關于公路施工中軟土地基處理技術及應用

段丁鈺

摘 要：為解決公路施工過程中經常面臨的軟土地基問題，本文結合某公路工程I標實際情況，對其軟土地基處理中水泥攪拌樁技術的應用進行分析，提出施工中需要注意的要點，以期為類似公路標段的軟土地基處理提供技術參考。

關鍵詞：公路施工;軟土地基處理;水泥攪拌樁

公路工程施工中，若未能對軟基進行加固處理，則會引發路基沉陷等病害，導致路面變形和開裂，嚴重影響公路正常使用。因此，在公路施工中一旦發現軟基，必須加以有效處理，根據工程的具體情況，采取有效的軟基處理技術。

1 工程概況

某公路工程I標總長約6.72 km，該標段處在沖擊平原區中，路基穩定性相對較差，地層范圍內有軟弱土分布。為保證公路質量，必須處理軟基，先將松散土清除，并換填碎石，然后采用攪拌樁進行地基加固。該標段的不良地質以軟土震陷與砂土液化等為主，其中，軟弱土屬于淤泥質土，成流塑狀，而砂土液化的液化指數在1.75～14.36范圍內，屬于中等液化地基。

軟基處理需要從構造物承載力、穩定性與沉降幾個方面考慮。以相關計算分析結果為依據，采取合理有效的處理措施。如果軟土的厚度在3.0 m以內，則可采用換填的方法進行處理。對于水泥攪拌樁技術，主要用于軟土深度在13 m以內的段落，該工程所用攪拌樁的樁徑為500 mm，按正三角形進行布置和排列。摻灰量以含水量的高低為依據確定，通常采用50 kg/m～60 kg/m，水泥使用32.5普硅水泥。攪拌樁之間的距離為1.0 m～1.4 m。樁長要以從軟弱層中完全穿過為準確定和控制。另外，為保證攪拌樁的性能，可以按照水泥用量的3%摻入石膏。

2 施工準備

（1）落實好三通一平，并檢查確定是否存在地下管線。

（2）根據設計圖紙進行放線，確定每根攪拌樁的具體位置;每五根樁設置一個竹片用于現場定位。若需要更改設計位置，則要得到設計與監理人員的同意。

（3）做好施工前的場地安排與組織，如供水、供電、機械設備行駛路線及擺放位置，以及臨時運輸通道[1]。

（4）施工材料應適當提前進場，所有材料都要有合格證及試驗報告。

（5）開工前由測量人員對施工圖紙進行校核，然后按照圖紙在現場確定樁位及標高。放樣結果要采用書面形式提交給監理人員，由監理人員檢查確認合格后開始下一道工序。

（6）開工前將所有機械設備均準備齊全，并進行必要的試驗與保養，使其在施工中能夠正常運轉。

（7）水泥采用32.5普硅水泥，施工中使用的水泥必須質量合格，不可使用已經變質、受潮和結塊的水泥。

3 施工方法

3.1 鉆機就位

該工程采用可自行就位和對中的樁機。在安裝樁機時，應使其保持水平并穩固，同時在樁機的底部應使用枕木將其墊平。將樁機安裝到位后，測量并放出標高控制線，作出明確的標記，機架正面與側面都必須和攪拌桿保持垂直，樁機的攪拌頭應與樁位對準。樁機就位后，利用線錘對樁架的垂直度進行檢查，經檢驗確認合格后即可開始鉆進[2]。

3.2 攪拌下沉

依靠攪拌機自身重量以不超過1.0 m/min的速度持續向下鉆進，在鉆頭旋轉的同時持續下沉，一般鉆頭每旋轉一圈應向下沉10 mm～15 mm的距離，基于導向架的引導，在旋轉的同時不斷切土，直到要求的加固深度。實際下沉速度控制根據電機電流進行，正常工作時的電流不能超過40 A[3]。

水泥漿液制備要有足夠時間，一般不能少于4 min，這樣除了是為了保證漿液攪拌均勻性，還能起到促進水泥水化的作用，漿液的水灰比要以試樁技術參數為參考得出，通常不能超過0.4～0.5的范圍。完成攪拌的漿液儲存至儲漿罐的過程中應保持連續攪拌，否則將有可能導致漿液離析。

噴漿量的確定需要根據室內試驗資料單位長度增加5 kg，同時最小水泥用量不能低于50 kg/m，而最大用量一般不能超過60 kg/m，保證水泥的用量是使攪拌樁施工完成后有足夠抗壓強度的關鍵，因此在施工中必須嚴加管控。

施工應按照從內側到外側的順序進行。在正式施工開始前，應先進行試樁，其樁數不能少于160根，采用試樁的方法可確定如下幾項技術參數：到達設計要求噴入量的技術參數，如鉆進、提升與攪拌的速度、噴漿壓力、噴入量等;檢查漿液的攪拌是否均勻，即能對預定工藝流程進行驗證;確定下鉆與提升過程中受到的阻力，并采取針對性技術措施;明確軟土實際含水量與噴漿量之間的關系，由此確定最佳噴漿量及漿液水灰比[4]。

樁機的下鉆與提升速度都是對噴漿量進行控制的主要因素，需通過試樁來確定，通常情況下的鉆進速度不超過1.0 m/min。在鉆頭到達樁底部以后，應繼續攪拌和噴漿一段時間，這樣是為了保證樁底部灰量充足，然后再按照不超過0.8 m/min的速度向上提升鉆頭，使漿液攪拌達到均勻。

將鉆頭提升至與整平高程相距0.25 m的位置后，可通過重復噴漿和攪拌來保證樁頭的質量，直到從整平高程處離開0.25 m。與此同時，在預攪下沉到設計要求的深度后，應啟動灰漿泵連續坐漿30 s的時間，使泥漿進入到軟土層當中。通過同時進行提升、攪拌與噴漿，確保漿液和土體之間充分混合。另外，為了使樁端、樁身與樁頂的質量都達到要求，在第一次提鉆過程中需要在樁底處適當停留一段時間。

3.3 充分攪拌噴漿

為確保軟土層和漿液能夠達到均勻攪拌，應采用相同的方法重復攪拌下沉與提升噴漿，在重復施工時，要求與第一次攪拌下沉基本相同。樁機鉆桿下沉及提升時的時間都應安排專人進行記錄，要求其誤差不能超過5 s。如果在復攪的過程中產生空洞或發生意外事故，包括停電與噴漿管堵塞等，可能會給樁體的質量造成影響，則要在提升鉆桿后立即采用素土進行回填，并重新開始攪拌和噴漿，要求在12 h之內完成補救施工，保證搭接段的長度達到1.0 m以上[5]。

3.4 質量檢驗

攪拌樁質量檢驗項目、要求、允許偏差、頻率及方法包括：

（1）樁距：檢查方法為皮尺測量，按照總樁數2%抽查，要求偏差不超過±10 cm;

（2）樁徑：檢查方法為尺量，按照總樁數2%抽查，要求不小于設計值;

（3）樁長：檢查方法為根據施工和監理的記錄確定，需檢查所有樁，要求不小于設計值;

（4）樁垂直度：檢查方法為根據施工和監理的記錄確定，需檢查所有樁，要求偏差不超過1.5%;

（5）單樁噴漿量：檢查方法為根據施工和監理的記錄確定，需檢查所有樁，要求不小于設計值，且偏差不能超過+1%;

（6）樁身抗壓強度：檢查方法為鉆孔取芯檢測，按照總樁數0.5%抽查，要求7 d抗壓強度不低于0.6 MPa，28 d抗壓強度不低于1.0 MPa[6]。

3.5 施工注意事項

（1）樁機應配備計量裝置，并做好定期標定，當總生產樁長達到10 000 m后必須重新進行標定 ;

（2）對噴漿與停漿時的標高進行嚴格控制，中途不允許停止噴漿，以保證樁長;在二噴過程中注意不可在還沒有噴漿時就進行鉆桿的下沉與提升;

（3）如果在施工中發現實際噴漿量不足，則要由監理人員在適宜的位置實施補樁;

（4）在對樁體進行復攪的過程中，應使用中低檔的速度進行鉆進與提升，不可使用較高的速度施來鉆機與提升，否則將嚴重影響最終的攪拌效果;

（5）開工前先對場地進行平整，并清除所有障礙物，若發現地表過軟，則應采取有效措施避免樁機失穩;

（6）在濕噴法施工過程中使用的各類添加劑，都必須經過相關試驗且確認合格后才能使用。漿液的泵送應保持連續，若因故停止泵送，則要停止前方操作人員，避免發生斷樁;

（7）如果如土切削與提升攪拌過程中由于負荷過大導致電機的電流超出額定值，則應適當減小提升的速度，也可補給一定量的清水，如果卡鉆或停鉆，則應將電源切斷，在強制提出鉆頭后，重新開啟電機進行下鉆;

（8）施工過程中應借助定位卡保證樁位準確性，所有管線的接頭都應連接牢固。施工現場的所有電器都應采取有效防雨措施，謹防漏電問題的發生;

（9）施工中不可使用已經離析的泥漿，泥漿必須按照設計確定的配合比進行配制，水泥使用前應進行過篩。另外，為避免漿液離析，應持續攪拌，在壓漿開始前再將其倒入至料斗當中;

（10）成樁時，因電壓不足或其它方面原因導致停機而使成樁中斷，則為了避免斷樁事故的發生，應在重新開啟樁機之后使攪拌葉片下沉0.5 m[7];

（11）施工中若由于地下存在障礙物等原因導致鉆桿無法下入時，應立即通知工程的設計與監理方，以便采取有效措施進行補樁，保證成樁質量;

（12）制漿必須嚴格按照設計要求的水灰比進行，將漿液配制好以后應進行適當的過濾。對于集料池內的漿液，應始終處在攪拌的狀態，這樣是為了防止漿液分層[8]。

4 結語

綜上所述，軟基在公路工程建設中是一種十分常見的情況，目前對公路軟基已經掌握了很多處理技術，水泥攪拌樁技術的應用比較成熟。該標段軟基處理施工現已完成，經檢查攪拌樁各項技術指標均滿足設計與規范要求，以上施工技術合理可行，可以為類似工程的軟基處理提供參考借鑒。

參考文獻：

[1]劉杰.市政公路橋梁工程施工中軟土地基處理技術的探討[J].科技經濟導刊，2021，29（5）：71-72.

[2]熊國林，謝忠良.試析軟土地基施工技術在公路橋梁施工中的應用[J].黑龍江交通科技，2020，43（12）：91-92.

[3]許景澤.雙軸多向水泥攪拌樁施工技術在公路軟土地基處理中的應用[J].散裝水泥，2020，10（5）：54-55+57.

[4]袁國棟.公路橋梁工程施工中軟土地基施工技術的有效應用研究[J].城市建筑，2020，17（24）：165-166.

[5]秦振龍，祝高飛.軟土地基處理技術在市政路橋工程施工中的應用[J].工程技術研究，2020，5（6）：74-75.

[6]李昊翔.公路施工中軟土地基處理技術分析[J].中小企業管理與科技，2019，10（12）：153-154.

[7]朱邦輝.道路橋梁施工中軟土地基處理技術的應用實踐分析[J].地產，2019，10（23）：158-159+111.

[8]鄧輝輝.略論軟土地基施工技術在公路橋梁施工中的應用[J].人民交通，2019，11（11）：73-74+111.