淺析釘形水泥土雙向攪拌樁在路基處理中的應(yīng)用

王強(qiáng)輝　暢通

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)取得了不斷地發(fā)展，大多數(shù)的公路都需要進(jìn)行軟土地基的處理，而釘形水泥土雙向攪拌樁作為我國(guó)新型的地基處理方法，改善了傳統(tǒng)水泥土攪拌樁存在的不足之處，并取得了良好的效果。釘形水泥土雙向攪拌樁不僅具有施工工期短、施工較方便以及振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，而且在一定程度上可以提高軟土路基的承載能力和減少地基的沉降量，因此在公路路基處理中，釘形水泥土雙向攪拌樁得到了廣泛的應(yīng)用。文章將對(duì)釘形水泥土雙向攪拌樁在路基處理中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討，以此為同類工程提供可靠的根據(jù)。

關(guān)鍵詞：公路建設(shè)；釘形水泥土雙向攪拌樁；路基；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU4736 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）12-0055-01

目前，釘形水泥土雙向攪拌樁憑借自身所具有的優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)路基處理中得到了有效的應(yīng)用。在路基施工過(guò)程中，相關(guān)的施工人員要按照施工方案的設(shè)計(jì)進(jìn)行作業(yè)，嚴(yán)格控制施工的質(zhì)量，并掌握好施工中各個(gè)環(huán)節(jié)的要點(diǎn)，這樣以來(lái)不僅可以確保公路的整體質(zhì)量，還可以提高公路的使用年限。施工人員從釘形水泥土雙向攪拌樁施工技術(shù)中積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，并為公路建設(shè)的發(fā)展提供了科學(xué)合理的參數(shù)。

1 釘形水泥土雙向攪拌樁機(jī)械以及成樁原理

對(duì)于釘形水泥土雙向攪拌樁來(lái)說(shuō)，也就是釘形水泥土雙向攪拌樁的成樁機(jī)械，并且還是對(duì)水泥土攪拌樁成樁機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、鉆頭和鉆桿的改進(jìn)。用同心雙軸鉆桿在內(nèi)鉆桿正向旋轉(zhuǎn)葉片和噴漿口設(shè)置，并在外鉆桿上反向旋轉(zhuǎn)葉片的安裝，在葉片反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程中壓漿正反向旋轉(zhuǎn)葉片的同時(shí)，雙向攪拌水泥土，使水泥漿上冒的問題得到有效的控制，通過(guò)將水泥漿控制在兩組葉片之間，不僅可以確保水泥漿的均勻性，還可以提高成樁的質(zhì)量。另外，將攪拌葉片設(shè)置成可伸縮的葉片，以此便于水泥土攪拌樁上、下不同截面樁身的施工。

2 釘形水泥土雙向攪拌樁與水泥攪拌樁的比較

2.1 水泥攪拌樁

對(duì)于水泥攪拌樁來(lái)說(shuō)，是常用的軟土地基處理方法。通過(guò)使用深層攪拌機(jī)械邊鉆進(jìn)邊向軟土中噴入水泥漿液，并將水泥漿液和軟土進(jìn)行充分的拌和，這樣以來(lái)水泥漿液與軟土之間就會(huì)發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，從而提高軟土地基的強(qiáng)度，并使整體性和水穩(wěn)性的水泥土加固體得以形成。因此，水泥攪拌樁不僅可以有效地減少軟土地基的沉降量，還可以提高軟土地基的承載能力。另外，水泥攪拌樁還具有施工造價(jià)低、工期短和工效高等優(yōu)點(diǎn)，所以在軟土地基處理中得到了普遍的使用。但在水泥攪拌樁的施工中容易產(chǎn)生質(zhì)量問題，現(xiàn)在做以下分析：

①水泥漿鉆桿在土壓力、噴漿壓力和空隙水壓力的相互作用下，會(huì)出現(xiàn)上行和水泥漿冒出地面的現(xiàn)象，這樣一來(lái)就會(huì)減少樁體深度的水泥含量，從而使水泥漿沿樁體的垂直分布不均勻現(xiàn)象的產(chǎn)生；②在進(jìn)行水泥攪拌樁施工中，通過(guò)單向旋轉(zhuǎn)攪拌葉片的使用，可能導(dǎo)致攪拌不均勻，從而導(dǎo)致樁身水泥土產(chǎn)生大量的土塊和水泥結(jié)塊；③通過(guò)以上兩個(gè)方面的總結(jié)，就會(huì)導(dǎo)致水泥攪拌樁的處理深度存在較淺現(xiàn)象。

2.2 釘形水泥土雙向攪拌樁

對(duì)于釘形水泥土雙向攪拌樁來(lái)說(shuō)，用同心雙軸鉆桿在內(nèi)鉆桿上正向旋轉(zhuǎn)葉片和噴漿口，并在外鉆桿上反向安裝旋轉(zhuǎn)葉片，葉片反向旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的壓漿，以及正反向旋轉(zhuǎn)葉片同時(shí)雙向攪拌水泥土，不僅可以阻斷水漿上冒現(xiàn)象，而且還可以把水泥漿控制在兩組葉片之間，確保水泥漿攪拌的均勻，提高公路路基的整體質(zhì)量。釘形水泥土雙向攪拌樁可以擴(kuò)大樁頭，與傳統(tǒng)的水泥攪拌樁相比，釘形水泥土雙向攪拌樁的單樁承載力、處理長(zhǎng)度較高以及樁距較大，并且它的經(jīng)濟(jì)性更加合理。隨著地基處理深度的增加，釘形水泥土雙向攪拌樁的優(yōu)勢(shì)更加突出。

3 釘形水泥土雙向攪拌樁在軟土路基處理中的應(yīng)用

3.1 場(chǎng)地整理及試樁

在進(jìn)行軟土路基施工前，首先應(yīng)該將場(chǎng)地進(jìn)行整平，并對(duì)地上和地下的障礙物、表土等進(jìn)行清除。在施工中若遇到池塘和洼地等，要抽水和清淤，并用粘性土料進(jìn)行回填，回填到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，然后進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。另外，為了使施工更加的科學(xué)合理，相關(guān)的施工人員必須對(duì)釘形水泥土雙向攪拌樁施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格地控制。除此之外，在施工前，必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試樁。試樁的主要目的如下：

①通過(guò)試樁能夠更好的掌握單樁噴漿量的各種技術(shù)參數(shù)。比如說(shuō)，噴漿壓力、攪拌機(jī)準(zhǔn)數(shù)、鉆進(jìn)速度、下沉速度以及斷漿量等；②通過(guò)試樁，可以更好的掌握下沉和提升的阻力，并且能夠科學(xué)合理地選擇攪拌頭的形式、攪拌葉片的寬度、傾角以及電機(jī)功率；③通過(guò)試樁可以對(duì)試驗(yàn)所確定的水灰比及配合比進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)其是否符合施工的要求；④通過(guò)試樁可以對(duì)樁身的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)其是否與設(shè)計(jì)要求相符合；⑤通過(guò)試樁還可以對(duì)符合地基的承載能力和沉降量進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)其是否與設(shè)計(jì)要求相符合。

3.2 釘形水泥土雙向攪拌樁施工注意事項(xiàng)

①攪拌機(jī)就位。通過(guò)起重機(jī)將攪拌機(jī)懸吊至指定的樁位并對(duì)中；②噴漿下沉。啟動(dòng)攪拌機(jī)，將攪拌機(jī)沿著導(dǎo)向架向下進(jìn)行切土。然后，開啟送漿泵，向土體噴射水泥漿，兩組葉片同時(shí)正、反向旋轉(zhuǎn)切割和攪拌土體，攪拌機(jī)逐漸下沉，直到擴(kuò)大頭底面并達(dá)到設(shè)計(jì)的深度；③下部樁體的施工。改變內(nèi)、外鉆桿的旋轉(zhuǎn)方向，使攪拌葉片收縮至下部樁體直徑。將兩組葉片同時(shí)進(jìn)行正、反向旋轉(zhuǎn)切割以及進(jìn)行土體的攪拌，使攪拌機(jī)逐漸下沉至設(shè)計(jì)深度；④攪拌提升。提升攪拌機(jī)并關(guān)閉送漿泵，然后兩組葉片同時(shí)進(jìn)行正、反方向旋轉(zhuǎn)來(lái)攪拌水泥土，直到擴(kuò)大頭底面以下0.5～1 m的距離。然后開啟送漿泵，并向土體噴射水泥漿，直到擴(kuò)大頭底面標(biāo)高；⑤伸展葉片。改變內(nèi)、外鉆桿的旋轉(zhuǎn)方向，將攪拌葉片伸展至擴(kuò)大頭徑。提升鉆桿以及兩組葉片，同時(shí)正反向旋轉(zhuǎn)攪拌水泥土，直到地表以及設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高達(dá)到施工的要求。然后關(guān)閉送漿泵，使鉆頭升出地表，并觀察葉片展開的程度；⑥切土下沉。將攪拌機(jī)沿著導(dǎo)向架向下的方向切土，開啟送漿泵，并向土體噴射水泥漿。然后將兩組葉片同時(shí)正、反向旋轉(zhuǎn)切割及攪拌土體，并逐漸下沉攪拌機(jī)，直到擴(kuò)大頭底面至設(shè)計(jì)的深度；⑦提升攪拌。關(guān)閉送漿泵，然后兩組葉片同時(shí)正反向旋轉(zhuǎn)，攪拌水泥土，直到地表以及設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高符合施工的要求，以此完成單樁作業(yè)。

4 釘形水泥土雙向攪拌樁與水泥土攪拌樁的對(duì)比

4.1 施工質(zhì)量對(duì)比

①釘形水泥土雙向攪拌樁機(jī)的兩組葉片同時(shí)正、反向旋轉(zhuǎn)進(jìn)行雙向的攪拌，可以將水泥漿有效地控制在兩組葉片之間，這樣以來(lái)不僅可以確保水泥土攪拌的均勻性，還可以確保水泥土攪拌樁樁體的質(zhì)量；②對(duì)于水泥土攪拌樁來(lái)說(shuō)，在施工中常產(chǎn)生冒漿的問題，并且大量的水泥漿會(huì)冒出地表，這樣以來(lái)就會(huì)對(duì)樁身的水泥摻入量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，尤其是對(duì)下部樁體的水泥摻入量的影響。另外，在水泥土攪拌樁施工中，一般芯樣會(huì)產(chǎn)生水泥包裹土團(tuán)的現(xiàn)象，并出現(xiàn)成塊的水泥凝固體。因此，傳統(tǒng)的水泥土攪拌樁常出現(xiàn)水泥土攪拌不均勻的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致樁體成樁的質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。

4.2 經(jīng)濟(jì)方面對(duì)比

對(duì)于釘形水泥土雙向攪拌樁來(lái)說(shuō)，其單樁的材料費(fèi)與水泥土攪拌樁基本上沒有差別。與水泥土攪拌樁相比，雖然釘形水泥土雙向攪拌樁的機(jī)械費(fèi)增加了，但是釘形水泥土雙向攪拌樁人工費(fèi)卻減少了很多，并且確保了樁體成樁的質(zhì)量，所以基本上施工的總造價(jià)不發(fā)生變化。

5 結(jié) 語(yǔ)

目前，由于我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及公路建設(shè)的不斷地完善，從而使我國(guó)公路的施工技術(shù)得到了不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，因此釘形水泥土雙向攪拌樁在我國(guó)公路施工中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的效果，以此為同類工程提供了參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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