軟土地基施工中夯實(shí)水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用

王曉梅 周口市農(nóng)村公路管理處

一、水泥攪拌樁技術(shù)概述

水泥攪拌樁在地基處理中常常用到，作為一種普遍的施工方式，具有快捷高效、無(wú)污染、擠土效應(yīng)弱等特點(diǎn)。水泥攪拌樁需要用到以水泥為主的固化劑材料，在攪拌助航機(jī)的作用下，將水泥注入到土地內(nèi)，攪拌之后，土壤和水泥發(fā)生物化作用，軟土的硬度提升，最終達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)，保證地基的強(qiáng)度符合實(shí)際需求。水泥攪拌樁的局限性也十分明顯，只能在土質(zhì)道路中應(yīng)用，使用范圍較小，在合適土質(zhì)的道路中使用，加固飽和軟黏土，實(shí)現(xiàn)理想的兼容性效果。在地基處理工程中，水泥攪拌樁技術(shù)不用振動(dòng)，因此不會(huì)出現(xiàn)噪聲，環(huán)保性較強(qiáng)，另外，在施工中，不需要支撐、錨固等，伴隨著相應(yīng)的支護(hù)和擋土作用。

二、水泥攪拌樁的設(shè)計(jì)

研究分析施工場(chǎng)地及場(chǎng)地土層的實(shí)際情況，確定水泥攪拌樁的最佳規(guī)格，呈六邊形平面，0.5m為直徑，1.6m為間距，樁身設(shè)計(jì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)在1.2MPa以上。使用42.5普通硅酸鹽水泥，0.45為水灰比控制值，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)軟土的含水量，在制備水泥漿的時(shí)候，需要添加高效的減水劑，經(jīng)過(guò)一系列的室內(nèi)試驗(yàn)，可以使用2%TMS早強(qiáng)劑，增強(qiáng)水泥漿液的穩(wěn)定性與和易性，提高其強(qiáng)度，滿(mǎn)足施工標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，室內(nèi)配合比試驗(yàn)后，對(duì)水泥攪拌樁的水泥摻量進(jìn)行確定，結(jié)合土壤的天然含水量和孔隙比，應(yīng)靈活調(diào)整，做出相應(yīng)的改變，保證符合實(shí)際施工要求。

三、水泥攪拌樁加固軟土地基的施工工藝

（一）施工場(chǎng)地選擇及清理

對(duì)于淤泥質(zhì)土、素填土、泥性土，或者黏性土、粉土等軟土地質(zhì)的含水量較高，并且地基承載力小于120kPa，可以使用水泥攪拌樁技術(shù)。施工前，應(yīng)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行清理，避免存在樹(shù)枝、紙張、碎石等垃圾雜物，做好相應(yīng)的平整施工，及時(shí)排出場(chǎng)地內(nèi)的積水，為后期施工提供便利，保證施工的順利進(jìn)行。

（二）施工前檢查攪拌機(jī)械

選擇合適的鉆機(jī)，先安排專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，前面檢測(cè)水泥攪拌樁質(zhì)量，及時(shí)維修出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)，通過(guò)全面檢查，保證管道內(nèi)不存在水泥等，保證機(jī)械能夠在施工中順利運(yùn)行。同時(shí)，應(yīng)將電腦記錄儀器安裝在合適地方，檢查打印設(shè)備是否正常，有效控制水泥漿的用量，增強(qiáng)噴漿的均勻性，保障后期的施工質(zhì)量。

（三）試樁

使用水泥攪拌樁技術(shù)，水泥和軟土?xí)?qiáng)制拌和，隨著拌和次數(shù)的增加，水泥土的強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提升，但是，之后會(huì)逐漸降低。因此，需要進(jìn)行試樁，在施工現(xiàn)場(chǎng)不同土質(zhì)內(nèi)，劃分不同的標(biāo)段，每個(gè)標(biāo)段內(nèi)試樁數(shù)量大于5根，七天后可以直接開(kāi)挖取出，或者在28天后取芯，保持室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)和成型制作成的標(biāo)準(zhǔn)試件。等到符合要求后，進(jìn)行試件強(qiáng)度試驗(yàn)，確定出最佳配合比、攪拌次數(shù)、泵送時(shí)間、泵送壓力、攪拌機(jī)的提升速度等，保證后期施工的準(zhǔn)確性。

（四）樁基就位

攪拌樁機(jī)就位后，安排施工人員，按照規(guī)定的步驟進(jìn)行施工，詳細(xì)檢測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體環(huán)境，有效提升樁基位移的安全性。借助吊錘，檢測(cè)鉆桿和地面的垂直角度，并且根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，控制誤差在1%以?xún)?nèi)。將長(zhǎng)度標(biāo)記劃在樁機(jī)架上，以米為單位，方便鉆桿入土后，有效觀測(cè)鉆桿鉆進(jìn)深度，并且及時(shí)進(jìn)行記錄，根據(jù)規(guī)定的施工需求，以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為參照，攪拌樁長(zhǎng)應(yīng)略長(zhǎng)。

（五）鉆孔定位

在水泥攪拌樁鉆機(jī)和后臺(tái)拌合水泥攪拌機(jī)就位后，及時(shí)調(diào)整鉆機(jī)位置，試運(yùn)行機(jī)械設(shè)備，保證設(shè)備能夠在后期施工中穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)整樁基機(jī)身，保持其平整性，對(duì)準(zhǔn)樁位，在規(guī)定施工要求下，有效控制垂直度，之后開(kāi)啟機(jī)械進(jìn)行施工。

（六）制漿與送漿

配置水泥漿液的時(shí)候，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)的水灰比，通常情況下，0.45～0.55為正常范圍，在實(shí)際配置的時(shí)候，攪拌時(shí)間在5min以上，注意應(yīng)過(guò)濾水泥漿液，保證漿液的純度和濃度達(dá)標(biāo)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可以將適量的外加劑添加到漿液中。同時(shí)，應(yīng)對(duì)泵出口部位的壓力進(jìn)行有效控制，與施工情況相結(jié)合，選擇符合條件的樁長(zhǎng)，對(duì)速度進(jìn)行控制，合理提升，保證輸漿作業(yè)的順利進(jìn)行。

（七）攪拌

在鉆桿下沉前，確定灰漿輸送量，電機(jī)啟動(dòng)之后，將起吊鋼絲繩適當(dāng)放松，選擇合適的空壓機(jī)送風(fēng)，沿著導(dǎo)軌，將鉆頭下沉到施工規(guī)定位置，嚴(yán)格控制下沉速度，以鉆速和電流為依據(jù)，確定鉆頭是否接觸到持力層，之后提升鉆桿，開(kāi)始噴漿并強(qiáng)制攪拌。將灰漿泵打開(kāi)后，按照相關(guān)規(guī)定，攪拌應(yīng)勻速進(jìn)行，之后噴射漿液，不斷向上提升，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后才能停止。攪拌時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況確定，一般應(yīng)大于2min，關(guān)閉攪拌機(jī)并適當(dāng)移位。

（八）復(fù)攪與移位

在停灰口位置，將灰漿泵關(guān)閉，再次下沉攪拌機(jī)，到達(dá)施工要求位置后進(jìn)行提升攪拌，一般為3次，復(fù)攪之后成樁。以地面位置為基準(zhǔn)提升鉆頭，之后關(guān)閉電機(jī)，認(rèn)真記錄填寫(xiě)施工信息，及時(shí)移送樁機(jī)到下一鉆孔。按照規(guī)定要求，子攪拌樁施工完成后，應(yīng)回填50cm砂礫墊層，增強(qiáng)墊層的密實(shí)度，并全面碾壓，最終作為路基墊層，保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

四、公路工程軟基加固施工中水泥攪拌樁的質(zhì)量控制

第一、標(biāo)號(hào)施工機(jī)械設(shè)備，將現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、鉆機(jī)長(zhǎng)等標(biāo)牌懸掛在鉆機(jī)明顯位置，開(kāi)鉆前，清洗整個(gè)管道，檢查管道的堵塞情況，徹底排除內(nèi)部水后，開(kāi)始進(jìn)行后續(xù)的下沉施工。在主機(jī)上懸掛吊錘，可以有效控制水泥攪拌樁體垂直度的偏差值，使其處于合理范圍內(nèi)，保證施工的精確性。

第二、在每臺(tái)機(jī)械上配備電腦記錄儀，以水泥漿液為基礎(chǔ)，按照規(guī)定設(shè)計(jì)值，使樁體摻合量達(dá)標(biāo)。同時(shí)配置水泥漿比重測(cè)定儀，實(shí)時(shí)檢測(cè)水泥漿水灰比，與施工要求相符合。首次下鉆可以帶漿，漿液量在總噴漿量的50%以下，嚴(yán)禁帶水下鉆。實(shí)際施工中，第一次下鉆和提鉆，應(yīng)使用低檔操作，之后進(jìn)行有效提升，對(duì)于成樁時(shí)間，一般應(yīng)大于40min，噴漿壓力應(yīng)大于0.4MPa，必須保證相關(guān)施工參數(shù)的達(dá)標(biāo)。

第三、在樁底第一次提鉆噴漿時(shí)，應(yīng)停留大約30s，之后在樁端施工，嚴(yán)格控制噴漿與停漿時(shí)間，確保符合施工要求。開(kāi)鉆施工后，噴漿作業(yè)必須連續(xù)，不得中斷，保證噴漿的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，增強(qiáng)漿液的性能。如果噴漿量不足，根據(jù)施工規(guī)定，可以再次噴漿，噴漿量應(yīng)高于設(shè)計(jì)規(guī)定值。對(duì)于不可避免的影響因素，應(yīng)及時(shí)記錄和分析中斷深度，在12h內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)噴施工，詳細(xì)記錄補(bǔ)噴情況。需要注意的是，如果時(shí)間大于12h，施工應(yīng)選擇補(bǔ)樁方式，重疊段大于100cm。

五、結(jié)語(yǔ)

實(shí)際施工中，必須對(duì)整個(gè)施工程序進(jìn)行把握，結(jié)合實(shí)際施工需求，加強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用，按照制定好的施工計(jì)劃，做好整個(gè)流程的施工，保障最終的施工效果。另外，必須有效聯(lián)系理論與實(shí)際，做好養(yǎng)護(hù)與質(zhì)量控制工作，有效控制地基的沉降現(xiàn)象，保障水泥攪拌樁的施工質(zhì)量。