噴漿樁機按照從上到下的順序進行噴漿作業并切土下沉。同時將灰漿泵開啟進行噴漿施工，確保噴漿與旋轉作業同時進行，在噴漿下沉過程中應充分拌和水泥漿與原地基土，當下沉到設計標高后，應在此位置進行30秒的噴漿作業。

6）提升噴漿攪拌。遵循設計規定速度，將攪拌機進行提升。作業攪拌機下沉到設計深度后，開啟灰漿泵，待漿液到達噴漿口，再嚴格按設計確定的提升速度邊噴漿邊提升攪拌機。待攪拌機噴漿提升至設計頂面標高時，關閉灰漿泵，集料斗中的水泥漿液應正好排空。為使軟土和漿液攪拌均勻，再次將攪拌機邊攪拌邊下沉至設計深度，再邊攪拌邊提升出地面。向集料斗中注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中殘的水泥漿，直至基本干凈，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。

4 市政道路軟基工程水泥攪拌樁施工質量控制

隨著國民經濟發展速度的不斷加快及科學技術的不斷進步，我國城市化建設也愈加完善，這都為市政道路建設規范的擴大提供了可靠地依據。在社會主義市場經濟高速發展的今天，市場競爭壓力越來越重，更對市政工程的質量提出了更高地要求。

1）對全部施工機械設備進行準確編號，在鉆機明顯位置懸掛現場技術員、鉆機長等標牌。在水泥攪拌樁開鉆前，應對整個管道進行清洗并對管道堵塞情況進行檢查，確保水徹底排出后，應進行下沉作業。將一個吊錘懸掛在主機上面，可以降低水泥攪拌樁體垂直度的偏差值。

2）將電腦記錄儀配備到每臺機械上，可以確保樁體摻合量與水泥漿用量符合設計規定。并進行水泥漿比重測定儀的配置，確保實時對水泥漿水灰比進行檢測，確保其符合施工要求。為防止第一次下鉆出現管道堵塞現象，可帶漿下鉆，與總噴漿量相比，應低于50%，在下鉆施工中應避免帶水下鉆施工。施工中應選用低檔操作進行第一次下鉆與提鉆作業，隨后進行提升。水泥攪拌樁成樁時間應在40分鐘以上，并將其噴漿壓力控制在0.4Mpa以上。

3）為達到施工要求，在樁底第一次提鉆噴漿時應進行30秒的停留，隨后進行樁端作業。水泥深層攪拌樁施工過程中，應對噴漿與停漿時間進行嚴格控制。開鉆施工后不能出現噴漿中斷現象，應連續作業。當存在噴漿量不夠的情況，應嚴格遵循相關施工規定，進行復噴作業。復噴噴漿量應在設計規定以上。如遇不可避免因素時，應對中斷深度進行及時記錄與分析，補噴施工應在12小時內進行，并在施工記錄本內進行補噴情況的詳細記錄。補噴重疊段必須在100厘米以上，如時間在12個小時以上時，應選用補樁方式進行施工。

5 結束語

綜上所述，隨著社會經濟發展速度的不斷提升，我國城市化進程進一步加快。市政道路作為城市基礎建設的重點內容，不斷提升道路施工質量意義重大，水泥攪拌樁施工技術作為市政道路軟基處理的主要技術之一，需要施工單位嚴格標準設計，加強質量控制，從而使道路施工的穩定性和安全性都得到有效提升。雖然在實際施工中，適用范圍、局限性和優缺點都影響著軟基處理方式，但是在綜合考慮工程區域的施工條件、地理特征以及地質條件以后，就能夠因地制宜的選擇軟基施工的有效方法，從而使市政道路施工質量從根本上得到提升，促進城市建設的可持續發展。

參考文獻

[1]魏海波，李江鳳.探討路基處理技術在軟土地區城市道路設計中的應用[J].城市建筑，2014（04）.

[2]劉建彪，穆紅姣.水泥攪拌樁在工程軟基處理中的實際應用[A].土木建筑學術文庫（第15卷）[C].2011年.

[3]許春松.水泥攪拌樁復合地基承載特性及其在軟土路基中的應用[D].湖南大學，2012.