淺談深層水泥雙向攪拌樁在工程中的應用

伍龍霞

摘要：為保證臺后在設計使用年限內仍可保證設計豎曲線，減少臺后路基沉降，安徽省S105合馬路工程駟馬河大橋臺后50m范圍內采用此方法Φ 70米深水泥雙向攪拌樁基礎加固，結合駟馬河大橋臺后深層水泥雙向攪拌樁的施工，簡述了深層水泥雙向攪拌樁的施工方法和技術措施。畢業前，筆者在攀枝花市公路橋梁工程有限責任公司S105合馬路工程（安徽）項目部實習。

關鍵詞：水泥土、雙向、攪拌樁、施工

一、工程概況

S105合馬路工程（安徽省）駟馬河大橋中心樁號為K64+653，為確保橋后在設計使用年限內，仍可保證設計豎曲線，降低橋臺后路基沉降。南北兩岸橋臺后50m范圍采用Φ70cm深層水泥雙向攪拌樁地基加固處理，其中橋后30m范圍內為處理段，處理深度15m，樁間距1.8m，水泥摻量100Kg/m;20m范圍內為過渡段， 處理深度10m，樁間距1.8m，水泥摻量80Kg/m。

二、深層水泥雙向攪拌樁的優點

在軟土地基處理中，水泥攪拌樁具有結構簡單、振動小、擠土效應弱、環保等優點。但目前單向水泥攪拌樁存在著水泥土攪拌不均勻、淺層強度一般、深層強度不足等缺點;雙向水泥攪拌樁技術吸收了傳統單向水泥攪拌樁的優點，改善了其缺點。具有有效克服泥漿流失、攪拌均勻、消除樁頂注漿現象、顯著提高樁身強度、施工方便、操作簡單等優點。

三、主要施工方法和技術措施

3.1場地布置

設備進場前，作業區地面應平整，排水暢通。

3.2定位放線

根據設計樁位圖，由全站儀確定控制樁位置，用鋼筋或小木樁標出，用石灰線確定溝槽內外側，清表開挖溝槽。

3.3鋪軌

根據攪拌樁設備規范，軌道必須嚴格按規范鋪設、平直，不得有明顯下沉和遮擋。

3.4設備安裝

設備安裝應嚴格按照攪拌樁操作規程進行。先下平臺，再下平臺，安裝立桿，然后將攪拌機吊入框架內，安裝導向架和攪拌軸，防止砂漿傷人，灌漿機需離開樁機50m。

3.5. 預攪拌下沉

打樁機安裝完畢后，將樁移至中間位置調整水平，然后分別啟動電機，松開絞車，沿導向架切斷攪拌機，兩個葉片同時反向旋轉（外鉆桿逆時針旋轉，內鉆桿順時針旋轉），土壤被切割和混合。采用電機電流監測土石方下沉速度，人工控制攪拌，使土石方下沉平穩均勻。

3.6. 提升和拌和

攪拌機預攪拌至設計孔深后，供漿人員應按施工隊長的指示及時供漿。泥漿將停止20秒以上，開始緩慢地上升和混合，使注入的水泥漿的地基土均勻混合。

第一次攪拌下沉，上部攪拌和注漿結束后，地基軟土和水泥漿不能完全混合，二次預拌和下沉。漿液量按一次灌漿的70%和二次灌漿的30%分配。

3.7. 施工技術要求

本工程采用二噴四攪一停工藝，選用sjb-i型工程鉆機。

（1） 深層雙向水泥土攪拌樁選用P42.5普通硅酸鹽水泥。水泥摻量按設計要求配制。

（2） 攪拌樁架必須保持樁機底盤的水平和立柱導向架的垂直，并配備垂直度檢測設備。立柱導向架的垂直度偏差不大于1%，樁位偏差不大于50mm。

（3） 施工前，在監理人員的監督下，對漿液流量、灌漿壓力、攪拌頭升降速度進行標定。

（4） 在成樁過程中，必須嚴格控制攪拌機的提升速度和攪拌次數。

（5） 成樁過程中，必須有專人進行詳細的施工記錄。

（6） 攪拌時，軟土應充分預攪拌并切碎，以利于漿土混合均勻。

（7） 嚴格按照確定的施工速度進行施工，確保在每個深度范圍內達到充分攪拌。

（8） 進漿應連續進行。因機械故障或停電暫停施工時，應記錄停止深度。恢復施工后，鉆頭下沉至停止深度以下0.5m，然后再進行灌漿和攪拌。

3.8質量驗收標準

（1） 在施工過程中，必須嚴格控制和跟蹤定位、長度、垂直度、水泥用量、水灰比、攪拌和灌漿的連續性、灌漿壓力和漿液流量、攪拌提升速度和再攪拌。

（2） 攪拌樁施工前，應根據現場情況進行試樁，并取得各種力學參數，以保證攪拌樁的施工質量，試樁數量不少于3根。

（3） 樁身設計無側限抗壓強度為：R28≥ 0.45MPa，標準貫入擊數≥ 10

取芯于28天齡，檢測量為總樁數的0.5%。每根試樁沿樁深6m以下方向每1m進行一次測試。當標準貫入擊數小于10擊時，應采用原水泥土芯樣，每根樁的芯樣不少于3個（上、中、下）。

對于袋裝水泥的攪拌配合比按漿液重量比配制，攪拌樁施工注漿按流量計計量注漿量。

3.9質量通病及預防

3.9.1攪拌樁混合不均勻

1.現象

樁施工攪拌不均勻。

2.原因分析

（1） 噴涂固化劑過程中機械故障或停電造成施工中斷。

（2）鉆頭的提升速度是平衡的，軟土地基層密度的差異導致了注漿量的差異。

（3） 一般來說，深度越深，阻力越大。

（4） 施工過程中，操作人員未按規范要求重新攪拌樁頭，即樁頭不均勻地吊離地面。

3.9.2樁身質量不均勻

1.現象

部分地段攪拌樁強度不均勻。

2.原因分析

（1） 因供漿管道堵塞或局部堵塞，造成供漿中斷或流量不均;

（2） 局部土層為不明暗河層，加固強度仍低于普通粘土層;

（3） 局部有地下空洞，段內泥漿流失;

（4） 鉆機噴射混凝土提升速度大于50cm/min，轉速小于43R/min（或噴射混凝土下沉速度不均勻，特別是有砂層或地下障礙物時，噴射混凝土下沉時難以保證移動速度均勻）;

（5） 機械設備故障影響樁身質量，如鉆頭損壞、部分葉片落入障礙層等;

（6） 由于埋深較淺，上覆土壓力較低，樁頭易灌漿，造成樁頭松動，強度低。

4、 結束語

深層水泥雙向攪拌樁施工是一種新型的復合地基處理技術，在公路和市政工程中得到了廣泛的應用。本文結合安徽省S105河公路改建工程駟馬河大橋橋臺后50m范圍內的工程Φ 70cm深層水泥雙向攪拌樁施工，簡述了深層水泥雙向攪拌樁的施工方法和技術措施，為這項新技術的開發和應用積累了一些經驗。從本工程深層水泥雙向攪拌樁鉆孔取芯取樣來看，樁效較好，樁身無側限抗壓強度和標準貫入擊數均滿足設計要求，臺后路堤沉降較小。

參考文獻：

[1]楊瑜.水泥攪拌樁在軟土地基中的應用[J.山西建筑，2008 （ 29 ）

[2]侯建杰.水泥攪拌樁處理鐵路軟弱地基施工技術[J].山西建筑，2010 （ 08 ）