橋梁基礎施工中水泥攪拌樁技術應用

蔡強

（宜春市公路事業發展中心奉新分中心，江西 宜春 330700）

0 引言

水泥攪拌樁技術是橋梁基礎施工中的一項重要技術，其憑借獨特的優勢和可靠性在現代橋梁基礎工程中得到了廣泛應用。該技術主要通過將水泥、砂、石料等材料與地基土壤進行充分的混合，形成堅固可靠的樁基，從而為橋梁提供良好的承載能力和穩定性。

1 水泥攪拌樁技術的優勢

1.1 可提高基礎的承載能力

水泥攪拌樁技術通過將水泥、砂、石料等材料與地下土壤充分混合，形成堅固的樁基層，從而提供較高的承載能力，確保橋梁結構的可靠性和持久性。水泥攪拌樁技術能夠使樁體與土壤之間形成良好的結合，增加樁基的摩擦阻力和側向承載能力，有效地提高樁基的穩定性和安全性。

1.2 適用范圍廣

通過調整攪拌樁的直徑和長度、合理設置相關技術參數，水泥攪拌樁技術可以靈活應用于軟土地質與其他復雜地質條件。在軟土地質條件下，水泥攪拌樁可以改善土壤的工程性質，提高承載能力和抗沉降性能。在復雜地質條件下，水泥攪拌樁能夠克服地層不均勻、巖石夾層和松散地層等問題，有效滿足承載要求。

1.3 施工便捷

水泥攪拌樁技術以其施工速度快、效率高的特點而受到廣泛應用。相比傳統的灌注樁施工方式，水泥攪拌樁利用機械化設備進行施工，操作簡便、施工速度較快，能夠有效縮短工期，提高工程效率。通過自動化的攪拌裝置和鉆機設備，可以實現連續作業，大大減少人力投入和勞動強度，從而提高施工效率和施工質量。水泥攪拌樁技術的高效施工特點使其成為大型橋梁基礎工程的理想選擇。

1.4 對環境影響小

水泥攪拌樁施工過程中產生的廢棄物較少，對環境影響較小。由于水泥攪拌樁施工主要使用水泥和土壤等自然材料，不需要大量的額外材料，可以減少廢棄物的產生。相對于其他施工方法，在水泥攪拌樁施工現場，揚塵、噪聲等污染問題也較少。此外，水泥攪拌樁技術能夠有效控制土壤侵蝕和水源污染，有效降低對周邊環境的不利影響[1]。

2 橋梁基礎施工中水泥攪拌樁技術應用

2.1 工程概況

在高速公路工程施工中，遇到與堤防道路交叉的情況時，為了確保車輛通行的安全性，需要設置橋梁結構。某高速公路橋梁項目施工地點位于湖底沉積地段，土質條件包括淤泥質砂土和壓黏土等。在該工程項目施工中，部分區域的軟弱土厚度超過17m，承載性能約為79kPa，地下水位較高，土壤含水量也較大，超過35%，土壤之間的孔隙率在90%以上，完全超出飽和標準。經分析，該工程項目所在地區屬于典型的軟弱土地基形式，這便對橋頭填方施工提出了更高的要求，同時要保證施工沉降在合理范圍之內。為了滿足該項目施工標準，施工單位最終選擇使用水泥攪拌樁技術進行樁基結構加固處理，以提升公路橋梁的運行質量。

2.2 施工準備

2.2.1 施工現場處理

進行水泥攪拌樁施工之前，需要進行現場處理工作，具體包括以下兩點：

第一，施工人員需要明確鉆機作業的范圍，檢查周邊環境是否存在不利的因素，同時要將現場鉆機周邊的碎石、瓦礫、樹葉、枯木等雜物清理干凈，以確保現場的整潔性。

第二，在現場整理過程中，如果存在高低不平或坑洞情況，應及時進行填平處理，以提高路基結構的承載能力。此外，應在路基一側或兩側設置良好的排水設施，確保在陰雨天后能夠及時排水，以防止積水腐蝕工程材料，對現場施工造成干擾。

2.2.2 施工材料準備

在水泥攪拌樁施工過程中，主要施工材料包括水泥和粉煤灰等，是公路橋梁路基加固的主要固化劑。為滿足路基加固施工要求，必須嚴格控制這些材料的質量。為此，施工管理人員應對現場進行全面勘測，并隨機抽樣檢測水泥和粉煤灰的相關指標，各項指標合格才能將這些材料用于公路橋梁建設。

由于橋梁項目的建設周期較長，所需材料的體量較大，因此檢測合格并運輸到現場的材料應合理存放管理，避免因存放管理不當導致材料變質。特別是水泥材料，現場應采取必要的覆蓋處理措施，防止降雨導致材料受潮和結塊等問題。

此外，技術人員應對現場處置條件進行全面勘察，掌握原材料的組分信息，選擇合適的樣品在試驗室進行檢測，以確定水泥和粉煤灰材料的合適加入比例，從而保證現場施工作業順利進行，全面提升路基結構的安全性和穩定性，以滿足交通需求[2]。

2.2.3 施工設備檢查

水泥攪拌樁施工的成功開展離不開施工設備的支持和保障。在施工前，對施工設備的監督檢查和維護工作至關重要，能夠保證施工過程順利進行。

首先，在施工設備投入使用之前，必須對其進行全面的檢查，確保各方面性能符合要求，避免在施工過程中發生設備故障和安全事故。

其次，在實際施工之前，應對施工設備進行試運行，檢驗設備的各項功能是否正常，包括操作性能、傳動系統、液壓系統等。只有確保設備運行正常，才能保證施工過程的連續性和順利進行。

最后，應安排專業人員負責設備的日常維護工作，定期檢查設備的潤滑、緊固件等情況，定期對設備進行保養，延長設備的使用壽命，確保設備處于正常運行狀態，以有效減少維修成本和停工時間。如果發現設備出現故障需要及時進行處理，避免對施工進度和質量造成不利影響。

2.3 水泥漿配合比

水泥漿的質量直接關系到橋梁基礎結構的施工水平，因此完成各項施工準備工作后，需要組織相關人員進行水泥漿配合比試驗，確定合適的配合比，確保水泥、粉煤灰、外加劑、摻合料等材料的加入比例符合配合比要求。同時，加強拌和環節的質量控制，選擇合格的拌和設備，并落實水泥漿質量檢測工作。可通過試樁的方法檢測材料是否合格，同時判斷施工工藝和施工材料是否滿足施工需要。如果在試樁環節發現水泥漿配合比不合適或不能滿足施工需要，應及時調整材料配合比。

2.4 確定攪拌樁施工位置

在水泥攪拌樁施工過程中，確定樁體位置尤為重要，是保證橋梁基礎結構承載性能的關鍵。確定樁體位置時，應使用全站儀進行測量和定位，保證精確度達標，將數據偏差控制在2cm 以內（見圖1）。此外，在樁位固定環節，操作人員必須嚴格按照規定程序和標準進行作業，并確保施工設備性能達標，以避免在施工過程中出現質量問題、留下安全隱患[3]。

圖1 樁基就位

2.5 成樁試驗

在成樁試驗環節，應對噴漿壓力、鉆進速度、噴漿時間等進行準確的試驗分析，為后續施工作業提供指導。驗收人員應確保施工深度超過設計方案的深度，且試樁數量符合要求，一般要在5 根以上，以保證成樁試驗數據信息具備代表性。在成樁試驗環節如果存在問題，應組織技術人員及時進入現場進行檢查，尋找原因與解決措施。成樁試驗之后，若各項參數檢測合格，可正式開始施工，施工過程中禁止隨意更改施工參數，以確保樁體結構質量達標[4]。

2.6 攪拌與噴漿

按照配合比要求進行水泥漿材料拌和，材料經檢測性能合格即可進行現場施工。開啟攪拌機后，按照相關規范進行操作。使用鉆機中自帶的深度計進行深度測量，確保下沉攪拌的速度合理，以免速度過快或者過慢，影響樁體結構、質量性能。在下沉攪拌階段，應持續向內部送氣，避免鉆頭在施工過程中發生堵塞。如果在下沉作業過程中遇到雜質或障礙物，應降低鉆頭運行速度，以免發生安全事故及施工設備損壞[5]。

鉆機開始運行后，確保其垂直度非常關鍵。因此，施工人員需要定期監測垂直度，并在發現嚴重偏差時立即進行調整，以確保施工效果不受影響。鉆機下沉至設計深度后進行噴漿施工，邊噴漿攪拌邊提升鉆桿，使漿液和土體充分拌和[6]。

3 施工注意事項

3.1 施工前的注意事項

進行樁基施工前，必須對整個施工系統進行全面的檢測，以確保施工順利進行。對于泵送水泥管道，應在清水處理的基礎上進行全面檢測，檢查管道內部是否通暢，以確保水泥在泵送過程中不會發生堵塞現象。此外，應檢測泵送壓力是否穩定、泵送速度是否均勻等。通過這些細致的管道檢測，及時發現并解決潛在問題，確保施工過程的連續性和穩定性。

另外，在鉆頭鉆進環節，需要采取適當的措施避免鉆進偏差。一般采用懸掛吊錘的方法，具體做法是將吊錘掛在主機上部并與鉆桿一起工作[7]。

3.2 成樁質量檢測

施工前應仔細查看施工圖紙和設計要求，明確樁的尺寸、深度、強度等要求，確保準備工作充分。施工過程中，應使用合格的原材料，確保樁體材料質量符合標準。水泥攪拌樁施工結束后，需要進行相應的養護。樁體養護結束后，需要對樁體的尺寸、強度、密實度等關鍵參數進行檢測，以驗證是否符合設計要求。例如，通過測量樁的直徑、長度和形狀等參數，驗證樁的尺寸是否符合設計要求；通過靜載試驗檢測水泥攪拌樁的承載能力；通過對樁體的外觀、表面平整度和缺陷進行檢查，查看是否存在裂縫、空洞、麻面等質量問題，若存在問題需要及時進行修復和整改[8-9]。

3.3 下鉆過程中的注意事項

下鉆是橋梁基礎結構施工中至關重要的環節，對施工質量有直接影響。在下鉆過程中，可以采用帶漿下鉆的方式，并將下鉆速度控制在合理范圍內，避免施工過程中出現空孔道堵塞的情況。此外，在下鉆環中，噴漿量的控制尤為重要，通常為總量的一半，通過合理控制噴漿量，可以保證在施工過程中土壤的穩定性和樁體的質量，從而滿足工程建設要求。

3.4 施工中的注意事項

在現場施工過程中，如果攪拌機的噴漿量達不到設計標準，應及時調整施工參數，以確保噴漿量符合要求，滿足工程建設標準。此外，在施工過程中如果因斷電或樁機設備故障等原因出現施工中斷情況，應將鉆機提升后，及時使用素土進行孔內回填處理。故障排除后再繼續進行施工作業，以確保施工效果合格，樁體的強度性能達到工程標準[10]。

4 結語

水泥攪拌樁技術在橋梁基礎施工中扮演著重要角色，具備許多優勢和潛力，在施工過程中，加強對各個施工環節的質量控制，能夠有效保證施工效果，進而為橋梁工程的整體質量提供保障。在未來的橋梁項目中，還需要不斷總結經驗，引入先進的技術理念，以提升水泥攪拌樁技術的應用效果，為橋梁基礎工程的可持續發展作出貢獻。