水泥攪拌樁技術在市政公路建設中的應用

武建華

中鐵五局集團有限公司，廣東 韶關 512023

1 水泥攪拌樁技術概述

在市政公路建設中，水泥攪拌樁技術是將水泥材料作為固化劑使用，在公路的地層結構深處，通過攪拌樁讓水泥漿噴入土地中并進行強制攪拌，固化劑作用在軟土中能夠使其發生硬化反應，從而強化地基結構。水泥攪拌樁技術操作便捷，施工期間不易產生污染和噪聲。水泥攪拌樁技術原理如圖1所示。

圖1 水泥攪拌樁技術原理圖

2 市政公路建設中水泥攪拌樁技術的應用要點

2.1 施工前準備

（1）機械準備。市政公路實施水泥攪拌樁施工之前，工作人員需要提前做好現場所需機械設備的準備工作。當前，公路的水泥攪拌樁施工作業常用設備包括壓縮機設備、鉆機設備、噴漿機設備等。壓縮機設備負責為水泥攪拌樁提供動力，借助該裝置產生的壓力氣源能夠促進水泥漿進入路基內部。鉆機設備主要用于成樁施工，能夠進行正向鉆進操作與反向鉆進操作，設備移動比較靈活。噴漿機設備包括發送裝置、漿液儲罐以及計量裝置，主要用于漿體的發送。在正式施工前，設備管理人員應對所需設備進行現場調試，將調試合格的機械設備進行標記編號名稱，防止應用期間發生混淆；現場參與施工作業的人員應明確分工并配備工牌。

（2）場地準備。正式施工前，工作人員需要確保作業現場路面的平整度，清除路面的雜物、石塊等障礙物，公路的側面應設置排水溝，以防止路面積水。如果作業現場存在凹凸不平的區域，需進行補平壓實處理，確保后續成樁效果。

（3）材料準備。正式施工前，施工單位需提前完成水泥庫的建設工作，保障現場所用水泥材料的存儲，并定期檢查水泥庫中水泥材料的狀態，確保儲存質量，取用水泥材料時需提交給專業質檢機構進行參數檢驗，確保質量達標之后才能投入使用。

2.2 成樁實驗

為了保證水泥攪拌樁施工各項重要參數的準確性，需要提前進行成樁實驗，重點關注水泥攪拌速度與均勻程度、鉆進速度、提升速度、噴漿量與噴漿壓力等參數。在實驗過程中，施工人員需注意實驗樁數量的控制，最好不要少于5根，成樁一周之后，由技術人員對樁體進行檢查，判斷成型效果和攪拌均勻度是否達標，成樁一個月之后，由質檢人員進行鉆孔取芯檢驗，檢測其無側限抗壓性能是否達標。如果各項重要參數均滿足實驗標準，則可結束成樁實驗，進入正式施工流程。

2.3 樁機定位

樁機定位的要點如下。第一，技術人員按照工程標準設置樁機導軌裝置，期間應嚴格控制垂直度，偏差不得超過1%。現場施工人員放樣測量并完成鉆孔之后，安排攪拌機裝置進場并固定在指定鉆孔位置，設備定位要使用經緯儀等裝置。第二，嚴格控制樁的長度和直徑，施工人員需標記鉆機搭架位置，并標注樁的標準深度，未進鉆的樁頂部位置也要進行明確標記。第三，為了正確控制樁位，施工人員需嚴格遵守定位流程，樁體直徑不得超標，定期檢查鉆頭，如果出現嚴重磨損位置，需要及時進行檢修補焊。

2.4 制漿

制漿施工是水泥攪拌樁技術的關鍵控制環節，技術人員應注重水泥漿液的材料配比，嚴格控制水泥材料和水分的用量比例，漿液配置過程中應攪拌均勻，攪拌操作持續約5min后將漿液進行過篩處理，再根據漿液的實際狀態，加入適量的外加劑。漿液制作期間需嚴格控制攪拌時長，不得出現人為失誤，為此，可以在現場安排專業人員進行配置監管，確保水泥漿液的均勻狀態，避免漿液凝固結團。

2.5 送漿

水泥攪拌樁施工進行送漿環節之后，施工人員需要嚴控以下要點。

第一，首次提鉆噴漿操作時，到達柱底位置需停留一定時間，通常約為30s，再實施樁端施工。重點注意泵出口位置的漿液壓力參數的控制，將壓力值控制在4～6MPa。根據輸送路徑的長短實施合理調整水泥漿液的輸送壓力，漿液輸送速度應控制在40～60L/min。在鉆桿下鉆到指定位置時，注意控制漿液輸送量。

第二，在電機起動后，懸掛鋼絲繩裝置，借助空壓機提供空氣，按照既定深度下沉鉆頭裝置，控制鉆頭下沉速率為80～135r/min。

第三，開起灰漿泵，待漿液到達出漿口后，嚴格控制漿液的噴漿速度，漿液攪拌操作和噴漿施工需同時進行，將工程標高控制在誤差范圍內。如果市政施工路段中存在軟土路基結構，需注意控制地面與停灰面之間的間隔距離，間距控制在50cm左右，以保證成樁效果達標。

第四，在攪拌操作過程中，技術人員應注重均勻度控制。如果攪拌期間出現下沉或者提升的情況，及時修正操作方式和施工速度。

第五，操作過程中如果現場施工路段路基土體相對較硬，導致攪拌機設備的下沉速度減緩，可以采用沖水下沉的操作手段進行攪拌噴漿操作，但是在噴漿提升之前要將傳輸管中的水分排出。

第六，操作期間需確保水泥供應的連貫性，下沉期間需注意持力層深度參數的控制問題。如果施工期間出現意外或人為因素導致水泥供應不慎中斷，需下沉攪拌鉆頭，將其下沉到距離噴漿面下方約50cm的位置，恢復正常供應之后才能正常施工，以此避免斷樁。如果中途停工的時間超過12h，需要進行補樁施工。停灰口位置的施工處理結束后，關閉灰漿泵裝置，及時清洗噴漿期間使用的機械設備，避免漿液凝固影響設備的后續使用。

2.6 成樁

在進行噴漿成樁施工時，施工人員需要注重以下操作要點。第一，現場進行噴漿成樁施工時，需要保障連貫性，如果現場發生突發問題，則暫緩施工，停止作業。問題處理完畢后進行接樁處理時，注意控制重疊高度，高度不得＜1m，同時由技術人員測量樁徑尺寸是否達標。第二，嚴格控制停噴標高參數，成樁之后安排技術人員進行各項參數的校驗查核，確保成樁質量。成樁完成并通過質量查驗后，現場施工人員借助液壓操縱裝置將鉆機移位，移位完成后繼續重復上述攪拌樁施工流程，以完成后續樁體結構施工作業。

2.7 特殊地質加固止水處理

如遇特殊地質，可以應用水泥攪拌樁技術進行加固止水或者成樁處理。例如，鄭州地鐵10號線03標段中鐵五局集團有限公司施工的七○一車站的圍護樁施工部分地段為以前溝壑填充松散雜填土，難以成孔，地質為粉土、沙土、淤泥質土以及松散砂礫等地質，在進行地鐵深基坑施工時，可以設置水泥攪拌咬合樁作為止水帷幕或者將土體進行加固，形成強度較高的復合型圍護結構或者將沙土進行板結以便成孔，將地下水進行隔離和疏導，施工期間技術人員需確保水泥加固土成墻攪拌操作的均勻性，并嚴格控制噴漿量和噴漿提升速率，著重對脆弱地帶實施注漿加固，水泥攪拌咬合樁的咬合位置與鋼筋混凝土灌注樁之間的縫隙交錯設置。

2.8 成樁質量檢測

成樁施工完成后，安排驗收人員進行質量檢測，主要包括以下內容。

（1）檢測水泥攪拌樁成樁強度。首先，在樁體形成一周之后，采取觸探手段進行整體質檢，同時借助專業探測器設備進行內部檢測，在樁體的中心位置鉆孔取芯，判斷其內部顏色與攪拌均勻程度是否與工程標準存在差異，如果不符合質檢要求，需及時返工處理。其次，在成樁一月之后，驗收人員借助取樣器裝置進行鉆芯取樣質檢，主要目的是判斷樁體結構的整體抗壓參數是否達標，鉆孔取樣期間還要注重直徑控制，直徑≥108mm。將取樣比例控制在0.5%，檢測樁體數量需要在3根以上。

（2）水泥攪拌樁外觀鑒定。首先，對成樁結構的外觀均勻性進行檢測，判斷其是否存在回縮塌陷、結構松散等問題，結構均勻性是否符合參數。其次，檢查樁體頂部位置的狀態，判斷其是否齊整，并使用測量工具檢測間隔距離，判斷是否存在誤差。

3 結束語

綜上所述，水泥攪拌樁技術在市政公路建設中的應用能夠確保其路基質量。通過該技術工藝能夠實現軟土路基的硬結強化，優化路基建設水平，為后續公路建設提供安全保障。