探討水泥攪拌樁在公路軟土地基施工中的應用

朱勢軍

(安順市經緯公路勘察設計室)

1 工程概況

某單向雙車道高速公路的一段深厚軟土層，由于地基進行清淤的深度較大，公路路基的填土較高且施工周期短，為了減小該公路路基的工后沉降，避免在通車后對公路的運營使用產生不利影響，該段路基在施工過程中采用水泥攪拌樁的方法對軟土地基進行處理，水泥摻入比為15%，水泥采用的是標號為32.5號的普通硅酸鹽水泥。水泥攪拌樁的長度為16 m，直徑為500 mm，樁間距80 cm，采用正三角形的形式進行布置。

2 水泥攪拌樁試樁施工技術參數

設計水泥摻入比15%，則每延米水泥摻量=被加固土體重量 ×15%=3.14 ×0.52×1 ×1.7 ×103 ×0.15=100.0 kg。

參考相似軟基土層加固施工各項施工技術參數，決定3棵試樁的施工技術參數如表1。

表1 試樁的施工技術參數

鉆進、提升時管道工作壓力0.1～0.2 MPa;噴漿時管道工作壓力0.4～0.6 MPa;鉆進速度定為 1.0 m/min;提升速度定為0.5 m/min。根據現場工藝試樁情況確定，其原則是管道工作壓力、鉆進預攪、提升噴漿速度能夠保證攪拌均勻，且提升至樁頂時噴漿量恰好達到設計水泥用量。

根據以往相似軟基土層加固施工的經驗，在采用0.5∶1水灰比，每米水泥用量50 kg，鉆進、提升時管道工作壓力0.1 ～0.2 MPa;噴漿時管道工作壓力 0.4 ～0.6 MPa;鉆進速度定為1.0 m/min;提升速度定為0.5 m/min施工時，最終結果遠好于設計。施工段地質條件與其大致相同，故試樁采用以上參數應能達到設計及規范要求。

3 水泥攪拌樁的施工工藝

(1)打樁設備的定位:樁機移動至所標定的樁位并進行對中;調平樁機，然后從相互垂直的兩個方向調整鉆塔的垂直度，確保其偏差小于1.5%。

(2)攪拌鉆進:開啟設備將攪拌鉆鉆至設計的深度。

(3)水泥漿的準備:在攪拌鉆鉆進的過程中同時進行水泥漿的制備，水泥漿水灰比應依據地質勘察報告進行調整并控制在0.4 ～0.6之間。

(4)噴漿攪拌提升:當鉆頭到達目標深度后打開灰漿泵，等水泥漿到噴漿口時，一邊提升鉆頭一邊進行噴漿攪拌，在提升的過程中速度必須控制好，工程中通常提升速度在0.58～0.99 m/min之間，以便土體和水泥漿能夠拌和充分，而且噴漿量必須控制在設計要求范圍內。

(5)重復攪拌:當鉆頭邊噴漿邊提升到達樁體頂面時將灰漿泵關掉，攪拌鉆頭再次重復攪拌到達設計的深度，然后提升到地面。這樣水泥攪拌樁成樁的過程就完成了。

4 水泥攪拌樁的技術要求和質量保證

水泥攪拌樁在施工過程中應該滿足一定的施工質量標準。該工程的標準指標如表2所示。施工設備應該與地面基本保持垂直，特別是樁架要保持豎直，在施工過程中如果出現鉆機傾斜應該馬上進行校正。進行水泥攪拌樁施工時應該嚴格按規定參數進行鉆進攪拌成樁，當到達設計深度后停止下降，進行攪拌1min并確保灰漿能夠噴出后再提升鉆頭，提升過程中要控制好提升和攪拌的速度以及灰漿量。

表2 水泥攪拌樁各項質量標準指標

水泥質量也應該嚴格控制，水泥漿中的水泥品質應該滿足設計以及相關規范的要求。在水泥材料進入工地現場前，應該先進行抽樣做安定性和膠砂強度等指標的檢測，檢測滿足規定要求后才可以進入施工現場使用。施工用水應為人畜飲用水。如為自然水源應做水質分析，檢驗合格后才準使用。水泥攪拌樁施工設備安裝結束后必須進行認真全面的檢查校正，確保壓力泵和水泥制漿罐能夠正常工作;對機身的豎直度進行簡單調整;檢查確保鉆桿長度和鉆頭直徑能夠滿足工程設計的要求;進行水泥漿輸送的導管不能堵塞或者漏漿;外接電源和發電機應該與樁機電路保持接通狀態。

5 體會

(1)水泥攪拌樁一般用于軟土地基的加固處理，包括一般的黏土，人工填土和可塑性粉土等軟弱土層的處理，但是不適用于填土中含有粒徑大于10 cm碎石的情況。

(2)深層攪拌施工法就是通過攪拌鉆頭將軟土和水泥強行攪拌混合。水泥土攪拌的次數越多，則混合物越均勻，水泥攪拌樁的強度離散性就越小。在攪拌施工過程中存在一個最佳的次數，可以通過在現場先采用成樁工藝試驗，以達到快速施工和均勻拌和的目的。

(3)攪拌施工設備非常笨拙，移動性差，鉆進能力有待進一步提高。如果存在硬層或者障礙物時，攪拌鉆頭的克服能力不強，機械施工設備的技術性能有待進一步改善。

:

［1］夏曉婉.淺析水泥攪拌樁在蘇虞張一級路改造工程中的應用.科技創新導報，2009，(14):47.

［2］朱建軍.水泥攪拌樁和碎石樁在海口市某港區重箱堆場軟基處理工程中的綜合應用.科技創新導報，2009，(16):55-56.

［3］王國強，吳志海，丁振杰.安徽池州至安慶高速公路大渡口段軟土路基工程地質研究(英文).地球與環境，2005，(S1):77.