市政道路深層水泥攪拌樁施工分析

◎陳磊

引言：

在傳統的市政道路建設中，由于地基建設的相對落后，大多數市政道路的地基都是質量較差的軟土地基。市政道路是城市道路的中心，在實際施工過程中，往往需要具有較大的承重能力，由于軟土地基的質量較差，大多數市政道路的使用壽命難以得到保證。水泥攪拌樁施工技術作為二十世紀末快速發展起來的一種新型地基施工技術，在地基加固處理當中已經得到了較為廣泛的應用，為市政道路地基的加固和道路建設發揮了重要的作用，大大提升了市政道路的使用壽命。

一、水泥攪拌樁施工技術概述

水泥攪拌樁施工技術發展于二十世紀末，經過十幾年的發展之后，如今在市政道路施工方面已經有了較為廣泛的應用。它的主要作用是對道路地基進行施工和加固，通過提升城市地基的質量來保證城市道路的使用壽命，保證市政道路能夠在較長的時間內持續使用。水泥是水泥攪拌樁施工技術固化劑的主要成分，利用水泥攪拌樁，該技術可以將大量水泥注入泥土當中，然后通過攪拌技術讓水泥和泥土進行充分的混合，并經過一系列的物理和化學反應使得原本質地松軟的泥土變硬，達到市政道路建設所需要的地基要求。具體來講，水泥攪拌樁施工技術可以分為干噴法和濕噴法兩種，分別適用于不同的施工環境，并且在實際施工過程當中都有著十分不錯的應用效果。

水泥攪拌樁施工技術

二、市政道路軟土地基的危害

不同地區的地質土壤情況相差較大，實際完成工程質量受到周圍自然環境和地質環境影響較大，需要就不同地區的地基特點進行慎重選擇，軟土地基是市政道路建設過程中常見的施工環境。在建設施工過程中，軟土地基無法承擔直接進行地基建設的任務，在地基施工之前，首先需要對軟土地基進行改善，由于市政道路工程往往具有較大的負荷，同時由于整個市政道路的總體投資金額較大，且連接的位置較為關鍵，所以在投入使用之后，需要具備較長的使用壽命，并且在使用過程中需要保證較高的安全性能，而軟土地基對于市政道路建設而言具有諸多不良的影響，首先由于軟土地基自身的物理特性決定了其承載力與普通地基相比相差較遠，在日常使用時能夠承受的荷載能力有限，并且在后期無法承擔較大的負荷。在使用過程中，隨著使用時間的增加，軟土地基區域的沉降問題較為嚴重，會影響到過往車輛的正常行駛安全。由于軟土地基的強度較低，在使用過程中容易出現變形的情況，道路嚴重變形會影響到整個交通網絡的正常運行，造成巨大的社會負面影響和經濟損失。

三、水泥攪拌樁施工技術的優勢

與傳統的市政道路地基加工技術相比，水泥攪拌樁技術有著不可替代的優勢。

1.最大程度的利用原土。

水泥攪拌樁施工技術最突出的優勢就是能夠最大程度的利用原土。在道路地基建設當中，為了避免軟土地基在使用過程當中因難以承受過高的壓力而遭到損壞，需要對軟土地基進行加固處理。而傳統的地基建設技術進行加固的方式往往是將原本的軟土挖掘出來，再以硬度較高人工挖掘土進行置換。這種置換方法雖然能夠起到加固地基的作用，但是往往需要浪費大量的人力物力，且在施工環境較為惡劣的情況下難以使用。而利用水泥攪拌樁施工技術，通過將軟土與水泥充分攪拌結合，促進其產生相應的物理和化學變化來使其變硬，可以最大程度的利用原土，降低在施工過程當中所造成的人力物力消耗。同時，因為避免了人工置換土質，水泥攪拌樁施工技術也能夠大大的縮短施工所需的時間，提高市政道路建設的工作效率。

2.對周圍建筑的影響較小。

傳統的道路地基施工技術要大范圍的進行地基土壤的轉移和置換，用于地基建設的土壤往往質地較硬且承受壓力較大，因此很容易造成地基的側向擠出，對周邊的建筑地基造成影響，從而在一定程度上造成了周邊建筑質量的下降。利用水泥攪拌樁施工技術，直接利用原土進行地基的加固和施工，可以最大程度的保證周邊土地不受破壞，因此往往不會造成地基的側向擠出，可以將對周邊建筑的影響降低到最小，保證周邊建筑不會因為市政道路地建設而遭到破壞。

3.施工方案設計靈活。

市政道路的建設往往需要面對不同的土地環境，根據不同的土地環境選擇不同的施工方案能夠在很大程度上提高施工工程效率，降低道路施工所需要的成本。傳統的道路地基建設手段由于技術水平的相對落后，在面對不同的土質環境時往往沒有較多的變化，只能采用同樣的施工方案打“持久戰”，這無疑會大大增加道路施工所需要的時間，提高道路施工的成本消耗。在這一方面，水泥攪拌樁施工技術所具有的優勢是，它能夠根據不同的土質環境選擇不同的固化劑原料，通過不同的固化劑配方來適應不同的土質環境，從而保證水泥攪拌樁施工技術能夠適應各種土質的要求，不論在何種土質環境下都能夠保證具有最大的施工效率，以此來避免道路施工團隊因為土地環境的不同而造成的施工效率的下降，大大降低了市政道路施工所需要的成本。

4.避免附加沉降的發生。

在傳統的道路地基加工技術當中，不論采用哪一種技術手段，最后建成的地基與原土相比，其重度都會發生很大的變化，單位面積上對土層的壓力大大增加，再加上施工過程當中對于土層的擾動，土層承受壓力的能力降低，最終導致地基沉降的發生。地基的沉降會引發城市道路的下陷，從而大大縮短了城市道路的使用壽命，并且造成了道路使用的交通安全隱患。利用水泥攪拌樁施工技術，直接利用原土加注水泥進行施工，最后完工的地基與原土相比，它的重度并不會發生太大的變化，并且，利用水泥攪拌樁攪拌施工，對于周圍土層的擾動影響也同樣會降低到最小。

四、水泥攪拌樁施工技術的應用

1.試樁。

為了確保后續工作的安全和順利進行，在施工正式開始之前，需要工作人員和設計人員對于施工地區的自然地質條件進行調查，并進行現場試樁，首先需要勘察施工場地地質環境，以判斷選擇合適的施工方法，確定最合適的樁型以方便后續進行材料設備的供給。為了防止在施工過程中出現不必要的失誤，造成施工無法按時進行，在施工機械進入現場之前，需要對設備的工作狀態進行檢查，確保其能夠完成既定工作任務，同時對樁基設備和施工現場條件進行二次比對，進行對比的目的是更準確地掌握攪拌樁的承受力，為后續工作提供準確的判斷依據。由于在施工過程中，如果臨時變更樁型，會額外增加施工費用，因為在施工過程中，如果臨時對樁型進行變更，就需要對適配的機器設備及材料進行改變，此舉不僅會大幅度降低工程進度，而且會造成施工成本的上漲。所以在進行施工之前，首先需要對所有的相關內容進行確認，保證在非特殊情況下，不需對樁型進行變更，然后再將相應的適配安裝設備和材料進行調配。對于市政管網工程而言，對于樁型改變的幾率較少，但不排除特殊情況，如前期設計過程中對地質勘查效果不詳細，或者是工作人員對于樁型材料實際的力學性能掌握不夠，導致在施工過程后需臨時對樁型進行變更的情況。總之，為了控制施工成本和施工進度，在正式施工之前一定要對相應的準備工作、相關數據再三確認，保證性能符合施工需求，以保證正式開工后相關作業內容都能夠按照原計劃順利進行，最大程度地保證施工工期的控制。為了防止攪拌樁數量過多而造成的荷載數值巨大，使該區域的軟土地基無法承受，可采用靜壓樁施工方法。

但由于兩種數據之間的關系并非明確的數字對應，所以需要根據當地實際情況和工作人員經驗，對其相關經驗有一個大致的了解，并在后續工作安排中有所體現，確保能提前設計應急預案，防止在設備使用過程中，由于相關數據計算失誤導致工作無法順利進行。根據工作經驗，壓力樁與單樁承受力一般的比值為2，在之前的實驗過程中只要能夠完成靜載實驗的相關內容，就證明在后續的實際使用過程中也能符合相應的需要。為了持續提高現場質量管理能力，就要對工作過程中相應的數據進行收集整理，尤其是關于承載力、有效樁長、灌漿速度、入巖深度等，對于道路正常使用壽命和工作質量有密切影響的數據，必須要分門別類的進行整理收集，以便在未來的工作中作為基礎數據，幫助工程管理人員更好地掌握現場施工情況。

試樁

2.選擇機械。

水泥攪拌樁施工量較大，宜采取機械化作業方式。為順利完成水泥攪拌樁施工任務，需結合工程質量要求、實際施工環境等具體情況，選擇相適應的機械設備。深層攪拌樁機是最重要的施工機械，主要選用單軸深層攪拌樁機和雙軸深層攪拌樁機。這2種攪拌樁機的適用場所不同，應根據設計圖紙和地基處理條件做出合理選擇，以保證其與實際施工需求相適配。對于塊狀軟基，選用單頭深層攪拌樁機較為合適；而對于壁狀或格柵狀軟基，選用雙軸深層攪拌樁機為宜。

3.放樣。

放樣工作通過對實地進行測量，并對測量過程的數據進行匯總整理，為后續的施工工作提供準確的測量數據。為各個建設內容之間的相對距離、關系點以及角度高度等提供明確的數據支持，幫助工作人員設立好相應的控制點，為完成建設任務，找到相應的標高點，提供準確定位。放樣工作的質量，直接決定了后續工作是否能夠順利推進，也決定了實際施工內容是否與設計參數保持一致，所以在放樣過程中必須嚴格按照圖紙中的規定來進行工作，并保證最終測量結果的準確性。

4.拌制水泥漿。

水泥攪拌樁在道路工程軟基加固過程中，有非常重要的影響，在拌制水泥漿時，工作人員必須要控制好水泥、水以及其他添加劑的配合比，在進行配制之前，為了防止材料浪費并明確配制材料的實際使用效果，要選擇少量材料進行提前試驗，確保水泥漿質量能夠符合施工標準。實際拌制水泥漿要根據之前實驗所得到的配合比數據進行確定，在進行水泥攪拌過程中，應確保整個過程的攪拌速度均勻，防止水泥成塊，更不能出現凝固現象。

5.水泥攪拌機械安裝現場就位。

水泥攪拌樁在加固軟基施工過程中，應對施工現場進行及時清理，并安排專業工作人員對機械設備進行組裝，確保鉆機能夠順利進場并完成組裝任務。設備組裝過后，需要有專業工作人員對機械設備的工作狀態進行調試，并采用儀器對其各部分的機械組成進行調試，在施工過程間，工作人員也要定期對設備進行檢查，確保機械能夠處于正常的工作狀態，以防止機械設備異常而造成的水泥漿制備攪拌過程出現問題，影響到后續的施工質量。

6.攪拌機提升攪拌。

鉆機正式開始工作之后，應沿著之前安排好的鋼筋架方向，不斷進行切土攪拌，在攪拌混凝土時，水泥漿的漿泵要開始向土質中灌入水泥漿。當達到施工要求高度之后，不再注入漿液，但要根據試樁時間對其進行控制，及時提升攪拌機位置，防止噴漿口堵塞。

攪拌機提升攪拌

五、市政道路軟基工程水泥深層攪拌樁施工質量控制

隨著國民經濟發展速度的不斷加快及科學技術的不斷進步，我國城市化建設也愈加完善，這都為市政道路建設規范的擴大提供了可靠地依據。在社會主義市場經濟高速發展的今天，市場競爭壓力越來越重，更對市政工程的質量提出了更高地要求。

1.對全部施工機械設備進行準確編號，在鉆機明顯位置懸掛現場技術員、鉆機長等標牌。在水泥攪拌樁開鉆前，應對整個管道進行清洗并對管道堵塞情況進行檢查，確保水徹底排出后，應進行下沉作業。將一個吊錘懸掛在主機上面，可以降低水泥攪拌樁體垂直度的偏差值。

2.將電腦記錄儀配備到每臺機械上，可以確保樁體摻合量與水泥漿用量符合設計規定。并進行水泥漿比重測定儀的配置，確保實時對水泥漿水灰比進行檢測，確保其符合施工要求。為防止第一次下鉆出現管道堵塞現象，可帶漿下鉆，與總噴漿量相比，應低于50%，在下鉆施工中應避免帶水下鉆施工。施工中應選用低檔操作進行第一次下鉆與提鉆作業，隨后進行提升。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.為達到施工要求，在樁底第一次提鉆噴漿時應進行30秒的停留，隨后進行樁端作業。水泥深層攪拌樁施工過程中，應對噴漿與停漿時間進行嚴格控制。開鉆施工后不能出現噴漿中斷現象，應連續作業。當存在噴漿量不夠的情況，應嚴格遵循相關施工規定，進行復噴作業。復噴噴漿量應在設計規定以上。如遇不可避免因素時，應對中斷深度進行及時記錄與分析，補噴施工應在12小時內進行，并在施工記錄本內進行補噴情況的詳細記錄。補噴重疊段必須在100厘米以上，如時間在12個小時以上時，應選用補樁方式進行施工。

結語：

深層水泥攪拌樁處理過程較快，可以快速投入使用。但深層水泥攪拌軟基處理屬于隱蔽工程，如施工質量不滿足設計及規范要求，則很難進行補救且在構成隱患。因此，在施工中需要緊抓施工環節，嚴格控制施工過程中的施工管理。根據現場實際地質情況對工藝等做出必要的調整，有利于保證工程質量。