試析水泥攪拌樁技術在公路工程軟基處理中的應用

孟祥麗 許賀 梁成林

摘 要：水泥攪拌樁施工技術在公路軟基處理中，具有良好的處理效果，不僅能夠增強路基的堅固性，還能延長其耐久性。基于此，本文對這項技術的要點進行了詳細分析，以供參考。

關鍵詞：公路工程;水泥攪拌樁技術;質量控制

水泥攪拌樁技術在軟土路基施工中得到了廣泛的應用，公路工程軟土路基的施工方法和施工工藝是否滿足施工要求，對公路工程的整體質量起著關鍵作用。因此，施工單位，軟土路基處理必須選擇正確的方法，水泥攪拌樁技術是重要的公路工程軟土路基施工方法，通過選擇正確的水泥攪拌樁施工工藝可以有效提高軟土路基的地基承載力，只有這樣才能保證整個工程的質量。

1 水泥土攪拌樁的加固機理

在水泥加固土的過程中，水泥的水解和水化反應是在與土拌合作用下進行的，由于周圍土的存在，所以其作用更為復雜，并且水泥的膠結硬化速度也緩慢，水泥加固土強度增長的過程也較緩慢。目前對水泥土加固土的機理，一般認為有包括幾個過程：水泥的水解和水化反應;黏土顆粒與水泥水化物的作用;碳酸化作用。第一、水泥的水解和水化反應。這一反應離不開水，如果天然土的含水量過低而又采用干法（噴粉）施工，不但施工難度大，而且水泥不能得到充分的水解和水化反應，勢必會影響水泥土的加固效果。第二、黏土顆粒與水泥水化物的作用。包括凝硬作用和離子交換作用，這一反應過程也取決于水泥水化反應的程度，與適當的含水量有關。第三、碳酸化作用。從水泥加固土的作用機理分析來看，水泥加固土的強度主要來自水泥水化物的膠結作用。從施工工藝來看，水泥攪拌樁中不可避免會存在原狀土塊和水泥團塊，其大小與強制攪拌的程度有關。強制攪拌越充分，土塊被粉碎得越小，水泥分布到土中越均勻，則水泥土的結構強度離散性就越小，其宏觀的總體強度也就越高。

2 工程案例

某公路工程總長度為23.2km，在沿線路段中存在大量不良地基土，如軟黏土、粉質土等。為有效解決此問題，決定選用釘形水泥土雙向攪拌樁用于軟基處理，為便于施工，選擇K50+100～K50+300段作為試驗段，按照正三角形布設，樁徑為500/1000mm，2.1m為樁間距，5m為擴大頭高度，22～25m為樁長范圍。根據設計要求，可選用P.O42.5普通硅酸鹽水泥用于施工，相比加固土體質量，要求摻灰量達到其15%以上，按照0.5～0.6設置水泥漿水灰比，且將碎石墊層與雙向土工格柵鋪設到樁頂位置，厚度為60cm。

3 水泥攪拌樁技術的施工工藝

1）施工準備。首先審核圖紙，在審核的過程中，必須按照規定的標準，保證審核的全面細致，對圖紙的內容進行進一步的細化，增強實際操作的能力和適應性。如果出現問題，需要對設計單位進行督促，在結合實際情況的基礎上進行修整和完善，為施工的順利進行奠定良好的基礎。然后對清理現場，對地面的石塊、雜物等進行清除，使施工場地保持干凈整潔。接下來進行測量放線，以施工圖紙為依據，確定出水泥攪拌樁的位置，并用石灰石進行標記，提高放線的精準性。最后進行配比設計，技術人員需要對現場的水文、地質、氣候等情況進行了解，在詳細考察的基礎上，記錄相關數據并進行配合比試驗，使水泥攪拌樁能夠發揮出應有的效果。做好上述準備工作之后，需要選擇合適的材料和機械設備，通常情況下，普通硅酸鹽水泥應用的較為廣泛，對水泥的性能、強度、塑性等進行檢驗，符合規定標準后才能投入到施工中。器具的選擇需要能夠充分適應施工的具體情況，保證在使用中能夠安全運行，及時處理存在的問題。

2）試樁。試樁是為了確定最佳的水泥漿配比、鉆進速度、提升速度、泵漿壓力。水泥攪拌樁的特性為水泥攪拌樁混合時間和單位時間噴射量等是影響地基加固效果的重要因素。根據室內試驗的結果，現場試樁的不同地質條件可以適當調整室內配比。根據選定的配合比室內試驗，試驗樁可以增加或減少5公斤每擴展米，三種水泥的用量每次試驗10-15次，每個水泥樁的核試驗劑量根為2根。根據試驗結果，可以確定施工配合比。通過試樁，有必要掌握鉆進和提升的速度，確定該點處硬土層的大致位置，并確定灰泵合理的排灰量（泵漿壓力）;掌握鉆孔速度，樁機提升速度，樁機下沉，攪拌施工參數等。

3）拌制水泥漿。施工單位需要按照規定的流程和規范，對水泥漿的配合比進行確定，在此基礎上，采取合適的方式進行科學有效的配置。在這個過程中，必須對混合料的相關情況進行詳細了解，嚴格控制水泥、外加劑以及摻合料的用量，使整個攪拌過程能夠順利進行。另外，需要采取試樁試驗的方法，確定攪拌的時間和間隔，在同時攪拌的過程中，增強攪拌的均勻性與合理性，避免出現塊狀、團狀等現象，增強攪拌的效果，使水泥漿的質量能夠在施工中充分發揮住自身的性能。需要注意的是，在施工中，如果水泥漿出現初凝現象則不能采用，同時，控制水泥漿每次攪拌的用量大于一根樁。施工過程中不能采用已出現初凝情況的水泥漿。在成樁施工中，必須將水泥漿每次攪拌的量控制在一根樁用量以上。

4）四攪四噴成樁的施工方法。攪拌機的鉆桿與樁位應是垂直角度的，計轉軸的中心應位于刻度盤的中心，準確的計量攪拌樁的深度，并保證每一臺施工設備都具備良好的性能。第一次鉆進：在噴出漿液后應立即啟動攪拌機，其鉆進速度應小于1m/min，轉速應在60r/min左右，沿著順時針的方向邊鉆邊噴漿，當達到了設計要求的樁長后繼續噴漿30s，之后再沿著逆時針的方向開始攪拌噴漿的作業，直至達到設計的樁頂位置。第二次鉆進：與第一次鉆進的方式相同，當復攪噴漿到達了設計要求的樁長后，沿著逆時針方向噴漿到設計的樁頂標高位置處并繼續噴漿30s后停止作業。經過這兩次循環鉆進成樁后，實現了水泥漿液在樁孔內的四次成樁。

5）檢測。水泥攪拌樁需要7d左右的成樁時間，開挖樁頭越1.5m的長度，進行檢測時，常用的機械設備為觸探儀，測量樁體直徑，使施工質量和整體工程達到規定的標準。水泥攪拌樁成樁3周時，對芯樣位置進行嚴格控制，通常在樁徑1/4處及樁長范圍內，保證樁體的完整性。在相關的設計要求下，增強芯樣的無側限抗壓強度，在封閉孔洞時，水泥砂漿是最佳的灌注材料。

4 水泥攪拌樁施工質量控制

第一，對設備進行編號。使鉆機的顯眼位置上懸掛現場技術員、責任人的標牌。鉆進施工正式開始前，需要對管道進行詳細的檢查，如果有異物需要及時進行清理，避免出現堵塞現象，保證管道的暢通，在此基礎上進行下沉作業。另外，需要將吊錘懸掛在主機上方，將樁體垂直度的偏差值控制在最低值。

第二，控制持力層質量。一般來件，控制樁體進入持力層的深度為50cm以內，避免深度過大帶來的不良影響。如果底部的壓力較大，滲入水泥漿會出現較大的困難，不能形成底部樁，樁的長度將不能達到規定要求。底部的黏土和亞黏土較多，在帶漿情況下，由于土質較硬，很難鉆進，影響土體伴碎的效果。在水泥攪拌樁施工中，下鉆噴漿應用的非常廣泛，當進入持力層的深度過大時，為防止出現堵管現象，必須使噴漿工作持續進行，保持底部鉆進的勻速進行，保持底部水泥漿的用量處于合適的范圍內。

5 結語

綜上所述，在社會經濟快速發展下，公路事業取得了良性健康進步，對于施工技術提出了更高的要求。水泥攪拌樁技術的應用，能夠提升軟基的堅固性，防止出現不均勻沉降現象，具有良好的適用性。必須結合實際情況，明確施工要點，對細節部分進行控制，全面化處理軟基，實現公路事業的有效進步。

參考文獻

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