公路軟基處理中水泥攪拌樁技術研究

崔思淼 王韶東

（河南新誠公路技術有限公司，河南 濮陽 457000）

1 軟土地基的影響因素

1）較高的壓縮系數與較低的抗剪強度。低強度是軟土地基的主要特點之一。因為軟土具有較大的孔隙，將嚴重影響到地基承受外力的能力。如市政道路建設中軟土地基的強度無法改善，將導致塌陷等問題出現在市政道路工程中，進而嚴重影響到市政道路工程的質量與使用壽命，在增加安全隱患的同時，還會給道路養護增加困難。

2）較強的觸變性和流變性。軟土地基處理后，長期在重力和外力等作用下，也會產生各種變形問題。在施工過程中如選用的軟基加固方式不正確，在軟土流動作用下，市政道路很容易出現坍塌等情況，根本無法保證路基的穩定性。

3）較高的含水量和孔隙。因軟土中含有較多的水分，導致其孔隙較多較大。在軟土地基中其土質的組成成分主要是黏土粒與粉土粒，大量負電荷往往存在于這些軟土粒表面。在空氣中大量負電荷會將空氣中的水蒸氣大量吸收，并在土粒表面停留，進而將土粒含水量不斷增加。并將土粒之間的孔隙擴大。

4）公路等級要求的道路性質。對于設計要求的公路道路等級越高，平整度要求也越高，越需要采取強而有力的軟地基沉降處理措施。反之，公路等級較低時，可先鋪簡易公路路面，等待地基沉降結束后，再鋪常規的公路路面以達到節約資金的目的。公路道路的形狀、路堤的設計寬度與高度也是選擇處理方法時要考慮的重要原因。

2 工程概況

某公路全長16.3km，經地質勘查發現，本路段存在大量淤泥質土，基于軟土無法直接用于路基持力層。綜合考慮工程路基條件、施工環境等因素，結合現場具體施工情況，決定選取具有代表性的路段作為試驗段，全長500m，試驗段樁號為k2+000～k2+500，本路段軟弱土層具有較大厚度，且地形復雜，基于工期短等條件，決定采用水泥攪拌樁用于本路段軟基處理。

3 公路軟基水泥攪拌樁施工技術要點

1）施工準備。施工前，相關管理技術人員，要仔細研究施工圖紙，并進行交底和會審；以設計文件為基礎，制定施工組織方案，向施工人員進行相應的施工技術、工藝及規范、安全交底和文明施工教育等的宣傳和培訓工作。認真分析研究相關資料，包括建筑場地巖土工程勘察報告和施工圖紙等內容。對施工現場前期探測未查明的地下管線，施工前首先對照設計進行初探，確定管線位置和管線的走向，制定相應的保護方案。此外，還要整平施工場地，同時清理施工現場的地下、地面及空中障礙物,保證安全施工。所有進場的施工材料均需要進行檢驗，質量合格后才進入施工環節。對將使用的施工機械和設備，進行現場安裝和調試，保證性能正常，設備完好。

2）測量放線。根據圖紙測放軟土分區及處理措施分區線，并做好標記。布設好堆載預壓高程控制點、攪拌樁樁位，樁位偏差≯5cm。同時繪制樁位編號圖，防止漏樁。經復核無誤后作為樁位放樣的控制點并加以保護。

3）鉆機定位。調平鉆機垂直鉆桿，使鉆頭對準樁位，確保導向桿的垂直度，把噴漿口清洗干凈。

4）制備水泥漿。待深層攪拌機啟動下沉時，即開始按設計確定的水泥摻入量、水灰比用攪拌機拌制水泥漿，壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。

5）預攪下沉噴漿。待深層攪拌樁機冷卻水循環正常后，啟動攪拌頭待攪拌頭轉速正常后，預攪下沉攪拌頭(速度小于2～2.5m/min)至樁底標高并超深10～20cm(穿過淤泥層，且樁端進入下臥土層不少于1.0m)；攪拌頭下沉過程中同時開動后臺送漿泵，將配備好的水泥漿液送達樁機。下沉速度可由電機電流監測表控制。

6）提升噴漿攪拌。將攪拌頭提升20cm左右，用灰漿壓力泵輸送水泥漿，沖開設在攪拌機中部的球閥進入土體；在樁端底座攪拌30s，然后邊攪拌邊提升噴漿，同時嚴格按試樁測得的提升速度、注漿壓力提升攪拌頭。當攪拌頭提升到距地面約1m時，減慢速度；當提升到地面時，停止提升，停止噴漿，原位轉動數秒，以保證樁頭均勻密實。

7）復攪噴漿提升。第一次提升噴漿攪拌至地面時，集料斗中的水泥漿應正好用去一半。將攪拌頭重新下沉攪拌和提升噴漿攪拌一次，使攪拌土體和壓入的水泥漿充分拌和，保證樁體的連續性和均勻性，當攪拌頭提升至地面時，集料斗中的水泥漿應正好排空。

8）移位及清洗。攪拌樁作業完成后，要把攪拌頭提到地面上，關停電機，并在已完成的樁頂上進行標記，把樁機移至新的樁位。

4 公路軟基處理中水泥攪拌樁質量控制措施

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，控制施工偏差。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，因此必須實時監測漿液噴注量，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。

5 結束語

綜上所述，隨著我國公路道路施工的范圍越來越廣，偏遠地區的公路建設也越來越多，復雜的地質條件導致道路施工面臨的施工環境越來越復雜，軟土路基極為常見。水泥深層攪拌樁技術成熟，驗證可靠，是路基軟基處理的重要手段。在水泥深層攪拌樁軟基處理施工作業過程中，務必熟知并嚴格按照科學設計的施工程序開展施工作業，確保每一道工序均能符合工程設計標準，并保質保量完成施工內容；完工之后做好檢查工作，確保成樁質量符合設計要求。