軟土地基施工中夯實(shí)水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用

鄭程文 丁 楊

（河南恒通工程監(jiān)理咨詢有限公司，河南 平頂山 467000）

公路工程施工的地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜，由于軟基的強(qiáng)度較低并且含水量較大，如果處理不當(dāng)后期使用的時(shí)候就極容易出現(xiàn)沉降、側(cè)移等現(xiàn)象，大大降低了行車(chē)的安全性和舒適性，因此必須采用科學(xué)有效地技術(shù)手段對(duì)公路工程的軟土地基施工進(jìn)行有效控制，提升公路項(xiàng)目的安全性、穩(wěn)定性，充分發(fā)揮其社會(huì)效益。本文則主要對(duì)水泥攪拌樁技術(shù)進(jìn)行介紹，為了進(jìn)一步提升公路工程軟基處理的有效性，則需要嚴(yán)格按照相關(guān)的工藝標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展施工作業(yè)，關(guān)于軟土地基處理技術(shù)仍需行業(yè)人員不斷探索和創(chuàng)新，為我國(guó)公路工程的建設(shè)提供有力的技術(shù)支持。

1 水泥攪拌樁技術(shù)概述

1.1 水泥攪拌樁技術(shù)的原理

結(jié)合目前我國(guó)公路工程軟基施工的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，水泥攪拌樁技術(shù)已經(jīng)成為一種比較常見(jiàn)的處理技術(shù)，在實(shí)踐中具有巨大的優(yōu)勢(shì)。具體來(lái)講，水泥攪拌樁技術(shù)需要以水泥、水等作為主要材料，然后按照一定的比例進(jìn)行調(diào)配混合成固化劑，再利用攪拌鉆機(jī)等器械注入軟基當(dāng)中攪拌均勻，這樣一來(lái)，軟土路基和固化劑就會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)加固的目的。以這種方式形成的加固土能夠極大程度提升公路軟土路基的承載能力和強(qiáng)度，從而提升整個(gè)公路工程的質(zhì)量，增加公路的使用年限。通常情況下，當(dāng)軟土路基施工中涉及淤泥、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)砂性土等地質(zhì)的時(shí)候，采用水泥攪拌樁技術(shù)能夠獲得比較好的加固處理效果。

1.2 水泥攪拌樁的種類(lèi)

在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，公路軟基施工中主要會(huì)利用濕法水泥攪拌樁和干法水泥攪拌樁這兩種方式進(jìn)行作業(yè)，兩者工藝標(biāo)準(zhǔn)存在差異化，施工人員可根據(jù)實(shí)際需求選擇水泥攪拌樁技術(shù)的處理方式。就濕法水泥攪拌樁來(lái)說(shuō)，主要施工材料是水泥漿，這種攪拌樁需要較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)入硬化狀態(tài)。干法水泥攪拌樁是以水泥干粉為主要施工材料，水泥硬化所需時(shí)間相對(duì)較短，對(duì)增強(qiáng)水泥樁的強(qiáng)度具有積極作用，但是由于攪拌效果不好，所以想要確保復(fù)攪的強(qiáng)度具有一定難度。

2 水泥攪拌樁加固軟土地基的施工工藝

2.1 施工場(chǎng)地選擇及清理

對(duì)于淤泥質(zhì)土、素填土、泥性土，或者黏性土、粉土等軟土地質(zhì)的含水量較高，并且地基承載力小于120kPa，可以使用水泥攪拌樁技術(shù)。施工前，應(yīng)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行清理，避免存在樹(shù)枝、紙張、碎石等垃圾雜物，做好相應(yīng)的平整施工，及時(shí)排出場(chǎng)地內(nèi)的積水，為后期施工提供便利，保證施工的順利進(jìn)行。

2.2 試樁

使用水泥攪拌樁技術(shù)，水泥和軟土?xí)?qiáng)制拌和，隨著拌和次數(shù)的增加，水泥土的強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提升，但是，之后會(huì)逐漸降低。因此，需要進(jìn)行試樁，在施工現(xiàn)場(chǎng)不同土質(zhì)內(nèi)，劃分不同的標(biāo)段，每個(gè)標(biāo)段內(nèi)試樁數(shù)量大于5根，七天后可以直接開(kāi)挖取出，或者在28天后取芯，保持室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)和成型制作成的標(biāo)準(zhǔn)試件。等到符合要求后，進(jìn)行試件強(qiáng)度試驗(yàn)，確定出最佳配合比、攪拌次數(shù)、泵送時(shí)間、泵送壓力、攪拌機(jī)的提升速度等，保證后期施工的準(zhǔn)確性。

2.3 樁基就位

攪拌樁機(jī)就位后，安排施工人員，按照規(guī)定的步驟進(jìn)行施工，詳細(xì)檢測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體環(huán)境，有效提升樁基位移的安全性。借助吊錘，檢測(cè)鉆桿和地面的垂直角度，并且根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，控制誤差在1%以內(nèi)。將長(zhǎng)度標(biāo)記劃在樁機(jī)架上，以米為單位，方便鉆桿入土后，有效觀測(cè)鉆桿鉆進(jìn)深度，并且及時(shí)進(jìn)行記錄，根據(jù)規(guī)定的施工需求，以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為參照，攪拌樁長(zhǎng)應(yīng)略長(zhǎng)。

2.4 鉆孔定位

在水泥攪拌樁鉆機(jī)和后臺(tái)拌合水泥攪拌機(jī)就位后，及時(shí)調(diào)整鉆機(jī)位置，試運(yùn)行機(jī)械設(shè)備，保證設(shè)備能夠在后期施工中穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)整樁基機(jī)身，保持其平整性，對(duì)準(zhǔn)樁位，在規(guī)定施工要求下，有效控制垂直度，之后開(kāi)啟機(jī)械進(jìn)行施工。

2.5 制漿與送漿

配置水泥漿液的時(shí)候，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)的水灰比，通常情況下，0.45～0.55為正常范圍，在實(shí)際配置的時(shí)候，攪拌時(shí)間在5min以上，注意應(yīng)過(guò)濾水泥漿液，保證漿液的純度和濃度達(dá)標(biāo)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可以將適量的外加劑添加到漿液中。同時(shí)，應(yīng)對(duì)泵出口部位的壓力進(jìn)行有效控制，與施工情況相結(jié)合，選擇符合條件的樁長(zhǎng)，對(duì)速度進(jìn)行控制，合理提升，保證輸漿作業(yè)的順利進(jìn)行。

2.6 預(yù)攪拌和提升攪拌過(guò)程

按照相應(yīng)預(yù)設(shè)參數(shù)將水泥和粉煤灰進(jìn)行配比完成之后，方可正式進(jìn)行施工。首先要經(jīng)過(guò)預(yù)攪拌，把攪拌機(jī)啟動(dòng)后沿施工前標(biāo)記的導(dǎo)向桿進(jìn)行預(yù)攪施工，鉆機(jī)上自帶深度計(jì)可以在下攪的同時(shí)對(duì)深淺的程度有所把控，這時(shí)要注意下沉攪拌的速度，過(guò)快或過(guò)慢都可能導(dǎo)致成樁失敗。

施工人員要明確的是，在進(jìn)行下沉攪拌的過(guò)程中要向內(nèi)送氣，這樣鉆頭嘴在工作時(shí)才不會(huì)堵塞，若下沉?xí)r遇到土層內(nèi)部有雜質(zhì)和障礙物，則應(yīng)減緩鉆頭施工速度，以免發(fā)生危險(xiǎn)，最后導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)損壞。

鉆機(jī)初始運(yùn)行的角度是垂直而動(dòng)，所以施工人員必須隨時(shí)觀察其角度是否發(fā)生大幅度的偏差，避免成樁的位置不符合預(yù)設(shè)方案。預(yù)攪下沉過(guò)程沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，施工人員就要在提升鉆機(jī)的前提下開(kāi)始噴漿以加固軟基路段。鉆頭到達(dá)預(yù)攪拌位置時(shí)應(yīng)在原處運(yùn)行1～2min的時(shí)間給鉆頭噴漿留出一些出漿空間，然后鉆桿在升起的同時(shí)噴漿，因?yàn)闈{液在噴灑的過(guò)程中需要反應(yīng)時(shí)間，所以提升過(guò)程可以相對(duì)比下沉的速度稍慢一些。

在施工人員進(jìn)行噴漿作業(yè)時(shí)，水泥漿、粉煤灰的攪拌應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，避免出現(xiàn)沉淀而導(dǎo)致漿液不均勻的現(xiàn)象發(fā)生。這樣，經(jīng)過(guò)反復(fù)的下沉攪拌，水泥漿的噴灑工序得以切實(shí)完成，施工人員在停止作業(yè)之前需要讓鉆頭與地面保持一定的距離，才能關(guān)閉送漿的儀器，停止施工。在噴漿結(jié)束后，對(duì)機(jī)械設(shè)備做好清理工作，以防水泥漿凝固影響下次使用。

3 公路工程軟基加固施工中水泥攪拌樁的質(zhì)量控制

第一、標(biāo)號(hào)施工機(jī)械設(shè)備，將現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、鉆機(jī)長(zhǎng)等標(biāo)牌懸掛在鉆機(jī)明顯位置，開(kāi)鉆前，清洗整個(gè)管道，檢查管道的堵塞情況，徹底排除內(nèi)部水后，開(kāi)始進(jìn)行后續(xù)的下沉施工。在主機(jī)上懸掛吊錘，可以有效控制水泥攪拌樁體垂直度的偏差值，使其處于合理范圍內(nèi)，保證施工的精確性。

第二、在每臺(tái)機(jī)械上配備電腦記錄儀，以水泥漿液為基礎(chǔ)，按照規(guī)定設(shè)計(jì)值，使樁體摻合量達(dá)標(biāo)。同時(shí)配置水泥漿比重測(cè)定儀，實(shí)時(shí)檢測(cè)水泥漿水灰比，與施工要求相符合。首次下鉆可以帶漿，漿液量在總噴漿量的50%以下，嚴(yán)禁帶水下鉆。實(shí)際施工中，第一次下鉆和提鉆，應(yīng)使用低檔操作，之后進(jìn)行有效提升，對(duì)于成樁時(shí)間，一般應(yīng)大于40min，噴漿壓力應(yīng)大于0.4MPa，必須保證相關(guān)施工參數(shù)的達(dá)標(biāo)。

第三、在樁底第一次提鉆噴漿時(shí)，應(yīng)停留大約30s，之后在樁端施工，嚴(yán)格控制噴漿與停漿時(shí)間，確保符合施工要求。開(kāi)鉆施工后，噴漿作業(yè)必須連續(xù)，不得中斷，保證噴漿的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，增強(qiáng)漿液的性能。如果噴漿量不足，根據(jù)施工規(guī)定，可以再次噴漿，噴漿量應(yīng)高于設(shè)計(jì)規(guī)定值。對(duì)于不可避免的影響因素，應(yīng)及時(shí)記錄和分析中斷深度，在12h內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)噴施工，詳細(xì)記錄補(bǔ)噴情況。需要注意的是，如果時(shí)間大于12h，施工應(yīng)選擇補(bǔ)樁方式，重疊段大于100cm。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水泥攪拌樁技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中，必須依據(jù)公路工程的實(shí)際情況，掌握技術(shù)的特點(diǎn)，把握施工要點(diǎn)，加強(qiáng)后期的質(zhì)量管理，并且重視檢測(cè)工作。另外，應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督施工過(guò)程，保障最終的施工效果，促進(jìn)公路事業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。