水泥攪拌樁施工技術在市政道路軟基處理中的應用

崔堂燦

（深圳市交通公用設施建設中心，廣東 深圳 518000）

1 工程概況

本工程借助深圳市某區A 段快速路為例展開分析。A 段快速路位于深圳市繁華地段，與其它快速線和立交橋互交互聯，以南北走向為主線，南起北落皆與其它快速路相連接，相交道路較為繁多，地況較為復雜，主線全長3.047km，標準路幅寬70m（道路規劃紅線寬80m），設有兩側雙車道輔道，主線雙向6 車道。

2 水泥攪拌樁的作用機理

工程中如遇特殊土質或較厚土層，如淤泥土、素填土、耕表土等，都會使用水泥攪拌樁來作業。以下為水泥攪拌樁常用參數：

（1）采用單頭攪拌樁，設計樁徑550mm，間距1.2m，正三角形布置。

（2）攪拌樁水泥用量為66kg/m，水泥采用32.5 級礦渣硅酸鹽水泥，水灰比為0.45～0.5，采用四攪兩（或四）噴施工工藝。

（3）水泥土90d 樁身水泥土無側限抗壓強度超過1.5MPa。

（4）單樁承載力特征值不小于130kN，道路機動車道路基復合地基承載力特征值不小于140kPa，人行道及自行車道路基復合地基承載力特征值不小于120kPa。

水泥攪拌樁是一種軟基加固法，主要用來改變軟粘土的狀態，通常由水泥加其它化學成分先成漿然后凝固而成。一般會在所需路基中加入凝固好的固化劑，使用專業攪拌鉆機將其融入一體攪拌均勻，二者產生一定的反應，最終改變軟粘土狀態，使其更加堅固，成為達標使用的水泥樁體，最終成為滿足施工需求的復合地基[1-2]。

3 水泥攪拌樁適用范圍

水泥攪拌樁主要用料為水泥和土，選擇一種合適的土質尤為重要，通常選用軟土最適宜，這樣便于和水有效相融合進而發生反應，其制成的固化劑更利于穩定地基。水泥攪拌樁的可適范圍較廣，具體有以下幾方面的原因：

（1）工作運行時噪音較小，所以對地區的選擇小，即使在市區內工作也不會影響到周圍居民的生活。

（2）水泥攪拌樁不會損壞到所用場地以及周邊土質，其破壞能力小，而且對周圍環境的影響不大，具有很好的環保效果。

（3）水泥攪拌樁因其特有的對路基加固和土質的結合性，所以在后期建造中省去了防水這一工序，這無疑加快了整個施工工期。

由上可見，水泥攪拌樁適用于道路建造中的各個環境中，其在道路施工項目中有著不可替代的作用。

4 軟基處理中水泥攪拌樁技術的施工流程

4.1 施工準備

水泥攪拌樁在施工的同時還會用到其他機械輔助協同施工，例如壓縮機、鉆機、粉漿機等，這樣處理道路軟基等系列工程更加便捷。壓縮機不僅可以及時提供一定的壓力，而且能有效制止噴漿帶來的阻力。鉆機有著較大的動力，其主要用在成樁作業中，工作時可根據實際情況靈活調節鉆機的運速轉速，從而方便施工。

建設水泥庫時面積宜大不宜小，必須保證能夠存放80t 左右的機械物料等，做好驗收和檢驗工作，并采取防雨防潮等措施，避免因材料性能變質或其他不必要的問題而耽誤施工，進而造成工期延誤。水泥攪拌樁的選用應為R32.5 級，水泥直接選用標準的袋裝即可，但是必須經監理工程師確認合格后才能使用，以保證產品合格的同時精準把控計量。水泥攪拌樁施工流程如圖1 所示。

圖1 水泥攪拌樁施工流程圖

4.2 場地清理及放樣

水泥攪拌樁施工對于場地要求較高，地面最好進行硬化處理，在工作開展前檢查場地是否已經清理，確保地面足夠平整且無積水[3]。鉆孔定位一定要按照設計圖紙來執行，將位置偏差控制在2cm 之內。確保場地高程無誤，便于統計確認噴漿標高與停漿標高。放樣測量以設計要求為基礎，必須做到精益求精，可使用全站儀來輔助計量，準確布設樁位并設置明顯標志，相關工作者定時檢查。

4.3 試樁

一般根據施工設計要求以及場地的實際情況開展三次配合比測試，三次用于測試的土質應從場地的不同地方選取。如試件達標切忌存放在室外，應在室內維護成型。根據建設要求對試件進行強度測試，最終試驗配置出最優配合比。

4.4 樁基就位

攪拌樁機運達指定位置后，必須由專業施工人員操作，操作前先偵查現場環境，給樁機的移動提供便利性，并保證施工安全性。檢驗其垂直度是否達標，誤差應控制在允許的范圍內，可用電錘檢查，如發現差值超出1%及時調整。及時在樁機架上做好標記，以便展開后續的觀測工作。攪拌樁的長度也要控制得當，一般不能短于設計要求樁長[4]。

4.5 鉆孔定位

根據水泥攪拌樁鉆機和后臺拌合水泥攪拌機的需求擺放鉆機的擺放位置。確定位置后仍要例行檢測設備，確保機械沒有任何性能問題方可繼續正常作業。此外，要在保證機身穩定的前提下與樁位相對，并且滿足施工設計對垂直度的要求。以上工作全部達標后再開展后續工作。

4.6 制漿與送漿

一定要嚴格按照設計標準配置制漿。配置水泥漿液時遵照特定的比例，攪拌時間不應太短，一般需持續5 分鐘左右，完成后過濾，如若需要可按要求填充一定量的外加劑。送漿時把握好泵口的壓力，根據施工現場的具體情況選擇與之相適應的樁長，并選用相同的速度開始提升與輸漿作業。

4.7 攪拌

在鉆桿作業前明確灰漿的輸送量。啟動電機后適當放松、起吊鋼絲繩，選用空壓機送風，鉆頭沿著導軌下沉到施工規定位置。鉆桿下沉和提升的速度不能過快或過慢，應符合施工要求，同時認真觀測感應，以鉆速來確定碰觸到的土層。噴漿施工和攪拌作業按照要求開展，在勻速的同時保證泵出的漿液處于不斷提高的狀態，最終達到要求的標高。攪拌時間保持在在2 分鐘以上，之后切斷電源停止攪拌機工作。

在停灰口位置關閉灰漿泵，將攪拌機再次下沉到施工要求位置，隨后提升攪拌，復攪3 次成樁。復攪完畢后及時把鉆頭復位；然后檢查相關電機，核實是否有電源遺漏等問題，整個作業完成后將樁基運往其他孔位。操作人詳細記錄工作流程以及施工中出現的問題，并填寫工作表。攪拌樁作業完畢后進行墊層作業，其厚度和密實度要達到設計標準，厚度一般為50cm，為了滿足密實度的要求通常會繼續碾壓直到符合要求[5]。

5 水泥攪拌樁施工工藝以及要求

（1）水泥攪拌樁施工的場地必須無凹凸、無雜物，足夠緊實平滑，如需填補使用粘性土料，切勿使用垃圾雜物。

（2）遇管線位置時，設計停漿面一般高出基礎底面標高300～500mm，基坑作業時應挖除上部質量較差的樁段。

（3）樁的垂直度受兩個方面的影響，所以要保證機架擺放足夠平穩，還要確認導向架的垂直度偏差符合標準要求。具體來說，垂直度偏差不宜超過1.5%，樁位的偏差不宜大于50mm，樁徑偏差不宜大于4%。

（4）在攪拌樁加固的地基上開挖基坑時，樁頂以上300mm 內土宜采用人工開挖的方法。

在攪拌工作時還要做好攪拌機的防護措施，要根據實際情況及時調整鉆頭進入的深度，在保證不損壞鉆頭的同時注意對周圍土質的影響，應避免作業動靜過大引發土質破碎情況，對此建議鉆頭以每圈下降1cm 的進程工作，同時加厚作業環境周邊的土質。在作業進程中保持機器與地面平行，其偏差度控制在1%范圍內，如發現值偏差較大應及時處理調整。機器運行所需的環境以及相關數據尤為重要，一定要加以重視，以免造成失誤影響作業[6]。

6 水泥攪拌樁在在應用處理中的工藝流程

（1）對現場所有作業機械設置明確的編號，在鉆機顯眼處貼掛相關技術人、責任人等標牌。水泥攪拌樁作業時，確保所有管道已清潔且無阻塞擁堵現象，等到水全部流出后開始下沉。縮小其垂直度偏差的方法是在主機上掛置吊錘，以便及時發現偏差問題。

（2）一定要嚴格按照標準要求配置樁體摻合量和水泥漿用量，為了避免產生誤差，可在機械上安裝電腦系統來記錄。首次下鉆必須帶漿，這樣有利于管道暢通，但攜帶的漿應小于總噴漿量的50%，特別需要注意的是，下鉆作業中要保持干燥。首次下鉆和提鉆作業全部采用低檔，然后根據實際情況調高。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）為了保證工程質量，一定要重視噴漿和停漿的時間，在第一樁底作業時保留一定的時間，建議半分鐘左右為宜，然后開始樁端噴漿。一旦噴漿作業開始必須做到連續作業，嚴禁中斷停留，因此要提前檢查好漿液備存情況，若中途出現少漿情況，按照規定要求采取復噴措施，噴漿量必須符合標準要求。如遇特殊情況被迫停止，應在一天之內緊急補噴，并認真、詳細記錄好對應的問題和處理方法。補噴重疊的部位大于100cm，如補噴工作在一天以后開始要用補樁來修復。

7 結束語

綜上所述，要想高效高質完成道路建設工程，在施工中離不開運用水泥攪拌樁作業方式，其應用范圍廣、施工方便，而且成本低、推廣快，還能有效減少能耗。在工程建造中相關建造者和責任人在注重速度效率的基礎上也要關注環保節能要求，最終使我國的道路工程在量的基礎上有質的飛躍。