水泥攪拌樁在路橋施工技術的應用分析

文∕張蓉

1 前言

隨著現代社會的高速發展，很多路橋項目投入建設和運營，但同時針對路橋設計與管理方面的要求和路橋的檢驗標準也在逐步提升。水泥攪拌樁是應用到橋梁工程中重要的施工技術，它對機場、高速公路建設的影響比較明顯。在橋梁檢驗中存在很多問題，如何才能判斷出橋梁的質量，并且進行必要的處理，是當前人們研究的重要問題。本文就將對此進行研究，希望通過研究可以提升橋梁的總體質量水平，為企業創造更高的經濟效益。

2 水泥攪拌樁原理簡要分析

2.1 水泥攪拌樁的主要組成材料就是水泥漿。利用鉆機將鉆頭鉆入即將加固的軟土地中，然后使用鉆桿注入一定量的水泥漿液，并加入水泥加固劑，同時進行攪拌處理，在發生反應后就會形成穩定的整體結構，不僅綜合性能比較高，而且還能保證地基結構的強度性能合格[1]。

2.2 水泥攪拌樁在施工中，最為重要的工作就是鉆頭或者鉆桿，通過該設備鉆入地下特定的深度尺寸，通過設備噴射水泥漿，在噴射的同時提升設備，然后在整個深度范圍內進行必要的攪拌處理，從而組合成為穩定的結構形式，滿足軟基加固的效果。

2.3 水泥材料的應用中，會發生一定的水化反應，并且有水解的出現。普通硅酸鹽水泥就是應用比較普遍的一種材料，它可以提升結構的穩定性與安全性。在水與水泥通過漿液制作成水泥漿時，水泥的顆粒表面礦物質就會和水產生一定反應，然后逐步形成水化物。這些水化物一般都是溶解于水的，水泥顆粒也會在表面暴露存在，并且再次和水發生反應后，會形成水化合物，同時溶解在水中會形成飽和度較高的溶液，而再進行攪拌則不會發生溶解反應，并且凝固之后的化學顆粒會懸浮在溶液內[2]。

3 工程概況

某公路施工項目的施工地帶較為平緩，工程的高度為4～5m 左右，上半結構的地質條件比較松軟，深度較大。地基的土巖埋入地下中的深度是比較大的，且在45m 以上，同時該公路項目的沿線地帶中分布著比較多的水塘與田地。從實際情況分析，工程所處地區的地質條件比較特殊，土體內含有大量的水分，土層滲透性比較差且內部孔隙比較多。從這個方面出發，綜合多個影響因素，設計人員確定采用水泥攪拌樁施工技術，以此提升公路地基的質量水平，滿足高速公路運行安全性的要求。

4 水泥攪拌樁施工方法

4.1 施工準備

工程人員在施工前要充分了解施工技術標準、質量、施工指南等方面的要求，并對設計圖紙進行嚴格的審查，嚴格執行設計圖紙的標準，保證項目施工達到技術要求。水泥攪拌樁在施工中主要是通過正三角形的方式進行布置，樁體間隔距離為0.9～1.1m，樁徑均為0.5m；加固層需要穿越軟土層的結構，直接深入下部的砂礫層或者風化層內，并且深入的深度不能小于0.5m，同時樁頂的位置上需要鋪設一層厚度為0.4m的碎石墊夾土工格柵的結構。該工程中水泥攪拌樁樁體材料主要包含粉煤灰、普通硅酸鹽水泥（P.O42.5）與水，且在施工過程需要將這幾種材料與土體混合攪拌形成樁[3]。

4.2 試樁

在施工開始前，選擇地質條件相同的位置進行水泥攪拌樁施工工藝試驗，試驗樁體數量是2 根，主要的目的就是分析含有淤泥黏土層地質條件下水泥攪拌樁的技術標準要求，為正式施工提供基礎條件。在實驗前，施工人員要進行各項材料的試驗檢測，且要全部符合本次工程技術標準的要求。水泥攪拌樁試樁數量2根，樁徑Φ500mm；在試驗的過程中，確定合適的配合比參數，水膠比確定為0.5。

5 施工工藝分析

5.1 放線：施工開始前應按照平面圖進行現場樁體的放線，樁體中心使用釬子打入地下，位置偏差不能超過50mm。

5.2 鉆機定位：鉆機按照樁體位置安裝，對正樁位，確保其與地面是垂直的，垂直度偏差控制在1%以下，安裝完成后再噴水試驗檢查管路的通暢性，確定壓力合格。

5.3 預攪下沉：攪拌機冷卻系統達到循環正常的要求之后開啟攪拌機，然后逐步起吊鋼絲繩，讓攪拌機沿著導向架逐步進行攪拌下沉處理，速度要通過電機電流監測表進行控制，保證電流不能超過額定電流；如果下沉速度比較慢，則需要及時進行漿液的補充，以此減小摩擦，增加鉆進的速度。在施工環節，施工人員還應該控制好下沉和提升的速度，保證其速度控制在1.5m/min 左右，確保底部密實度合格，且攪拌處理施工達到要求。

5.4 配置水泥漿：深層攪拌機達到規定深度后，將符合質量要求的水泥漿進行過篩處理，然后全部都導入集料斗內應用。

5.5 噴漿攪拌：通過深層攪拌處理后打開灰漿泵，利用攪拌機將其壓入地基內，并在噴漿施工的同時旋轉操作，嚴格按照試樁操作中確定的提升速度開展施工。在提升到地表以下1m 的位置時，要盡量降低提升速度，逐步提升到地面，然后再次進行攪拌，攪拌時間為10～20s，以此確保密實度合格。

5.6 重復攪拌：為了使軟土與水泥攪拌達到均勻性的要求，噴漿后應關閉灰漿泵，然后再進行攪拌處理，并達到設計標準的要求；與此同時，將其逐步提升到地表，多次反復攪拌處理，以達到樁體結構的性能要求。施工中選擇應用多種噴漿施工方式，一般要做好3次攪拌噴漿處理，重復攪拌的次數不能少于2 次，也就是說達到“二噴四攪”的要求才能達到技術標準，符合工程的質量要求[4]。

5.7 成樁環節如果由于很多因素的影響導致施工停止，那么再次開展施工時應該把原有斷面的上下結構部分搭接0.5m 左右再進行噴漿作業；如果停機時間在2h 以上，那么將管道全部拆除后就要進行沖洗處理。攪拌噴漿提升環節，速度和次數要根據實際情況確定。

5.8 清洗：集料斗內按照要求加入足量的清水，然后打開灰漿泵，把管道中水泥漿液進行全面沖洗處理，并達到潔凈度的要求。清洗結束后，還要按照施工工藝對樁頭進行處理，以符合設計標準的要求。

6 水泥攪拌樁質量檢驗項目

表1 檢驗項目

成樁結束后的28d 要進行樁體結構的強度、完整性等方面的檢測，檢測比例至少為0.2%，且數量不能少于3 根。在檢測中，同時還要進行承載性能的檢測。

7 施工控制

7.1 項目經理管理部應該進行水泥漿液的攪拌處理作業，整個環節中都要做好旁站水泥攪拌樁的作業處理；在施工中，根據要求選擇合適的施工機械，同時鉆機保養與管理都要按照操作標準進行，落實施工人員的責任。

7.2 水泥攪拌樁鉆進施工前，使用清水全面清洗內部管道，使其不能有任何淤堵問題，并在水全部都排凈后才能開始鉆進作業。

7.3 為了使水泥攪拌樁的垂直度符合要求，可以在主機上部懸掛吊錘的結構，做好各個方位的距離控制[5]。

7.4 各個樁體結構要進行全面的質量檢查，以保證水泥漿的使用量符合標準要求；同時，各個設備還要進行全面記錄，并安裝水泥漿比重測定儀，以便監理人員、項目經理嚴格按照標準進行質量抽查。

7.5 為了使樁體中的水泥漿配比等技術參數合格，相關人員應嚴格執行施工管理標準進行質量檢查和控制，不能有任何質量的缺陷問題，否則就要重新施工。

7.6 水泥攪拌制作要達到技術的要求，各種材料的配比應滿足標準的規定，每個樁體直徑的材料用量在進行嚴格控制的同時，不能存在損害工程質量問題。

7.7 水泥攪拌樁在施工中，主要采取的是“二噴四攪”的施工方式。第一次開始鉆進施工時，為了避免堵管，可以采用帶漿下鉆的方法；噴漿量通常控制在總量的1/2 以下，禁止采用帶水下鉆的作業方式。第一次下鉆與提鉆操作時，應保持低檔進行，復攪時要相應增大檔位。

7.8 為了使水泥攪拌樁的各個結構部分質量全部達到標準要求，第一次提鉆噴漿作業要在底部停止30s 的時間，然后進行樁體端部的打磨處理，余漿上提時再進行整體的樁體噴入施工。

8 結語

綜上所述，水泥攪拌樁為當前公路軟土層硬化中最為關鍵的施工工藝和方法，可以大幅提升地質結構的性能，保證地基的質量合格，為后續的施工提供良好的基礎。因此，在施工中施工企業要合理準備與管理水泥攪拌樁，嚴格控制施工工序，保證硬化效果合格，從而為公路建設與經濟的發展起到積極的促進作用。