水泥攪拌樁在高速公路深層軟基處理施工中的應(yīng)用

田曉東

（牡丹江市公路管理處，黑龍江 牡丹江 157000）

如何有效地控制深層水泥攪拌樁的成樁質(zhì)量，確保軟基處理的效果是我們?cè)诠こ虒?shí)踐中探索的一個(gè)課題。

1 水泥攪拌樁的施工過程控制

1.1 試驗(yàn)樁施工

施工控制過程中，多項(xiàng)操作指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)需要通過試驗(yàn)樁來確定，因此能否在實(shí)際施工中控制好水泥攪拌樁的施工質(zhì)量，成功地做好試驗(yàn)樁起著至關(guān)重要的作用。

1.1.1 深層攪拌水泥樁適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土，在沿海公路工程、建筑工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用，本合同段為淤泥質(zhì)土，根據(jù)地質(zhì)情況可以采用水泥攪拌樁進(jìn)行加固處理。

1.1.2 加固機(jī)理：深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑，通過深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，而提高地基強(qiáng)度和增大變形模量。這種方法適用于處理軟土，處理效果顯著，處理后可很快投入使用。深層攪拌樁施工是借攪拌頭將水泥漿和軟土強(qiáng)制拌和，攪拌次數(shù)越多，拌和越均勻，水泥土的強(qiáng)度也超高。但是攪拌次數(shù)越多，施工時(shí)間也越長(zhǎng)，工效也越低。試樁的目的是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時(shí)間、泵送壓力、攪拌機(jī)提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度等參數(shù)，以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。

1.2 施工準(zhǔn)備

1.2.1 深層攪拌樁施工場(chǎng)地在高速公路紅線內(nèi)用地清表后開始進(jìn)場(chǎng)施工，場(chǎng)地較為平整，比較低洼的地方用合格的黏土進(jìn)行了回填，含雜質(zhì)量較少。

1.2.2 水泥攪拌樁采用32.5普通硅酸鹽袋裝水泥，這便于施工過程計(jì)量控制。使用前，我們將水泥的樣品送中心試驗(yàn)室和監(jiān)理工程師指定的試驗(yàn)室檢驗(yàn)。

1.2.3 水泥攪拌樁施工機(jī)械配備電腦記錄儀及打印機(jī)，以便了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度。

1.2.4 水泥攪拌樁施工機(jī)械必須具備良好穩(wěn)定的工作性能，所有鉆機(jī)開鉆之前都由監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部組織檢查驗(yàn)收合格后方可開鉆。

1.2.5 施工工藝流程

場(chǎng)地平整→樁位放樣→鉆機(jī)就位→檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度→打開高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準(zhǔn)面以下0.5m→重復(fù)攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計(jì)深度→反循環(huán)提鉆至地表→成樁結(jié)束→鉆機(jī)移位施工下一根樁。

1.3 設(shè)計(jì)參數(shù)及要求

1.3.1 水泥摻入比αw（摻入的水泥重量被加固土的重量）：12%～15%，我們采用14%。

1.3.2 室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)

7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度：qu≥0.8MPa；28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；qu≥1.2MPa，90d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度：qu≥2.4MPa。

1.3.3 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)

28d取芯強(qiáng)度：R28≥1.2MPa，一般路基段復(fù)合地基承載力>150KPa，橋頭和通道、涵洞基底復(fù)合地基承載力>180 KPa。

1.3.4 施工控制及注意事項(xiàng)

（1）項(xiàng)目經(jīng)理部指派專人負(fù)責(zé)水泥攪拌樁的施工，全過程旁站水泥攪拌樁的施工過程。所有施工機(jī)械均編號(hào)，并將現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、鉆機(jī)長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人、水泥攪拌樁樁長(zhǎng)、樁距等制成標(biāo)牌懸掛于鉆機(jī)明顯處，確保人員到位，責(zé)任到人。

（2）水泥攪拌樁開鉆之前，應(yīng)用水清洗整個(gè)管道并檢驗(yàn)管道中有無堵塞現(xiàn)象，待水排盡后方可下鉆。

（3）為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在主機(jī)上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進(jìn)行控制。

（4）對(duì)每根成型的攪拌樁質(zhì)量檢查重點(diǎn)是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、壓漿過程中是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時(shí)間以及復(fù)攪次數(shù)。

（5）為了確保樁體每米水泥漿用量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，每臺(tái)機(jī)械均配備電腦記錄儀。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備水泥漿比重測(cè)定儀，以備監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部質(zhì)檢人員隨時(shí)抽查檢驗(yàn)水泥漿水灰比是否滿足設(shè)計(jì)要求。

（6）水泥攪拌配合比：水灰比 0.45～0.50、水泥摻量14%、每米摻灰量55kg、高效減水劑0.6%。

（7）水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。第一次下鉆時(shí)為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應(yīng)小于總量的12，嚴(yán)禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時(shí)一律采用低檔操作，復(fù)攪時(shí)可提高一個(gè)擋位。每根樁的正常成樁時(shí)間應(yīng)不少于40分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa。

（8）為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量，第一次提鉆噴漿時(shí)應(yīng)在樁底部停留30秒，進(jìn)行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間為30秒。

（9）施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制噴漿時(shí)間和停漿時(shí)間。每根樁開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿。嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。儲(chǔ)漿罐內(nèi)的儲(chǔ)漿應(yīng)不小于一根樁的用量加50kg。若儲(chǔ)漿量小于上述重量時(shí)，不得進(jìn)行下一根樁的施工。

（10）施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按施工要求整樁復(fù)攪，復(fù)噴的噴漿量不小于設(shè)計(jì)用量。如遇停電、機(jī)械故障原因，噴漿中斷時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄中斷深度。在12小時(shí)內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施，并將補(bǔ)噴情況填報(bào)于施工記錄內(nèi)。補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于100cm，超過12小時(shí)應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。

（11）現(xiàn)場(chǎng)施工人員認(rèn)真填寫施工原始記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括：1施工樁號(hào)、施工日期、天氣情況；2噴漿深度、停漿標(biāo)高；3灰漿泵壓力、管道壓力；4每米下沉?xí)r間、提升時(shí)間；5送漿時(shí)間、停漿時(shí)間、漿液流量；6水灰比、水泥用量、每米噴漿量和外摻劑用量；7復(fù)攪深度。

2 質(zhì)量檢驗(yàn)

2.1 檢驗(yàn)檢測(cè)方法

水泥攪拌樁成樁28天后，用鉆孔取芯的方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長(zhǎng)度。取芯時(shí)，取芯位置應(yīng)取在樁徑12處，而不應(yīng)取在樁中心處，因粉噴樁樁體中心是鉆桿占據(jù)的空間，成樁后中心部位強(qiáng)度較低，易造成樁體強(qiáng)度偏小的假象。鉆孔取芯頻率為2‰。

2.2 本項(xiàng)目業(yè)主只要求做復(fù)合地基承載力試驗(yàn)，一般路基段復(fù)合地基承載力>150KPa，橋頭和通道、涵洞基底及臺(tái)背復(fù)合地基承載力>180 KPa，所以我們也只做復(fù)合承載力試驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)要求即可，否則須通過增加攪拌樁數(shù)量、減少樁距的方法進(jìn)行處理。

2.3 對(duì)攪拌樁取芯后留下的孔洞采用同等強(qiáng)度的水泥砂漿回灌密實(shí)。

3 結(jié)束語

公路軟基處理屬于隱蔽工程，如施工質(zhì)量不好，一旦被路堤等構(gòu)筑物所覆蓋，便構(gòu)成隱患且不好檢查及補(bǔ)救。因此，緊抓施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)格施工過程的管理非常重要，只有在施工過程中嚴(yán)格控制才能確保工程質(zhì)量。

[1]朱惠君等.高速公路路基設(shè)計(jì)與施工.人民交通出版社.1998.8

[2]地基處理實(shí)用技術(shù).中國(guó)鐵道出版社.2007.6

[3]徐澤中.公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工關(guān)鍵技術(shù).人民交通出版社.2007.5