水泥攪拌樁在高速鐵路軟基處理中的應(yīng)用研究

湯虎

摘要：軟基處理水泥攪拌樁施工是工程建設(shè)當中經(jīng)常使用的技術(shù)以及方式之一，隨著水泥攪拌樁技術(shù)的不斷運用，最多的就是在高速鐵路軟基處理過程中的運用。同時水泥攪拌樁的影響因素也非常多，我們對此進行了比較系統(tǒng)的分析。還對工程施工過程中的質(zhì)量問題提出了比較好的控制措施，并采用新型的技術(shù)對工程質(zhì)量進行實時的檢測。

關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；鐵路；軟基處理；荷載試驗

一、 工程概況

為了研究水泥攪拌樁在高速鐵路軟基處理當中的實際應(yīng)用，我們根據(jù)實際的案例進行分析以及研究。其中某高速鐵路工程項目在設(shè)計之初時速度設(shè)定為250KM/S，此鐵路的分布主要的區(qū)域在四川片區(qū)。周圍的具體環(huán)境為水田、魚塘以及菜地，這些中的大部分屬于軟弱的地基。因此我們在實際的施工當中應(yīng)當結(jié)合當?shù)氐牡匦我约熬唧w的工藝參數(shù)進行比較合理的分析。同時進行荷載試驗對其實際的工程質(zhì)量進行檢驗[1]。

二、 水泥攪拌樁強度影響因素

（一） 水泥摻入比。水泥攪拌一般都是根據(jù)水泥參數(shù)的水泥混合比例的不同來進行攪拌，一般的水泥強度也是不一樣的。根據(jù)實際的經(jīng)驗值，水泥攪拌樁在進行水泥摻入的時候，一般都是控制在10%-15%之間。這樣就能合理的控制，就能滿足其軟基處理問題。

（二） 水泥土的齡期。我們在實際的試驗的過程中，對于水泥強度的增長，主要依靠的是水泥前期在水里進行水化和在水中離子交換的時候，有效地激發(fā)起凝膠產(chǎn)物，這樣隨著水泥時間的不斷增長，水泥的強度也在不斷地增長。

（三） 水泥標號。一般而言，水泥攪拌樁的強度會隨著水泥標號強度的提高而不斷地提高。根據(jù)實際的經(jīng)驗值，水泥標號每提高一個等級，其中水泥的強度增加30%-50%。

（四） 土壤含水率。水泥攪拌樁抗壓強度的大小跟土壤含水率的多少有直接的關(guān)系，實踐證明，土壤中的含水量每降低10%，這時候的攪拌樁的抗壓強度可以提高10%-50%。

（五） 外加劑摻量。在實際的水泥攪拌過程中，除了添加水以外，最為重要的就是添加一定量的添加劑，這樣做的目的可以提高其抗壓的強度，再有添加劑不同，水泥的強度也是不一樣[2]。

（六） 摻加粉煤灰。在進行水泥攪拌的時候，添加一定的粉煤灰，可以讓水泥強度提高百分之十左右。

（七） 土質(zhì)。使用該方法操作時，需根據(jù)施工環(huán)境中的不同土質(zhì)采取處理措施。此外，軟土中含水量以及有機物質(zhì)的含量也會對水泥攪拌樁的質(zhì)量產(chǎn)生影響。一般的粘性土層中水泥攪拌樁強度會高于軟弱土層。在齡期均為32d的時候，黏性土層的強度可以達到軟弱土層的兩倍效果。

三、水泥攪拌樁軟基處理施工技術(shù)要點

（一） 施工準備

1.布置施工便道。在進行實際的水泥攪拌樁施工的過程中，為了運輸以及施工方便，我們設(shè)置施工便道，主要是為了保障施工車輛以及材料和機具能夠順利地進入施工現(xiàn)場。

2.布置施工用電。當所有的設(shè)備以及施工材料布置好以后，為了保障施工的連續(xù)性，對于現(xiàn)場的用電，除了能夠采用正常使用以外，還需要準備多臺發(fā)電機以備不時之需。

3.進行施工場地布置。我們對施工現(xiàn)場的布置，主要是做好排水以及對于魚塘、水田進行清淤，同時也為施工的設(shè)備提供比較好的施工場地，同時根據(jù)施工圖紙，進行放樣，標出中心線。對施工當中的各種樁號進行編號，標出樁長。

4.人員和技術(shù)準備。施工的組織方面，最為重要的就是對施工圖紙進行審核和復(fù)核，再有就是對施工技術(shù)進行全方位的交底，并組織特種的操作人員進行技術(shù)方面的培訓(xùn)。

5.機械設(shè)備的準備。根據(jù)實際的施工需要，我們對各種機械設(shè)備進行型號和數(shù)量的記錄，對施工設(shè)備能夠自動的記錄樁長。

（二） 確定實際的工藝參數(shù)。

我們在對水泥攪拌樁進行施工前，進行施工試驗，根據(jù)試樁試驗的參數(shù)確定具體的施工參數(shù)。

（1） 首先攪拌機的鉆進速度一般控制到低速或者普通的速度。（2） 水泥參數(shù)的水灰比一般控制在0.45左右，而且水泥必須為當日攪拌而成的。在具體的施工當中，水泥必須采用砂漿攪拌而成。（3） 攪拌好水泥必須及時的使用，存放的時間不能太長。（4） 試樁一般不少于5個，主要是采用動力觸探法進行實際的檢驗，確定實際施工參數(shù)。（5） 我們根據(jù)之前放樣的位置，進行鉆機定位。（6） 在進行實際的施工中攪拌水泥漿，水泥漿攪拌完成以后，才可以開鉆施工。（7） 實際的施工中，鉆機的深度接近實際的設(shè)計深度的時候，同時鉆頭保持1-3min，當產(chǎn)生二次噴漿的時候進行二次實際的攪拌。（8） 當鉆頭距離地面50厘米的時候，可以停止噴漿，這樣成樁結(jié)束。（9） 洗管。（10）重復(fù)上述步驟，開始下一根樁施工。

四、水泥攪拌樁施工質(zhì)量檢驗

（一） 鉆孔取芯法。我們在進行水泥攪拌樁施工過程中，為了保證攪拌樁施工的質(zhì)量，采用鉆孔取芯法。本項目主要選擇6個區(qū)域24個水泥樁進行實際的攪拌，在取樁的過程中，要保證水泥凝固性。這樣將芯樣制作成試件進行抗壓強度檢測，高于設(shè)計強度才能符合設(shè)計要求[3]。

（二） 輕型動力觸探法。我們根據(jù)實際的經(jīng)驗值以及設(shè)計參數(shù)，水泥攪拌樁產(chǎn)生的最大軸力的位置一般在于樁頂以下3-4m處。在檢驗當中，我們發(fā)現(xiàn)土層的不均勻型對施工的質(zhì)量影響較大。所以在后續(xù)的設(shè)計以及施工當中一般采用輕型動力觸探法對樁身土層進行檢測。最為重要的是樁身承載力特征值不小于500kPa為合格。

（三） 荷載試驗。荷載試驗一般在實際的攪拌成樁28天以后，抽取一定數(shù)量進行荷載試驗檢測。為了研究方便，本文主要對其中的一個監(jiān)測點進行詳細的說明，其中具體的數(shù)據(jù)如表一所示。

根據(jù)實際數(shù)據(jù)分析，試驗統(tǒng)計結(jié)果顯示載力大于160KPA，可以滿足設(shè)計以及規(guī)范的要求。

五、結(jié)束語

本文主要是通過對于水泥攪拌樁在某個高速鐵路的軟基處理中的應(yīng)用，進行比較系統(tǒng)的研究。我們清楚地知道，現(xiàn)場實際施工與影響強度的因素有著重要的聯(lián)系，在整個施工過程中嚴格按照設(shè)計要求施做，嚴把質(zhì)量關(guān)。采用不同的技法和技術(shù)，提高施工質(zhì)量。通過荷載試驗的數(shù)據(jù)進行分析，不斷改進施工方法和工藝，進而達到更高的要求。

參考文獻：

[1]張建峰.水泥攪拌樁在高速公路深層軟基加固工程中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2015（18）：116-116.

[2]周和平.水泥攪拌樁在高速公路軟基處理中的方案設(shè)計與施工工藝研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（26）：237-237.

[3]金智濤.淺述水泥攪拌樁在高速公路軟基處理中的應(yīng)用[J].甘肅科技縱橫，2013，42（12）：62-64.

（作者單位：中鐵十七局集團第一工程有限公司）