水泥攪拌樁技術在道路軟土路基處理中的應用

高磊

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，交通建設事業發展的速度越來越快。近年來，道路工程在數量與規模上均有顯著提升，人們對道路施工質量也提出了更高要求。軟土路基是道路工程施工中常見的地質問題，而隨著科學技術的進步，許多新材料、新設備、新技術和新工藝逐漸被應用到軟土路基施工中，軟土路基處理工藝也越來越完善。作為一種原位加固方法，水泥攪拌樁技術在處理軟土路基時，既能有效利用原狀土的承載力，還能實現施工效率的提升，并且不會對周邊環境、建筑物及地下管線造成太大影響，因此具備良好的綜合效益。文章重點分析水泥攪拌樁在道路路堤軟土路基處理中的應用關鍵。本文對水泥攪拌樁技術在道路軟土路基處理中的應用進行探討。

關鍵詞：水泥攪拌樁;公路工程;軟土路基

1水泥攪拌樁的作用機理

軟土地基處理過程中多采用復合地基法，在軟土中建造承載能力及強度較大的構造物，以提高原有地基的承載力。水泥攪拌樁就是軟土地基處理中常用的構造物，采用深層攪拌機將水泥或水泥砂漿與土體強制拌和在一起，最終凝結成水泥構造物。這種構造物具有良好的水穩定性能，且整 體性、強度高的優勢，可提高軟土地基的承載能力，減少地基沉降。具體 而言，水泥攪拌樁的作用主要體現在以下幾個方面：

首先，集中應力及降低沉降。相比周圍的土體，水泥攪拌樁的強度、 剛度要遠遠大于土體，因此，在地基中加人水泥攪拌樁可以大大提高地基 的承載能力;并且在路基填筑荷載及外部荷載的作用下，復合地基中的應 力按模量大小分布，在應力集中的作用下絕大部分荷載都作用于水泥攪拌樁樁體上，周圍土體受到的應力作用就大大減少了，有效降低地基的沉降 量。其次，墊層作用。水泥攪拌樁施工是利用深層攪拌機向地基深層噴射水泥漿，在攪拌機的作用下水泥漿與路基土地體均勻融合在一起，最終取 代原有地基成為新的路基墊層，在地基深處形成一個高剛度、高強度的復合地基層，從而提高地基的承載能力。最后，加筋作用。水泥攪拌樁豎立 于軟土地基，其強度及剛度都比較大，所以能夠提高地基的抗剪切強度， 路基土的水平位移也會下降，最終提高軟土路基的穩定性。

2水泥攪拌樁施工技術要點分析

2.1施工準備

施工前要整平施工場地，清除樁位處的障礙物，包括地面上的石塊、生活垃圾、地下的樹根、草根等;如場地低洼需要回填黏土，嚴禁回填雜土; 采用合格的水泥材料，使用前要將水泥樣品送至中心試驗室進行檢驗;施工前要配置電腦記錄儀、打印設備等，隨時了解水泥漿的用量及噴漿均勻度。 保證施工機械設備的性能良好、穩定，需經監理工程師檢驗合格后再開鉆施工。

2.2材料選擇

水泥攪拌樁通常采用強度等級 42.5 級普通硅酸鹽水泥，成樁的水泥土28c 無側限抗壓強度至少在 0.6MP_ 以上，水泥漿水灰比為 0.45～0.55，水泥摻量可參考表 1 選定。

成樁4 周后再進行取樣檢查，無側限抗壓強度試驗平均值至少在0.6MP_， 噴漿單樁承載力至少在 70kN 以上，復合地基承載力至少在 100kP_。

2.3施工方法

首先，進行施工放樣，用全站儀放出水泥攪拌樁施工邊線，確定施工范圍，用石灰標出施工邊線，并用水準儀測量場平標高。根據設計圖紙合理 布置樁位。其次，進行攪拌與噴漿，鉆機啟動后鉆桿持續、勻速下沉，并在下沉的同時進行攪拌，開啟送漿泵邊進行旋轉、攪拌，邊將漿液與土體 噴射融合在一起，直至下沉深度符合施工要求，設備保持 30s 以上的持續噴漿狀態，保證土體與水泥漿充分攪拌均勻。最后，提升與攪拌。提升攪拌機能夠防止噴漿口堵塞，并且能夠保證持續、均勻的攪拌，攪拌機提升至 樁體頂部時保持 2min 的攪拌時間，保證攪拌充分再關閉攪拌機，并移位。

2.4施工質量控制

首先，控制材料質量，加大進場控制力度，抽檢每個批次的水泥，并要求進場水泥具備合格證書、相關質量證明文件;如果灰漿發生離析要禁 止使用;灰漿倒人集料斗之前要提前過篩，避免漿液中存在塊狀物。其次， 嚴格控制攪拌樁數量，控制好間距誤差，保證樁間距與驗收標準相符。再次，保證樁身長度符合施工要求。樁底必須深人軟土路基的持力層才能保 證其加固作用，針對全風化頁巖、風巖，樁身伸人長度至少在 0.5m 以上。最后，合理控制樁身水泥用量。水泥用量會對樁身的強度產生直接影響， 用量不足會降低樁身強度，用量過多則會增加工程造價，因此要合理控制水泥用量，水灰比、送漿壓力等參數要嚴格按照試驗參數設置，且在施工過程中需要對水泥用量進行反復計算，確保其符合規定要求。水泥攪拌樁 施工完成后要對其進行測試，主要參數包括樁間距、樁位、樁數，檢測樁身的完整性，包括有效樁長、樁身截面變化、樁身連續性、攪拌的均勻性、樁身強度;此外，還要檢測單樁承載力、復合地基承載力等。水泥攪拌樁質量檢測方法包括目測法、輕便動力觸探法、靜力觸探法、鉆探取芯法、應力波反射法等。

3水泥攪拌樁施工常見問題處理

水泥攪拌樁施工過程比較復雜，因此，該技術在實際操作時具有一定難度，無論哪個階段出現差錯，都有可能直接影響公路工程的建設質量及施工進度，因此，總結水泥攪拌樁施工中的常見問題十分必要。水泥攪拌樁施工最常見的問題之一就是噴漿中斷，主要原因包括管道堵塞、水泥受 潮結塊、制漿池濾網破損、清漿不徹底等。為避免出現噴漿中斷的問題， 在開鉆前要保證整個管道是通順的，排盡水后再下鉆;并做好施工現場水泥的存儲管理，避免受潮、結塊;及時清理鉆頭噴嘴，清理固化料中的雜物、大顆粒等。除此之外，噴漿問題還包括投料不準確、噴漿未到設計樁面、 灰漿泵磨損漏漿等，碰到這些問題需要檢修灰漿泵，并重新標定投料量及灰漿輸漿量，調整噴漿壓力。若是輸漿管內存在水泥結塊、噴漿球閥間隙 太小的問題，則要立即將輸漿管拆洗干凈，調整噴漿門球閥間隙，避免輸漿管由于堵塞而發生爆裂。此外，鉆進受阻的問題也比較常見，主要原因是由于地下雜物未清除干凈所致。針對這種情況，需要停機進行障礙排除， 或征得監理同意后移位。

4特殊情況的處理措施

鉆機鉆進過程中可能會出現卡管現象，此時可降低鉆機速度，或將鉆頭提出，對鉆頭進行適當調整。如果鉆進位置不深，可以對土層進行疏松后再次鉆進;如果鉆桿在提升階段出現卡鉆現象，應當暫時停止噴漿，直到其恢復正常后再繼續噴漿。在噴漿過程中有時會遇到堵塞現象，此時要 對灰漿泵的運行狀況進行檢查，對噴漿壓力進行適當調整;或者將鉆頭提出，將噴嘴清理干凈，對固化料內部的大顆粒、塊狀雜物等進行清除;如果出現噴漿不流暢的情況，可以反復開啟和關閉噴漿閥門，直到噴漿正常。

結束語：綜上所述，社會經濟的發展帶動了交通建設事業的發展。作為國家重要的基礎設施，道路工程建設在近年來取得了很大的進步，施工技術水平也有較大提升。在道路工程施工中，軟土路基是經常遇到的現象， 為確保道路施工質量，應采取必要措施對軟土路基進行加固處理。水泥攪 拌樁技術具有施工便捷、成本合理、加固效果良好等諸多優點，在軟土路 基施工中得到普遍應用。在軟土路基施工中應用水泥攪拌樁技術時，應當 嚴格按照規范流程開展施工作業，嚴格把控施工中的質量細節，切實保障軟土路基加固效果，提高道路運行的安全性與可靠性。

參考文獻

[1]杜存貴.城市道路軟土地基施工及處理方法關鍵探索[J].智能城市 .2019（11）

[2]吳彥銘.市政道路工程軟土地基處理施工技術[J].交通世界 .2019（16）