道路建設(shè)中的水泥土攪拌樁加固地基施工技術(shù)

摘要：道路工程建設(shè)屬于一項系統(tǒng)化內(nèi)容，每個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量都會對整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量和使用性能產(chǎn)生影響，地基作為道路結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)部位，其是工程整體的承載結(jié)構(gòu)，若不能保證地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度質(zhì)量達(dá)標(biāo)，在投入使用階段會出現(xiàn)不規(guī)則沉降、裂縫等情況，影響道路整體使用壽命。對于地基土體不達(dá)標(biāo)的區(qū)域，一般采用對地基結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理的方式來在強(qiáng)化基礎(chǔ)工程性能，本文結(jié)合工程實例對水泥攪拌樁加固地基施工技術(shù)進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：道路工程??水泥攪拌樁??地基加固??施工技術(shù)

Construction Technology of Cement-soil Mixing Pile in Road Construction

LI?Changde

（Heilongjiang Expressway Service Center， Harbin， Heilongjiang?Province，?150030?China）

Abstract： Road construction is a systematic content， the construction quality of each link will have an impact on the quality and service performance of the whole structure. The foundation， as the foundation part of the road structure， is the bearing structure of the project as a whole. If the quality of the foundation structure can not be guaranteed， irregular settlement and cracks will appear in the period of putting into use， which will affect the overall service life of the road. In order to strengthen the foundation engineering performance in the region where the foundation soil is not up to the standard， the construction technology of cement mixing pile is studied in this paper.

Key Words： Road Engineering;?Cement mixing pile;?Foundation reinforcement; Construction technology

水泥土攪拌加固是一種較為有效的地基加固處理技術(shù)，樁體的強(qiáng)度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，整個過程易操作，在當(dāng)前道路工程路基施工中得到了廣泛應(yīng)用。在實際施工中需要掌握技術(shù)內(nèi)容和相關(guān)要點，明確工藝流程，規(guī)范施工程序，保障施工技術(shù)應(yīng)用的有效性，提高道路工程整體施工技術(shù)水平，充分發(fā)揮水泥攪拌樁技術(shù)作用，強(qiáng)化道路地基施工質(zhì)量，為道路工程投入使用期間的安全穩(wěn)定提供保障。

1.工程概況

以某地區(qū)道路工程為例，該道路長度為956m，寬度為50m，施工中涉及表層素填土、淤泥質(zhì)粘土夾粉土、粘土夾粉土。素填土層的回填厚度在3～4.5m以內(nèi)，填土內(nèi)部含水量比較高，若無法進(jìn)行充分壓實，則會存在軟弱區(qū)域從而影響工程整體質(zhì)量，為達(dá)到工程建設(shè)目標(biāo)，本工程采用水泥攪拌樁加固地基施工技術(shù)對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。

2.水泥攪拌樁加固地基施工技術(shù)的應(yīng)用分析

道路工程建設(shè)中對基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量較為嚴(yán)格，尤其在一些地質(zhì)環(huán)境條件較為特殊的區(qū)域，若沒有對地基進(jìn)行有效處理，則會埋下一定的安全隱患，影響后續(xù)道路工程的功能質(zhì)量，無法為人們提供安全穩(wěn)定的運輸條件，因此，必須要采取有效措施進(jìn)行針對性的處理，保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量。水泥攪拌樁作為比較常用的一種加固處理方法，其優(yōu)勢作用相對明顯，對于軟基的加固處理效果比較好，無需投入較多成本就能夠取得良好效果。

2.1水泥攪拌樁加固技術(shù)作用機(jī)理

水機(jī)攪拌樁在施工時主要使用水泥材料對地基中的軟土部位進(jìn)行加固處理，借助深層攪拌樁讓土體與水泥進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁苟呔鶆蚧旌希笮纬蓜偠群蛷?qiáng)度都比較高的混合固結(jié)體，使得原有地基結(jié)構(gòu)質(zhì)量和性能得到增強(qiáng)，投入使用期間發(fā)生沉降現(xiàn)象的可能性比較小。這種水泥攪拌樁加固地基的技術(shù)，主要利用水泥材料的性質(zhì)和特點與土體進(jìn)行混合，形成一個既有剛性性質(zhì)又有柔性特點的混合樁，凝固后的樁體其剛度、強(qiáng)度和抗壓能力等屬于中間范疇，在超過其能夠承受的荷載力后出現(xiàn)變形情況，從而與周圍土體共同荷載作用力，最終形成柔性復(fù)合地基。

2.2水泥攪拌樁的優(yōu)點分析

這種地基加固技術(shù)在多種土質(zhì)類型中都能夠得到良好的應(yīng)用效果，而且加固深度可以根據(jù)攪拌機(jī)的動力大小進(jìn)行確定，最深可達(dá)30m左右，加固深度相對較大;使用工程范圍廣泛，能夠與地基土體相結(jié)合形成復(fù)合地基，可改善原有地基結(jié)構(gòu)，提高其承載力，在道路建設(shè)中地基加固處理中可獲得顯著效果;該施工技術(shù)與以往使用的施工技術(shù)方法相比，無需較多花費較多時間，而且對周圍環(huán)境的影響下，也不用使用較多的資源和設(shè)備，整體的投入成本比較低，噪音小、不會產(chǎn)生振動現(xiàn)象，對周圍建筑物的影響小，施工時的綜合效益比較高;主要使用專門的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，整個操作流程的機(jī)械化水平比較高，而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的性能也逐漸提升，可滿足不同工程地基加固處理需要，能夠快速、高效地完成施工作業(yè)。

2.3前期準(zhǔn)備工作

本工程項目中使用水泥攪拌樁加固的區(qū)域比較大，要想在規(guī)定的時間內(nèi)完成施工作業(yè)，則需要做好針對性的準(zhǔn)備工作，對于現(xiàn)場情況應(yīng)進(jìn)行全面勘察和細(xì)致調(diào)研，根據(jù)各項數(shù)據(jù)進(jìn)行施工設(shè)計，確定樁頂標(biāo)高和施工作業(yè)具體深度，為后續(xù)施工作業(yè)開展提供有效依據(jù);做好現(xiàn)場平整處理工作，了解地下管線分布情況，清除施工中的障礙物，對于軟弱區(qū)域需要進(jìn)行重點處理;檢查好施工中應(yīng)用的各種機(jī)械設(shè)備，做好調(diào)試工作，使其在施工中正常運行;做好加固試驗，根據(jù)試驗樁測試結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，確定達(dá)標(biāo)后才能應(yīng)用到具體施工中;對于施工人員要進(jìn)行崗前培訓(xùn)，讓施工人員掌握每個環(huán)節(jié)技術(shù)要點，確保施工內(nèi)容充分落實。

2.4現(xiàn)場施工流程

本工程地基加固施工的主要工藝流程包括：施工區(qū)域場地清理→測量放樣確定樁位后準(zhǔn)備施工中所需的材料和設(shè)備→鉆機(jī)就位，做好性能檢驗工作→攪拌噴漿下沉施工，鉆進(jìn)的同時噴漿處理，要保證漿液數(shù)量充足→攪拌提升→重復(fù)下沉提升，確定攪拌深度，達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后停止攪拌→移位處理，連續(xù)加固施工。

2.5技術(shù)的具體應(yīng)用

要先進(jìn)行施工現(xiàn)場的測量放線工作，根據(jù)設(shè)計要求和圖紙內(nèi)容確定施工的具體位置，做好攪拌樁孔放樣工作，相關(guān)管理人員要進(jìn)行簽字審核，確定沒有問題后準(zhǔn)備施工;將鉆機(jī)放置在指定位置，其中線要與樁孔中心保持一致，機(jī)頭要完全垂直于地面，以免在鉆孔期間出現(xiàn)偏差情況，可使用專門的儀器設(shè)備進(jìn)行檢查;鉆機(jī)就位后要制作水泥漿液，本工程中主要使用普通的硅酸鹽水泥，根據(jù)試驗樁的比例進(jìn)行漿液配置，保證水泥漿的性能達(dá)標(biāo);預(yù)攪噴漿攪拌下沉，電機(jī)開啟后按照一定順序進(jìn)行下沉施工，做好質(zhì)量監(jiān)測工作，對下沉速度進(jìn)行合理控制，保證噴漿數(shù)量合理，整個操作流程不能停止攪拌，鉆桿應(yīng)處于處置狀態(tài);達(dá)到設(shè)計深度后提升樁機(jī)設(shè)備，在提升過程中也要一直保持?jǐn)嚢锠顟B(tài);重復(fù)下沉噴漿和攪拌提升操作，必須要保證水泥漿液攪拌的均勻性;中途中斷施工超過3h或者施工完全結(jié)束后要進(jìn)行管路清理，否則易出現(xiàn)堵塞情況。

3.水泥攪拌樁加固地基質(zhì)量檢驗

3.1施工質(zhì)量檢測

為強(qiáng)化水泥土攪拌樁加固地基施工技術(shù)的應(yīng)用效果，保證加固質(zhì)量達(dá)標(biāo)，則需要將施工質(zhì)量與原始記錄進(jìn)行對比分析，會安排專門的工作人員根據(jù)相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樁體挖掘工作，而后將施工樁體外表和質(zhì)量與施工設(shè)計進(jìn)行對比，充分掌握地基土體與水泥漿液的混合程度，確定其質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。同時也要對成樁的位移情況和沉降情況等進(jìn)行觀察分析，對多方面因素進(jìn)行綜合分析后確定具體施工質(zhì)量。成樁3d后，對淺部樁頭進(jìn)行開挖檢驗，觀察攪拌樁的成樁效果;成樁10d后，使用輕型動力觸探器對整個樁體的均勻性進(jìn)行檢驗，可抽取一定比例的樁體數(shù)量基進(jìn)行質(zhì)量檢測;成樁28d后，要對全部樁體清理和試驗，一般會采用鉆孔取芯的方式進(jìn)行試驗。

3.2水泥攪拌樁檢測

靜載試驗是對樁體承載能力進(jìn)行檢驗，通常進(jìn)行復(fù)合地基靜載試驗，在成樁28d后對樁體質(zhì)量進(jìn)行檢查，若成樁數(shù)量超過10%，進(jìn)行靜載試驗。如果在觸探試驗后不能保障質(zhì)量達(dá)標(biāo)還需要在成樁后進(jìn)行樁體的抗壓強(qiáng)度檢測，總檢測數(shù)量要超過3根;取芯試驗一般在成樁一個星期后進(jìn)行樁頭開挖，在成樁一個月后進(jìn)行樁身鉆孔取芯，而后對取樣進(jìn)行質(zhì)量和性能檢測。

4.水泥攪拌樁地基加固施工中的注意事項

由于地基工程施工條件的特殊性，在實際道路建設(shè)中對地基進(jìn)行加固處理時需要注意的內(nèi)容比較多，若沒有做好各方面因素的控制工作，則會對最終的加固效果產(chǎn)生影響，無法保證地基投入使用期間穩(wěn)固性，從而影響工作建設(shè)質(zhì)量。因此，在施工期間不僅要做好施工質(zhì)量檢驗和水泥攪拌樁檢測等工作，也要對施工中的各項參數(shù)進(jìn)行有效控制，將誤差控制在合理范圍，以免影響道路基礎(chǔ)工程整體施工效果。

4.1做好參數(shù)控制工作

鉆機(jī)施工階段一定要嚴(yán)格按照施工設(shè)計圖紙中的各項數(shù)據(jù)要求做好參數(shù)控制工作，保證樁徑與樁長的準(zhǔn)確性，以免出現(xiàn)較大偏差而影響后續(xù)施工質(zhì)量。攪拌樁成型后應(yīng)根據(jù)設(shè)定要求進(jìn)行復(fù)核，將施工實際數(shù)值與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比分析，要將誤差控制在合理范圍內(nèi)，這是保障水泥攪拌樁加固質(zhì)量的基礎(chǔ)與前提。鉆進(jìn)設(shè)備應(yīng)進(jìn)行定期保養(yǎng)和維護(hù)，若在實際施工階段出現(xiàn)樁頭過度磨損的情況應(yīng)及時替換，以免影響施工質(zhì)量和效率。

4.2 保證攪拌樁的垂直度

在具體施工中一定要對攪拌樁的質(zhì)量和垂直度進(jìn)行有效控制，對于施工中應(yīng)用的工具質(zhì)量，與地面的角度和吊裝設(shè)備參數(shù)等應(yīng)進(jìn)行全面細(xì)致的檢查與控制，要做好參數(shù)復(fù)核工作，一般需要復(fù)核2次以上。安排專門工作人員對于復(fù)核結(jié)果進(jìn)行記錄，必須要將誤差控制在合理范圍內(nèi)才能允許進(jìn)行下一項施工作業(yè)。可使用不同的儀器設(shè)備進(jìn)行垂直度檢驗，必須要保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，若出現(xiàn)異常情況應(yīng)及時糾正與調(diào)整，降低對后續(xù)施工的影響。

4.3控制樁端、樁頂和樁身質(zhì)量

水泥攪拌樁施工時應(yīng)確定需要重點注意的位置，主要涉及樁端、樁頂和樁身。提鉆時要在樁底部位停留1min左右，可以對樁端位置進(jìn)行打磨，上提時多余漿液會噴入到樁體中，達(dá)到樁頂位置后要停留半分鐘左右。施工期間一定要按照順序進(jìn)行連續(xù)噴樁施工，不能出現(xiàn)中間停頓間隔的情況。若因一些因素出現(xiàn)中斷施工的情況，則要對涉及的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、詳細(xì)記錄，而后根據(jù)具體情況制針對性的補(bǔ)救計劃，一定要在12h內(nèi)完成補(bǔ)噴作業(yè)，在補(bǔ)噴時還應(yīng)對具體操作進(jìn)行詳細(xì)記錄，補(bǔ)噴時與之前樁體的重疊距離應(yīng)超過1m，這是保障整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的基礎(chǔ)，對提升水泥樁質(zhì)量和性能有著重要作用，可滿足當(dāng)前道路工程建設(shè)施工要求，強(qiáng)化建設(shè)效果。

5.實際施工中的影響因素及控制措施

5.1全過程的質(zhì)量控制管理

水泥土攪拌樁加固施工是在地下進(jìn)行施工作業(yè)，其屬于一項隱蔽性工程，實際施工中的影響因素比較多，如材料質(zhì)量、機(jī)械設(shè)備性能、工藝技術(shù)和人員能力和技術(shù)水平等，為消除多種因素對道路地基加固質(zhì)量的影響，必須做好全過程的質(zhì)量控制和施工管理工作，在前期準(zhǔn)備階段需要對施工材料的類型、規(guī)格、數(shù)量和質(zhì)量等進(jìn)行全面細(xì)致檢查，確定沒有問題后放置在專門的位置進(jìn)行保存，保存期間要做好防護(hù)，避免受到外界環(huán)境因素的影響。對于機(jī)械設(shè)備要提前調(diào)試，使其在施工中能夠保持正常運行狀態(tài)。施工期間對施工人員的操作行為進(jìn)行監(jiān)督管理，若發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時糾正，保證每個環(huán)節(jié)施工質(zhì)量都能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)。施工完成后應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量驗收，對于不合格的位置要重新施工處理，直至達(dá)到施工要求。

5.2實時監(jiān)測和糾正各項數(shù)據(jù)

實際施工中涉及的參數(shù)數(shù)據(jù)比較多，為避免誤差產(chǎn)生，保證每一項數(shù)據(jù)都在合理范圍內(nèi)，要定期檢查自動計量裝置，對于施工中使用的材料用量進(jìn)行檢查和控制，觀察成樁過程中各種數(shù)據(jù)的變化情況，確定是否存在異常現(xiàn)象，記錄好每個施工環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容和采用的措施方法，對于導(dǎo)致各類問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行仔細(xì)分析，保證處理措施的針對性與有效性，同時要把控好不同施工流程的質(zhì)量，規(guī)范施工行為，以免影響水泥攪拌樁質(zhì)量。

5.3地基土體工程特性的檢測與控制

水泥攪拌樁質(zhì)不光與使用的水泥材料質(zhì)量和施工技術(shù)水平有關(guān)，也會受到地基土體自身質(zhì)量和性質(zhì)的影響，若原有土體中有機(jī)物的含量比較高，那么其內(nèi)部含水量也比較大，可塑性增強(qiáng)，在實際施工中具有膨脹性特點，外力作用下會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的變形情況。若地基土體屬于酸性土體，則會對施工材料造成一定腐蝕，也會影響水泥的水化反應(yīng)，不能保證水泥土攪拌樁的加固效果。本工程施工時，為避免上述現(xiàn)象出現(xiàn)，可加入適量生石膏對地基進(jìn)行進(jìn)行固化處理，能夠降低對水泥性能的影響，也可以減少施工水泥材料的用量。

5.4保證水泥與地基土體的均勻混合

從以往的實際工程施工效果來看，讓水泥土與地基土體進(jìn)行充分、均勻的混合在一起可以提升整個混合樁體的質(zhì)量和性能，使水泥材料可充分滲入到道路地基結(jié)構(gòu)中，讓二者能夠充分反應(yīng)，凝固后增強(qiáng)地基結(jié)構(gòu)承載力。為避免在水泥攪拌樁加固施工中受到障礙物的影響，施工前可以施工專門的機(jī)械設(shè)備對施工區(qū)域進(jìn)行全面翻整，清除障礙物，為水泥與土體的充分混合打下基礎(chǔ)。

6結(jié)語

綜上所述，使用水泥攪拌樁對地基進(jìn)行加固處理可提升道路工程地基強(qiáng)度和質(zhì)量，強(qiáng)化路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保障道路工程整體建設(shè)效果。實際施工時一定要做好準(zhǔn)備工作，對每個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量也要進(jìn)行全面檢驗，要保證施工內(nèi)容與設(shè)計圖紙中數(shù)據(jù)參數(shù)的一致性，保證水泥攪拌樁施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。這項技術(shù)應(yīng)用中需要注意的內(nèi)容比較多，應(yīng)重視對技術(shù)的優(yōu)化和完善，改善技術(shù)應(yīng)用中的不足，為強(qiáng)化道路地基質(zhì)量提供技術(shù)支撐。

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DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-9871中圖分類號：U416.1作者簡介：李長德（1964—），男，本科，工程師，研究方向為道路與橋梁施工、維修、養(yǎng)護(hù)。