高速公路軟土地基處理中水泥攪拌樁施工的應用

文/渠佳　中鐵十七局集團第一工程有限公司　山西太原　030032

通過使用一定數量的固化劑可以形成具有一定強度的水泥樁即水泥攪拌樁。在材料 的選擇上通常會使用水泥粉或者水泥漿進行，通過壓縮空氣作用將材料注入軟土地基，通過發生一定的反應，改善地基的強度，提高地基的承載能力。通過使用攪拌樁加固技術，可以提高地面的穩定性，降低公路在使用過程中出現的沉降現象，在高速公路工程施工中，這種技術也得到廣泛應用。

1、水泥攪拌樁施工工程概況

某地域在搭建高速公路時，需要橫跨兩個不同的地貌單元，分別是平原和丘陵，地基特點呈現出底層巖石性簡單、地質構造復雜，地表出現河谷交流的復雜情況。這種不良的特殊性巖土結構與當地的氣候條件、地層條件以及地貌特點和環境因素有較大關聯。在施工線路上，通過研究發現有一定數量的軟土分布，軟土地質部分呈現出深度不大、厚度不高的特點，綜合而言對公路路基的影響不大。因此為保證地基的穩定性以及高速公路工程的施工質量，決定施工水泥攪拌樁技術對軟土地基位置進行加固。

在水泥攪拌樁施工過程中使用的材料是32.5復合型水泥，通過合理控制水灰配比，改善水泥強度，同時結合施工前后的地質特點對地基的承載力進行嚴格測量，在施工后通過研究發現，軟土地基的承載力和穩定性都得到大幅度改善。

2、水泥攪拌樁施工技術

2.1　水泥攪拌樁施工工藝技術

水泥攪拌轉施工環節眾多，大致流程如下。

第一，確定樁機位置，通過機械設備將樁機放置到指定位置，對準需要施工的位置，同時保證機架的平衡性和垂直型良好；

第二，對下沉的噴漿進行預攪拌處理，具體需要啟動電機設備，控制攪拌桿的刀片自上而下進行切土，并對下降速度進行嚴格控制，在下降過程中還應該控制好噴漿速度。通過不斷增加電流，判斷地下受力情況，從而確定下沉深度；

第三，噴漿階段完成后，在進行水泥攪拌過程中應該嚴格控制水灰比例，確保水泥質量，通常情況需要將比例控制在0.45-0.5；

第四，提升噴漿，在不斷提高設備機位的同時進行噴漿，同時控制好設備的移動速度，并保證樁身攪拌均勻，形成的水泥密實性較好；

第五，按照以上流程進行重復式噴漿操作，提升噴漿兩次完成后即可形成水泥攪拌樁，在工程上為保證攪拌的均勻性，可以按照六攪五噴的原則進行操作，從而保證施工質量；

第六，對于連續施工而言，完成第一根水泥攪拌樁后，可以直接按照上述步驟進行下一步操作，到最后施工完成后，為避免水泥固化在設備上，需要進行清洗，通過向集料內注入清水，對漿管內的殘留水泥進行及時清理，直到流出清水后，證明清洗完成。整個施工流程如圖2-1所示.

圖2-1　水泥攪拌樁施工技術流程示意圖

2.2　技術措施

為保證施工質量，提高軟土地基的承載力和穩定性，在施工過程中應該做好以下工作：第一，設備在進行下鉆和上升時，應該嚴格控制設備的移動速度，保證噴漿量，從而為水泥攪拌樁的成形奠定基礎；第二，通過合理控制鉆孔深度，保證停漿時候的攪拌時間；第三，嚴格控制水灰配比情況，在噴漿過程中要保證連續性，不能離析，一旦設備需要停工休息，應該及時對管道進行清洗，避免對下次使用造成影響；第四，科學檢查施工記錄和漿液的配料濃度情況；第五，在具體施工前，應該進行首樁施工試驗，從而確定相關施工參數，保證施工效率。

3、質量控制措施

水泥攪拌樁施工技術應用時要從各方面入手，控制施工技術質量。

第一，使用32.5級復合水泥，對于水泥質量必須由廠家提供質量檢驗與實驗檢驗報告單，同時在保存過程中需要具備必要的防潮措施；；

第二，對于灰量的控制應該保證在規定值的上下5%以內；

第三，在施工時，應該保證施工過程中使用的樁頭一致，確保施工的一致性；

第四，通過控制沉降速度，保證壓漿過程中不會出現斷漿現象；

第五，對于機械施工未達到施工標準的，應該即使采用人工方式進行輔助，并在施工完成一個月后進行嚴格檢驗，確保整體施工質量；

第六，通過設立監理小組，對整個施工過程進行監控，確保施工質量和施工安全；

第七，在使用設備進行施工前，應該對水泥管道進行檢驗，避免管道堵塞；

第八，在施工過程中保證設備操作規范，同時采取科學措施對設備的移動情況進行控制；

第九，為避免設備出現堵塞現象，應該將噴漿量控制在總量的50%以內，同時設備應該采用抵擋作業；

第十，為確保水泥樁整體的施工質量，在開始進行上升噴漿前，應該在水泥樁的底部停留半分鐘，確保底部施工效果；

第十一，在每個施工樁的施工中，都應該嚴格對噴漿時間和停止噴漿時間進行控制。對于需要連續施工的，應該避免終端施工，避免水泥固化在管道上。在使用前應該對儲漿量進行嚴格檢測，對不符合標準不能進行施工；

第十二，如果施工過程中發現噴漿數量不達標，應該按照施工規劃，對整個水泥攪拌樁進行重復施工。對于施工過程中存在的機械故障，因該在12小時內完成補充噴漿工作。一旦時間超過12小時，為保證地基質量，應該重新補充攪拌樁的數量；

第十三，質量標準應該嚴格按照以下兩個方面執行：①主控項目，水泥及外摻劑質量，滿足規范要求;水泥用量，滿足設計要求(水泥摻入量15%)。②一般項目，樁長，不小于設計，樁位偏差，±50mm樁徑，不小于設計，垂直度≤1.5%。

結語：

綜上所述，在高速公路施工工程中，改善軟土區域地基的承載能力和穩定性，通過水泥攪拌施工可以取得較好的效果。但在具體施工過程中應該嚴格按照施工流程進行施工，并做好相關的質量控制工作。通過各種行之有效的方法確保攪拌樁技術的順利實施。

參考文獻：

[1]孫潔.水泥攪拌樁設計與施工要點分析[J].湖南交通科技,2017,43(01):58-62+66.

[2]何彥筠.深層水泥攪拌樁在高速公路軟土路基處理中的應用[J].建筑知識,2016,36(12):91-92.

[3]張建峰.水泥攪拌樁在高速公路深層軟基加固工程中的應用[J].科技與企業,2015(18):116+118.