公路軟基加固中水泥攪拌樁技術的應用

范志剛

伊川縣公路管理局

公路軟基加固中水泥攪拌樁技術的應用

范志剛

伊川縣公路管理局

作為軟基處理的一種有效形式，水泥攪拌樁是利用水泥等作為固化劑，通過攪拌樁機將水泥噴入土體并充分攪拌，使水泥與土發生一系列物理化學反應，利用軟土硬結而提高地基強度。水泥攪拌樁是近年來最新研發的公路軟基加固的的處理方法，在結合具體實踐應用的基礎上，本文對水泥攪拌樁的施工準備工作、施工工藝、質量控制等進行了分析，從而為更好的發展我國公路工程建設事業提供強有力的保障。

公路工程；軟基處理；水泥攪拌樁

一、水泥攪拌樁在公路軟基處理中的施工準備

1、施工機械準備

目前水泥攪拌樁在公路軟基處理中最常用的施工機械主要有鉆機、粉漿機及壓縮機。水泥攪拌樁成樁的主要機械就是鉆機，這種機械的主要應用功能為動力大、操作方便、能在速度不同的情況下進行均勻地正向鉆進或反向提升，同時還可以全方位地自行移動。作為漿體材料定量發送的主要機械設備，噴漿設備的組成部分分別為儲灰罐、發送裝置及計量控制裝置等，這些部件都是公路軟基處理的關鍵性施工設備。壓縮機可以提供一定壓力氣源給水泥攪拌樁進行有效施工，促使水泥漿液突破噴漿口土體阻力向軟土內進行噴灑。

2、參數設計及要求

（1）水泥摻入量：水泥摻入量除塊狀加固時可用被加固濕土質量的7%～12%外，其余宜為12%～20%，水泥漿水灰比可選用0.45～0.55，水泥攪拌樁固化劑建議采用強度等級為32.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。

（2）樁徑及樁長：豎向承載攪拌樁的長度應綜合考慮上部結構對承載力和變形的要求等因素，最好能穿透軟弱土層到承載力相對較高的土層。為提高抗滑穩定性而設置的攪拌樁，其樁長應超過危險滑弧以下2m，水泥攪拌樁直徑不應小于500mm，加固深度不宜大于20m。

（3）加固范圍：水泥攪拌樁的布樁范圍可以限制在基礎平面內，樁數不宜少于3根，柱狀加固可采用正方形、等邊三角形等布樁型式。

二、水泥攪拌樁在公路軟基處理中的施工工藝

1、試樁

為提高軟基施工的質量，必須做好施工準備工作。攪拌灰土通常用土體中任一點經鉆頭攪拌次數N和單位時間內的噴出量來表征，它是影響地基加固效果的重要因素。

根據室內配合比試驗結果，應對不同的地質條件，進行現場工藝性試樁，宜在室內配合比試驗28d強度確定的進行。根據室內試驗選定的配合比用量，每延米增減5kg進行工藝性試樁，3種水泥用量各試打10-15根并對每種水泥用量的樁取2根進行取芯檢測，根據檢測結果確定施工用配合比，工藝性試樁的目的量；通過試樁應掌握下鉆及提升的困難程度，確定鉆頭進入硬土層電流變化程度，確定合適的輸灰泵輸灰量；掌握水泥干粉經輸灰泵到達攪拌樁噴灰的時間，掌握預攪下鉆速度，粉體攪拌樁機提升速度，攪拌下沉，復攪提升等施工參數。

2、平整場地

攪拌樁施工場地應事先平整，清除樁位處大塊石、樹根和生活垃圾等地下一切障礙。施工現場凹凸不平的地面，應做好填平施工，但進行操作時必須要用粘土進行回填，不要用摻有其它雜質的土體。對于水田地段，排水疏干后清表0.3—0.5m，將原有路面進行橫坡設計，同時在路基兩側進行邊溝開挖施工。

3、測量放樣

把設計圖紙上工程建筑物的平面位置和高程，用一定的測量儀器和方法測設到實地上去的測量工作稱為施工放樣。測圖工作是利用控制點測定地面上地形特征點，縮繪到圖上。然后利用控制點，在實地上定出建筑物的特征點，據以施工。

4、機械安裝、就位

在施工現場進行機械設備鉆機的拼裝及就位工作。在機械進場后，施工人員必須準確標定樁機的電流表、管道壓力表、電磁流量表、深度測量儀、電腦打印機等。將鉆機移動、確保其與鉆孔相對應，對鉆機進行水平校正，使其鉆桿軸線鉆孔中心位置處于垂直狀態，施工時傾斜度必須在1%以下。

5、攪拌、噴漿

鉆機啟動，順著導向架使其鉆桿勻速向下、持續下沉進行攪拌切土作業，并將送漿泵開啟，確保其向土體進行水泥漿噴射作業。此后在樁端進行噴漿作業，并保持大于30s的時間，確保樁端水泥漿的均勻度。

6、提升攪拌

在提升攪拌機的過程中，如進行噴漿作業，防止堵塞噴漿口情況的出現是其進行的主要目的。如提升到樁頂，要確保在這個位置進行2min以上的攪拌作業，然后將攪拌機關閉并進行位移。

7、檢測

成樁7天內，將樁頭淺開挖約1.5m米，對攪拌樁的均勻性進行檢測，并對成樁直徑進行準確測量，同時選用較為方便的觸探儀對其質量進行認真檢測檢。在成樁28天后，進行取芯作業，將其控制在樁長范圍內，主要位置在樁徑25%的部位。對樁的質量進行詳細檢測，確保其完整性、均勻性，將其檢測次數控制在總樁數的2/100，單樁地基靜載試驗也要在此時間段進行，檢測次數也控制在2/100，控制在3根以上。芯樣的無側限抗壓強度必須符合設計需求。選用水泥砂漿將取芯后的孔洞灌注封閉。

三、水泥攪拌樁在公路軟基處理中的注意事項

1、按照軟基加固深度的多少進行攪拌樁機、漿液發送器及配套設備的合理性選擇，在施工中如發現機械裝備沒有計量裝置就不能用于軟基處理施工。必須采用有質量合格證的施工材料，加固材料不能采用受潮、結塊及變質的。軟土路基施工中采用的固化劑或外加劑的類型及特性必須與施工設計需求相符合。攪拌樁在施工過程中必須嚴格按照從中到邊緣的順序進行作業。

2、泵送漿液前，必須保持管道具有一定濕潤度，這樣可以方便輸送水泥漿，在進行施工場場水泥漿拌制施工時，施工企業必須指派專人對每根水泥攪拌樁的水泥用量進行準確記錄，同時將送漿開啟及終結時間進行記錄。當水泥漿攪拌作業停止3h以上時，為避免管道因水泥漿變硬發生堵塞情況，施工企業必須要把輸漿管路先進行拆除及清洗干凈，這樣不影響以后使用。

四、結束語

綜上所述，隨著時代信息化和技術化的發展，公路工程的施工技術在不斷的提高。公路軟基加固施工中水泥攪拌樁技術在公路工程施工中得到廣泛的應用，是因為它能夠夯實路基，保證公路工程的施工質量，增加公路工程的使用年限。但是運用施工技術的過程中一定要注重施工質量的控制，確保公路工程的施工能夠順利進行。

［1］彭鵬.淺談公路工程的軟基礎處理的方法［A］；土木建筑學術文庫（第7卷）［C］；2011年

［2］胡學軍，杜紅霞.深層水泥攪拌樁在堤防工程中的應用［A］；地方水利技術的應用與實踐（第3輯）［C］；2015年