水泥攪拌樁在城市道路軟基處理中的應用

陳　龍

(中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢　430010)

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水泥攪拌樁在城市道路軟基處理中的應用

陳龍

(中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢430010)

摘要：針對城市道路軟基處理工作，圍繞水泥攪拌樁這一常用的軟基處理方法，結合某城市主干道實例，在簡單介紹水泥攪拌樁原理與特點的基礎上，對其應用方式進行深入分析。

關鍵詞：城市道路；軟基處理；水泥攪拌樁；應用方式

1工程概況

某城市主干道坐落于當地商業投資區，道路有近一半處在海灘之上。該城市道路總長約7 km，寬度為68 m，為雙向八車道，按照城市快速路相關標準進行設計，設計時速60 km/h，管線等附屬工程均一次到位。該道路路基回填高度為3.5 m，沿線設有一座大橋，大橋兩端回填高度較大，為6.0 m和7.7 m，由于道路有近一半處在海灘之上，所以存在一定范圍的軟基，為保證工程質量，必須對其進行有效處理。通過比選和綜合考慮，工程決定采取水泥攪拌樁法，全長約90萬m，攪拌樁樁長范圍為6.0～13.0 m。

2水泥攪拌樁具體應用方式

2.1施工準備

(1)場地布置

機具、建材進入場地之前，應先對場地進行清潔，并敷設排水、配電線路，搭設水泥漿專用儲存棚與機具調試、安裝場地。實際工作中應注意，制漿后臺離樁機的水平位移長度不能超出60 m限度，以此使注漿壓力始終維持在最佳水平(0.4～0.6 MPa)。

(2) 施工材料與機械設備

此次施工的主要材料為水泥，工程選用42.5普通硅酸鹽水泥，水泥進場后應按照批號由廠家提供試驗結果與合格證明；施工機具主要有：樁機、制漿機、壓漿機以及拌和機等，所有入場機具性能必須良好，儀表、刻度等均需校正完畢。

(3)配合比

依據地質勘察報告、設計資料以及試樁文件，從道路中選出具有一定代表性的區域，由機械設備開挖取樣，取樣結束后使用密封桶保存樣品，送往試驗室進行針對性試驗。

水泥試配過程中，工程擬定三種配比方案，將17.5%的摻入比作為標準，其余兩種方案為上下浮動2%，即15.5%摻入比與19.5%摻入比。

(4)技術籌備

高程與平面的控制點均需布置完成且可靠。準確標明樁編號，算出樁位的具體坐標，并對施工之前的地面高程實施測量。切實做好技術交底工作，確保所有施工人員都能掌握圖紙含義。施工現場中的任何人員，包括技術、設備操作與管理人員均需對工藝方法進行全面且細致的研究，尤其是各個工序之間的銜接必須要緊密、順暢。

2.2試樁試驗

(1)試樁的主要目的

通過規范的試樁，可對配比與水灰比等重要參數進行明確，并獲取水泥重度、密實度等相關指標，包括攪拌的最佳次數、鉆速以及壓力，結合樁機儀表的顯示對當前鉆進的土層信息進行判定，同時采取檢測方法得到施工數據，以此為后續正式施工提供可靠依據。

(2) 試樁部位

依據地質勘察結果與設計方案，本次施工的有效處理深度為13 m，施工現場已基本完成準備工作，取樣試驗也在同區域執行完畢，此路段具有相對較好的代表性，故在此區域實施試樁試驗。

(3) 技術參數

嚴格按照方案的要求開展試驗，水灰比固定不變，以更改鉆速的方式形成不同的方案，通過一系列比對，水灰比應準確控制在0.45，此時比重計顯示數值1.81，噴漿壓力保持最佳狀態，電流大小40A，在深入地基持力層以后電流發生突變，變為60A。基于此，工程采取“兩噴四攪”方法，三種配比方案對應的鉆速信息如表1所示。

表1　三種配比方案對應的鉆速信息

(4)試樁試驗結果

每種配比方案分別選取9個試樁，并以28 d進行強度檢測。通過檢測得知，三種方案的取芯強度都符合工程要求；單樁檢測結果為：15.5%配比方案實測值118 kN，低于設計標準2 kN；17.5%配比方案實測值169 kN，高于設計標準49 kN；19.5%配比方案實測值181 kN，高于設計標準61 kN；由此可看出，三種方案對應實測值都符合工程要求。綜合分析試驗數據，并通過專家評審，17.5%配比方案最為適宜，既滿足設計標準，還能提供一定富余，具有較高的應用價值。

2.3工藝方案與施工注意事項

(1)樁位放樣與樁機就位

通過計算得出各個樁體的實際坐標，并使用全站儀放出軸線，并設置控制樁，以便于樁位校正和壞樁復原。使用石灰線連接中心，以起到保護作用，防止漏樁。

按照樁位置平移樁機至指定位置，嚴格控制導向架的垂直度，可采取雙向控制法，鉆機主軸的實際垂直偏差不得超過1.5%。結合吊錘偏移程度對攪拌軸的垂直度進行測定。

(2)漿液制備

開展鉆進攪拌施工前，后臺需先進行漿液制備，將漿液注滿集料斗，在完全注滿以后即可進行鉆進與攪拌。單個樁的泥漿制備應一次完成。

(3)樁長控制

實際的處理深度需要將穿透軟基到達硬層0.5 m處作為基本原則，施工現場需采取雙向控制技術，也就是基于地質勘察資料與設計方案，根據電流的具體變化，判斷是否已經穿透軟基層。通常而言，到達淤泥層時的電流大小為40 A，砂石層電流會上升至50 A，黏土層最高，可以達到60～70 A，此時表示已經正式進入相對硬層。

(4)成樁

如前所述，采取“兩噴四攪”的方法進行施工，施工過程中應對下鉆與提升速率進行嚴格的控制，具體控制標準需通過試樁試驗得出。首先，開啟樁機，鉆頭以正向勻速轉動，開始鉆進施工，鉆速為1.0 m/min，為有效避免壓漿口堵塞，在鉆進的同時可以進行噴漿，并適當減小負載扭矩，保證整個鉆進過程的流暢性。鉆頭在到達指定深度以后，由后臺進行持續送漿，并反復攪拌30 s，保證底層含有充足的漿液；提升噴漿，提升速率控制在0.8 m/min左右，一直提升到整平高程下方約0.3 m處，再次反復攪拌30 s，以此有效提升樁頭的質量。反復攪拌的過程中進行下沉和噴漿，深入至指定深度以后結束噴漿，反復攪拌同時提升，一直延續至地表，至此完成單根成樁。

3結束語

本城市道路軟基處理取得了成功，說明水泥攪拌樁的合理應用可以極大的降低地基沉降，并有效提升地基的承載能力與穩定性，此外還可以充分利用天然地基，對于城市道路建設有著十分重要的作用和意義。

參考文獻：

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收稿日期：2016-03-01

作者簡介：陳龍(1983-)，男，湖北武漢人，中級工程師，研究方向：道路工程。

中圖分類號：U416.1

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)05-0035-01