水泥攪拌樁在道路軟土地基施工中的應用

蔡 峰

（江蘇潤通項目管理有限公司，江蘇 鎮江 212000）

1 道路軟土地基介紹

在中國的沿海地區和內陸平原或山區流域，廣泛分布著各種類型的軟土，這些軟土地基土壤天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強度低、壓縮性高，承載能力不符合工程設計要求，并且對沿江、湖和海岸的公路造成了不同程度的破壞。因此，為提高道路路基的穩定性，保證交通安全，必須處理軟土地基。目前，有多種處理軟土地基的方法，而水泥攪拌樁正是這許多方法中的一種有效形式。

2 水泥攪拌樁的基本原理

水泥攪拌樁是軟基處理的一種有效形式，是一種將水泥作為固化劑的主劑，利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分攪拌，使水泥與土發生一系列物理化學反應，使軟土硬結而提高地基強度。首先，可以使用專用的鉆孔機械和設備對需要處理的軟土地基噴入水泥漿液，在噴入過程中將其均勻地上下攪拌，從而使水泥和土壤充分水解、水化并生成水泥水合物凝膠。由于凝膠的吸附特性，土壤顆粒或小的土壤團簇可以凝結在一起，形成整體穩定的結構。同時，土壤顆粒表面的鈉離子和水泥水化過程中產生的鈣離子可以進行離子交換以在表面上產生穩定的鈣離子，進一步提高了土壤地基的強度并大大提高了軟土地基的承載能力。

3 施工準備階段

基于道路軟土路基施工中水泥攪拌樁技術的實際應用來看，該技術不僅有效地提高了地基承載力，而且確保了整個路基結構的穩定性；水泥攪拌樁施工工藝較為簡單高效，適用性較強，在具體的施工過程中表現出了較強的應用優勢。但是要想充分發揮水泥攪拌樁施工技術的應用效果，就應該首先做好施工準備階段的相關工作，準備階段中需要引起重點關注的內容有以下幾項：

1） 做好施工圖紙的審核工作。雖然水泥攪拌樁的施工操作較為簡便，但是，施工人員仍然需要對施工圖進行詳細而全面的審查，以確認施工圖紙無誤，便于后續施工順利進行，避免出現任何設計上的矛盾和沖突影響其施工效果。在施工圖紙的審核過程中，應該重點從施工可行性以及后續施工效果方面進行分析，結合施工現場環境進行評判，并且針對施工方案和施工圖紙中可能存在的一些問題進行優化。

2） 做好施工現場清理工作。為了更好地體現出水泥攪拌樁施工的應用價值和效果，還應該重點從施工現場入手進行準備，也就是做好施工現場的清理工作，清除地面以下的一切障礙物（包括石塊、樹根和垃圾等），同時對施工場地進行整平，確保現場達到設計圖紙中要求的整平高程，切實保障施工現場不存在任何可能影響后續施工效果的障礙物，這也是有效提升其施工有序進行的關鍵所在。在該項工作實施過程中可能會涉及到現場回填土的處理，施工人員必須要對回填土材料進行嚴格審查，確保其應用效果。

3) 妥善做好樁位的控制工作。在施工前的準備工作中，測量人員準確放樣，切實保證施工現場各樁樁位的準確性也是極為重要的一個方面，這也就是施工現場的的測量放樣工作，尤其對于施工現場中樁位的確定來說，更是需要引起施工人員的高度關注，現場應采用GPS、全站儀等專業設備進行樁位放樣，對于確定好的樁位點，應該采用白灰撒點并配合使用竹簽插入土層標注等措施清晰地標注出各樁樁位，為后續施工打好基礎。

4 水泥攪拌樁施工應用

道路軟土地基施工中水泥攪拌樁技術手段在實際操作過程中，需要施工人員更多的關注和嚴格的控制。關鍵考慮因素包括：

4.1 切實做好試樁工作

在正式進行水泥攪拌樁施工之前，應該做好試樁工作，試樁工作的實施主要就是為了確定后續大規模施工的相關參數，并且總結出相應的施工經驗，保障后續施工的順利進行。試樁施工中需要總結的關鍵參數有：水泥漿的水灰比、制漿工藝、泥漿比重、注漿壓力、每延米注漿量（水泥摻量）、攪拌機的貫入速度和提升速度等，這些重要參數都需要在試樁環節中進行總結，如此才能夠提高正式施工效果，避免出現質量偏差。

4.2 保障施工材料的可靠性

對于水泥攪拌樁施工而言，還應注重對現場使用材料的嚴格管理和檢查，比如對于水泥攪拌樁施工過程中最為關鍵的材料水泥來說，必須進行嚴格審核，按照規范要求進行現場取樣、試驗等，以確保其質量滿足規范及設計要求。對于現場其它施工材料以及施工機械設備來說，同樣需要加強審查和管理。

4.3 規范施工工藝流程

水泥攪拌樁施工工藝流程同樣需要進行規范化控制和把關，確保施工工藝流程的合理性，避免因為施工工藝流程方面的混亂而影響到施工效果。一般來說，水泥攪拌樁施工工藝流程如下：①鉆機就位→②鉆桿下沉鉆進→③上提噴漿→④重復攪拌下沉→⑤重復攪拌提升→⑥關閉攪拌機械→⑦回填石灰土并壓實。

鉆機就位是水泥攪拌樁施工的首要環節，將攪拌機移到指定樁位，對中、調平，并用鉛垂線檢查并調整樁機的垂直度。保證鉆機水平、導向架及鉆桿垂直，豎直度偏差不大于1.5%；鉆桿攪拌下沉鉆進，主要就是按照設計標高進行下沉處理施工，為后續灌漿打好基礎，下鉆的速度不大于1.0m/min；水泥漿的制備同樣需要引起足夠的關注，水泥漿液應嚴格按預定的配比拌制，準備好的漿液不得離析，不得停置過長，超過2 小時的漿液應降低標號使用；漿液倒入集料時應加過濾，以免漿內結塊損壞泵體；上提噴漿，主要就是指針對處理好的設計標高結構進行噴漿處理，進而保障漿液能夠在相應位置發揮出應有的積極作用，噴漿時管道壓力控制在0.25～0.4Mpa 之間，漿液從噴嘴噴出并具有一定壓力后，原地噴漿攪拌30 秒，然后攪拌噴漿提升，提升速度控制在0.8m/min。噴水泥漿時嚴格控制噴漿標高和停漿標高，不得中斷噴漿，確保樁體長度；提升至地面以下1m 時，宜用慢速，攪拌提升至地面25cm 時，停止向孔內噴漿，攪拌數秒以保證樁頭密實；重復攪拌下沉是為了保證攪拌的充分性和均勻性效果，復攪速度≤0.8/min；在重復攪拌完成之后，還需要將管路清洗，避免出現水泥漿堵塞等問題；一根樁體施工完成后，移位進行下一樁位的施工，如此反復，完成整個軟土地基的施工處理。

4.4 嚴格控制施工參數

在水泥攪拌樁施工的應用操作中，為了保證最終施工質量，除了要做好上述施工工藝流程的規范管理和控制之外，還需要從施工參數的控制入手進行嚴格把關，依據相關標準和規范的要求，參考試樁施工中所得到的參數，確定詳細、可行的施工操作參數，并且在后續的施工過程中進行嚴格限定，尤其是對于樁體的相關參數以及攪拌過程中的具體參數更是需要進行嚴格控制和審查，避免出現任何偏差問題。

4.5 水泥攪拌樁的設計

1） 水泥攪拌樁的平面布置，通過對施工現場和現場土壤層的鉆探分析，水泥攪拌樁按梅花形布置，單根樁樁位偏差不得大于5cm，深度誤差不得大于5cm，并且樁身的無側限抗壓強度大于1.2MPa（90 天齡期）。2） 水泥攪拌樁的材料設計要求，水泥使用42.5 普通硅酸鹽水泥，水灰比根據現場實際土質以及試樁施工確定。由于施工現場軟土地基的天然含水量較高，為提高水泥攪拌樁中水泥漿的可加工性、穩定性和初始強度，在配置水泥漿時可以加入高效減水劑并進行室內配合比試驗。

4.6 水泥攪拌樁的施工

1） 施工前場地準備，場地的平整應清除所有地面和地下障礙物，包括石塊、樹根和垃圾等，同時確保場地達到圖紙要求的整平高程。施工人員在施工區域的起點和中樁進行標記，邊界區域用石灰灑線表示，并且只有在報監理工程師驗收合格后才能進行施工。2） 施工工藝選擇，水泥攪拌樁施工有噴射法和噴粉法兩種施工方法，這兩種方法都可以利用深層攪拌機械進行強制攪拌軟土。兩者之間的區別在于，濕法或水泥漿攪拌法使用水泥漿作為硬化劑，而干法或粉末混合法則使用水泥粉作為硬化劑。干法工藝流程：場地平整，測量放樣，現場鉆機校對，噴粉攪拌上升，反復攪拌下沉，反復攪拌上升，停止鉆孔和移動，然后進行下一樁的施工。濕法工藝流程:場地平整，測量放樣，鉆機對中和校平，攪拌下沉，噴漿和攪拌上升，重復噴漿攪拌下沉，重復噴漿攪拌上升，鉆頭停止移動，下一樁施工。3） 質量控制與材料質量，根據圖紙設計要求選擇水泥的類型，購買和存儲。首先，最早進場的水泥要首先使用，避免由于長時間存放而導致水泥質量下降。根據施工圖的要求配置水泥漿時，應嚴格按照經審批合格的配合比進行水泥漿配置、攪拌以及噴漿，保證樁長。水泥漿在進入管道之前必須通過篩子進行過濾，并且必須使水通過管道，以防止水泥漿損壞混合機械并保持管道濕潤，以利于水泥漿的運輸。同時技術人員需要向施工人員進行技術交底，以幫助施工人員正確進行相關工作。

5 結語

綜上所述，對于道路軟土地基的施工應用來說，重點加強對于水泥攪拌樁施工技術的應用探討是極為重要的一個方面，水泥攪拌樁施工技術手段的應用必須要從整個施工工藝流程入手進行嚴格的控制和審查，切實提升施工質量效果。