水泥攪拌樁技術在公路工程軟基處理中的應用

王向陽

摘 要：公路工程在國民經濟發展中占據重要地位，不僅加強了區域間聯系，也為人們日常出行提供極大便利，要求不斷提升公路工程建設質量以滿足車輛通行需求。水泥攪拌樁施工效率高，操作相對簡單，社會效益及經濟效益良好，在公路工程施工中得到廣泛應用。本文以具體工程案例為切入點，對水泥攪拌樁技術的施工工藝進行分析，并結合筆者實踐經驗探尋質量控制措施。

關鍵詞：水泥攪拌樁技術；公路工程；軟基處理

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）20-0073-02

1 工程案例

某公路工程標段全長11.305km，處于平原地區，地勢相對平坦，路基開挖量小，地層構造相對簡單。在河道沿線分布大量軟土層，采用水泥攪拌樁技術對其進行處理。經由技術人員對施工現場軟土層勘測，按等邊三角形布置樁位，樁體應深入軟土層內部，實現對路基的有效加固，長度宜大于10m，直徑設計為Φ500mm。根據相關標準對單樁承載能力、加固深度范圍等參數進行計算，形成科學施工方案，嚴格遵循方案要求進行施工，規范操作行為，待施工完成之后，樁體無側抗壓強度7天內應達到700KPa，單樁承載能力達到120KN以上。

2 水泥攪拌樁技術在公路工程中的具體應用

2.1 前期準備工作

2.1.1 施工機械及材料準備

在水泥攪拌樁施工過程中，深層攪拌機、噴漿裝置等，應在充分勘測施工現場實際地質情況的基礎上，確定機械設備的規格及數量，確保攪拌樁機施工深度滿足軟基處理要求。待機械設備進入現場之后，應由專門操作人員調試參數及性能，并形成相應管理檔案。現階段公路工程建設線路長、規模大，施工周期相對較長，在此階段應做好設備保養及維護工作，以提升設備使用性能，避免影響后期正常施工。

水泥作為主要固化劑，必須保證其規格、類型與設計方案保持一致，盡量選取正規廠家采購，檢驗出廠試驗報告及質保單，禁止采用質量低劣水泥。并按照規定標準抽樣檢測水泥材料質量，一旦出現質量不達標的材料，禁止應用在水泥攪拌樁施工中。質量驗收合格的材料應配備專門存放場地，并加強防水排水措施，防止在存放過程中出現受潮、結塊等問題，對材料質量造成影響。

2.1.2 施工參數計算

為保證水泥攪拌樁有效加固軟土路基，應明確影響其承載力的重要因素，有效樁長、樁身強度、面積置換率等加固效果有直接關系。其中單樁承載力是關鍵指標參數，計算公式為：

式中：樁體截面積表示為Ap

樁體周長表示為Up

第i層阻力特征值表示為qsi

第i層土厚度表示為li

未經修整承載力特征值表示為qp

2.2 施工場地布置

首先全面清理施工范圍內碎石、表土、植被等雜物，并及時將其運送至指定位置，避免影響正常施工。為防止施工階段現場出現積水現象，浸泡、侵蝕路基土層，影響其穩定性，應做好臨時排水設施修建，盡量利用原有水文條件、河道，降低對周邊環境影響。待施工現場清理完畢之后，根據設施方案要求測量各項參數，恢復路基中線，并進行工作樁預埋，為后期施工提供參考及標準。

2.3 成樁工藝性試

在水泥攪拌樁施工之前，應按照標準在專業技術人員指導下進行工藝性試驗，試樁深度應大于設計值。通過成樁試驗及時掌握各項操作技術參數，包括鉆機鉆進速度、噴漿壓力等，若在試驗施工中出現鉆進阻力、偏差過大等問題，必須分析具體原因，并提出相應解決方案，以免正式施工中出現類似問題。試樁數量不小于5根，根據總體成樁施工數量確定，確保成樁質量滿足工程施工要求，以試樁參數成果為依據進行水泥攪拌樁施工。

2.4 鉆機就位及調直

待鉆機運行至指定位置之后，適當調整鉆機使鉆頭與樁位中心保持一致，且處于垂直狀態。鉆機安裝是必須保證水平穩定，必要情況下可加設墊木，調平鉆機位置。鉆機安裝完成后，采用水平尺檢測安裝穩定性，鉆機井架垂直度由經緯儀檢測。

2.5 攪拌成樁施工

首先拌制施工所需水泥漿液，必須嚴格按照科學配合比例，均勻攪拌各項各項原材料。拌制完成的漿液按相應標準取樣檢測，確保漿液質量滿足施工要求之后將其通過灰漿泵注入集料斗內。隨后開啟鉆機進行鉆進施工，嚴格控制鉆進深度，為保證施工順利進行，避免出現鉆頭噴口堵塞現象，鉆頭到達指定位置后開啟空壓機送氣。當深度尺盤數據達到設計方案深度時，采用低速慢鉆的處理措施，持續鉆動1—2min，增強基礎部分穩定性。在鉆桿提升的過程中噴注漿液，在鉆機提升停留時間為2—3s，確保漿液達到送漿口，反轉提升速度約為0.5m/min。待鉆頭位置達到停漿標高之后，適當放慢攪拌速度，持續1—2min，確保樁頭質量。為切實提升單樁承載能力，應重復攪拌施工，兩次下沉深度保持一致。鉆頭提升高度與地表相距50cm，可關閉送漿器停止注漿施工。

3 水泥攪拌樁施工質量控制措施

（1）全過程檢測水泥攪拌樁施工各個階段，定期檢查施工記錄，并以此為依據評價成樁質量，若發現質量問題，應根據其影響程度采取相應處理措施。必須嚴格遵循設計方案要求進行施工，規范操作行為，盡量減少樁體誤差，根據相關標準規范，施工允許偏差如表1所示。由技術人員開挖檢驗成樁質量，開挖深度一般為0.5—2.0m，檢測樁徑、樁體位置、材料均勻程度等進行是否滿足施工要求，采取隨機檢測的方式，抽查總體數量的2—3%。為切實保證水泥攪拌樁施工質量，施工單位應結合工程實際情況建立相應管理體系，將質量檢測工作貫穿于全過程之中，一旦存在不達標部分，必須及時采取整改措施，減少在施工中存在的質量隱患。為確保水泥攪拌樁施工順利進行，應建立起崗位責任制度，根據崗位內容劃分具體職責，將責任落實到位，盡量減少人為操作失誤。

（2）成樁施工質量直接影響路基穩定性及承載力，是水泥攪拌樁施工的重點部分及關鍵環節，必須加強質量控制措施。為規范施工操作行為，施工單位應針對工程實際情況，結合水泥攪拌樁施工技術標準，組織施工人員技術培訓，減少人為操作失誤。合理控制鉆進速度，確保噴漿量滿足軟基加固需求。在具體施工中，如果噴漿量達不到設計標準，將會直接影響單樁承載能力，因此必須實時檢測漿液噴注量，并采取適當調整措施，確保樁體強度滿足施工要求。若由于機械故障或外界因素不得不中斷施工，必須按照標準復打，與原樁體應有重疊部分，宜超過1m，保證樁身整體穩定性。在成樁施工過程中，也能鉆機旋轉速度及漿液噴注量等參數，應根據工程實際地質地質條件決定，漿液與周邊土體充分混合在一起，提升地基強度及穩定性。

（3）在攪拌成樁施工之前，必須按照標準進行工藝性試樁，檢驗各項施工參數的準確性，并根據試驗參數成果進行成樁施工。若樁體周圍相對軟弱土層分布較為廣泛，可適當提升水泥用量并增加攪拌次數，提升軟土地基強度。鉆進施工時鉆機應處于穩定狀態，避免鉆機出現位移現象，造成樁體傾斜，將垂直度誤差控制在1%以內。成樁施工中所采用固化劑必須嚴格按照設計方案中要求的配合比例，不能存在離析現象。

4 結語

綜上所述，伴隨國民經濟發展程度不斷提升，機動車保有量呈快速攀升狀態，對于公路工程施工質量提出更高要求。水泥攪拌樁技術單樁承載能力較強，以水泥作為主要固化劑形更為穩定且強度良好的復合路基。在具體操作過程中，必須結合工程實際情況，以工程地質條件為依據，確定漿液噴注量及鉆機旋轉速度，以達到良好的軟基加固效果。同時掌握水泥攪拌樁技術標準，加強施工人員技術培訓，了解工程施工重點部位，盡量減少人為操作失誤，提升公路工程施工質量，延長使用壽命，以滿足車輛通行需求。

參考文獻

[1]劉旦良，劉宇飛.水泥攪拌樁在高速公路軟基處理中的應用——以新溆高速公路為例[J].交通標準化，2012（23）：89-91.endprint