水泥攪拌樁加固公路軟土路基的應(yīng)用研究

尚會霞

摘 要：軟弱土層是公路工程路基施工中常見的不良地質(zhì)條件，此類土體具有較高壓縮量，且強度、承載力及穩(wěn)定性差，必須采取相應(yīng)處理措施。水泥攪拌樁技術(shù)施工效率高，軟基處理效果良好，能夠達到最佳路基加固作用。在具體施工應(yīng)用中，需充分掌握該項技術(shù)的操作規(guī)范，嚴格遵循相關(guān)工藝流程，確保路基施工質(zhì)量，提高公路工程的穩(wěn)定性及安全性。

關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；公路工程；軟土路基

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）01-0106-01

1 工程概況

某公路工程長度為861.94m，道路地基土內(nèi)存有大量淤泥質(zhì)土及含粉性土的粉砂土。其中K0+380～K0+620段就存有3.5到4m的軟土層，其中1.0～1.5m為淤泥質(zhì)土厚度，2.0～3.0m為含粘性土粉砂土厚度。該路段具體地質(zhì)土層情況如表1所示，因其具有不良地質(zhì)條件，決定選取水泥攪拌樁加固軟土路基。

2 水泥攪拌樁法基本原理

自上個世紀70年代以后，水泥攪拌樁在我國軟土地基處理中得到了廣泛應(yīng)用，且軟土加固效果良好。目前，常見的水泥攪拌樁法可分為兩類，如漿噴法與粉噴法。漿噴法中水泥的狀態(tài)為液體，是向軟土內(nèi)拌入水泥漿的水泥攪拌法；粉噴法則需利用專業(yè)粉體攪拌機械進行施工，水泥通過壓縮空氣向所需加固軟土地基內(nèi)均勻噴入，通過鉆頭均勻攪拌水泥和軟土，以此構(gòu)成水泥攪拌樁。一般情況下，水泥攪拌樁的處理深度不超過15m，在軟土沉積厚度、含水量較大的路段使用。其作用原理為通過固化劑利用深層攪拌機在地基底部均勻拌和土與固化劑（漿狀、粉狀），保證兩者拌和充分。通過固化劑將軟土性能改善，以此形成復(fù)合地基，提高水穩(wěn)定性及地基承載力。

3 公路軟基加固中水泥攪拌樁施工工藝

3.1 施工準備

（1）場地布設(shè)。施工前需徹底清理干凈施工場地，清除表層覆土、雜物等。且清除淤泥，做好局部回填作業(yè)。（2）測量放樣?；謴?fù)中線，每隔15m—20m在直線段設(shè)置一樁，每隔10—15m在曲線段設(shè)置一樁，并將指標樁設(shè)置在兩側(cè)路肩邊緣。將明顯標記設(shè)置在兩側(cè)指標樁上，并標出設(shè)計高程。（3）便道施工。施工前，必須將施工場地作業(yè)面障礙清理干凈，隨后進行施工便道修筑，保證其能夠緊密連接進場路，便于施工運輸車輛通行。因場地存有大量軟土，重型機械通行難度較大，通過主便道修筑可便于施工。（4）施工機械。水泥攪拌樁為施工主要機械，其主要構(gòu)成成分為動機組、噴漿裝置等。根據(jù)工程所需，可選取PH-5B型水泥攪拌樁機進行施工。選取PJ-1型噴漿記錄器用于整個施工過程，做好記錄工作。

3.2 施工流程

（1）機械就位。選取單軸型鉆頭樁機作為水泥深層攪拌樁，施工時必須對鉆機進行適當(dāng)移動，保證樁架與既定樁位對準，鉆頭中心也應(yīng)與設(shè)計樁位對準，且保持垂直，為保證水泥攪拌機水平無誤，可選取水平尺測定，機械垂直度可選取經(jīng)緯儀確定。（2）水泥漿制備。根據(jù)施工實際情況，選定15%為設(shè)計摻入比，用灰量為50kg/m。同時，嚴格遵循樁長、水灰比等條件進行水泥漿拌制，水泥漿拌好、過篩后，即可向集料斗內(nèi)投放。（3）攪拌噴漿下沉。定好樁位后，即可開啟電機，此時起重機鋼絲繩無需保持緊繃狀態(tài)。順著導(dǎo)向架攪拌機可同時進行攪拌、切土、下沉噴漿作業(yè)，避免下沉環(huán)節(jié)土團堵塞出漿口。根據(jù)電機監(jiān)測表進行下沉速度合理控制，且在70A以內(nèi)控制工作電流，根據(jù)鉆機深度計對鉆孔深度合理控制。（4）噴漿、攪拌提升。當(dāng)水泥深層攪拌機所在深度與設(shè)計深度相符后，可放慢鉆機鉆進速度，在設(shè)計深度進行2min左右鉆動，隨后同時進行鉆頭旋轉(zhuǎn)攪拌、提升作業(yè)。要求嚴格按照設(shè)計要求，確定提升速度，并詳細記錄噴射剩余水泥漿量。（5）重復(fù)攪拌下沉及提升。向設(shè)計停漿標高位置提升鉆桿后，需旋轉(zhuǎn)著向土內(nèi)沉入攪拌機，確保能夠均勻攪拌軟土和水泥漿，待滿足設(shè)計加固深度規(guī)定后，再次旋轉(zhuǎn)著向地面提升攪拌樁，待鉆頭和地面之間的距離達到50cm后，即可結(jié)束送漿作業(yè)，完成成樁施工。最后將攪拌頭上的土等雜物清理干凈，且下一樁位移機。

4 公路軟基加固水泥攪拌樁質(zhì)量控制

（1）復(fù)合定出的施工樁位沒有誤差后，需做好保護工作。待主管部門下達施工命令后才能進行樁機施工。施工中如需更換影響施工技術(shù)參數(shù)相關(guān)機械設(shè)備，如噴漿計量儀等，應(yīng)提交書面申請，待相關(guān)方同意，且技術(shù)參數(shù)沒有任何誤差的情況，才能進行施工。施工過程中必須嚴格控制攪拌樁施工指標，如噴漿量、停漿標高、攪拌深度、鉆機水平位置等。要求在每米2kg以內(nèi)控制水泥損耗量。終鉆標準為鉆機能夠由淤泥層穿透，并進入下臥土持力層內(nèi)50cm。

根據(jù)設(shè)計要求進行水泥攪拌樁施工，要求連續(xù)不斷進行噴漿施工，如噴漿不達標，則不得提升鉆桿。如因故障中斷噴樁，需再次向斷漿點下1m以下位置進行鉆進施工，噴漿作業(yè)恢復(fù)后，可重新進行噴漿提升。如噴漿中斷時間在6h以上，需做好補樁作業(yè)。施工中，必須做好水泥噴入量記錄工作，且對漿池內(nèi)水泥添加量、余量進行定期檢查，如噴漿量不夠，應(yīng)及時做好補充，并復(fù)噴原樁。

（2）軟土地基處理中，水泥攪拌樁的應(yīng)用可有效提升加固效果。工程質(zhì)量控制中必須做好施工質(zhì)量檢驗工作，在檢驗時合理控制允許偏差。施工結(jié)束后，應(yīng)做好開挖、樁體強度及復(fù)合地基荷載檢驗工作，具體如下：

第一，開挖檢驗。水泥攪拌樁成樁2到4天內(nèi)，需做好開挖檢驗工作，檢驗內(nèi)容包含成樁狀態(tài)、樁徑偏差、樁位偏差等，且在0.5～2.0m之間控制開挖深度，2%到3%之間攪拌樁開挖檢測數(shù)量。

第二，樁體強度檢驗。水泥攪拌樁成樁28d后即可進行樁體強度檢驗，主要檢驗方法以抽芯為主，檢驗?zāi)康臑槌蓸毒鶆蚨取⑦B續(xù)性是否符合設(shè)計要求。一般在室內(nèi)進行芯樣無側(cè)限抗壓強度試驗，樁體取芯后，需填滿水泥砂漿，以5%作為攪拌樁樁體強度檢測數(shù)量。

第三，復(fù)合地基靜載檢驗。局部大平板靜載試驗可在水泥攪拌樁成樁28d后進行，通過該試驗可對樁體單樁承載力、復(fù)合地基承載力進行檢測，根據(jù)設(shè)計要求確定檢測數(shù)量。

（3）水泥攪拌成樁施工結(jié)束后，應(yīng)做好全面質(zhì)量檢測工作，避免樁體偏差過大，具體標準如表2所示。同時做好檢查施工記錄，明確每根樁體水泥用量、噴漿參數(shù)、攪拌時間等各項參數(shù)，并以此為依據(jù)評價樁體質(zhì)量，若存在缺陷或不足之處，應(yīng)根據(jù)其所在部位及可能造成的后果，采取相應(yīng)的處理措施。針對施工難點及重點部位組織技術(shù)培訓(xùn)，充分掌握水泥攪拌樁施工規(guī)范及標準，盡量減少人為操作失誤，從根本上提高路基質(zhì)量，構(gòu)建起完善的崗位責(zé)任制度，將具體職責(zé)落實到位，確保施工順利進行。

5 結(jié)語

綜上所述，路基作為公路工程的重要構(gòu)成部分，對其使用性能有直接影響，必須根據(jù)實際地質(zhì)條件選取相應(yīng)施工技術(shù)，確保工程質(zhì)量滿足車輛通行需求。水泥攪拌樁技術(shù)在軟土路基處理中得到廣泛應(yīng)用，具有良好的單樁承載能力，提升路基的穩(wěn)定性，必須嚴格遵循施工規(guī)范規(guī)定，加強質(zhì)量控制措施，構(gòu)建完善的質(zhì)量管理體系，盡量減少人為操作失誤。

參考文獻

[1]溫祖經(jīng)，李東廣，梁孝蒙.淺談水泥攪拌樁在水利工程中軟基礎(chǔ)處理的應(yīng)用技術(shù)[J].城市建筑，2012，（15）：60.endprint