水泥攪拌樁加固公路軟土路基施工工藝

張帆 柳加維

摘 要：水泥攪拌樁復(fù)合地基作為一種最常見的地基處理方法，得到了長足發(fā)展，攪拌樁施工工藝不斷得到改進(jìn)，攪拌樁因其施工簡單、工期短、投資少、噪音低且施工質(zhì)量可靠，在我國軟土地區(qū)得到了大力推廣。為此，本文主要對水泥攪拌樁的概況、水泥攪拌樁加固公路軟基施工準(zhǔn)備、施工工藝及注意事項進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：公路工程；軟基處理；水泥攪拌樁

1 水泥攪拌樁的概況

作為軟土地基施工的重要方式，水泥攪拌樁選用的固化劑材料為水泥，通過攪拌樁機(jī)向土內(nèi)不斷注入水泥，并確保攪拌的均勻性，促使水泥和土之間產(chǎn)生一定的作用，進(jìn)而增強(qiáng)軟土的硬度，并達(dá)到基礎(chǔ)強(qiáng)度提升的目的。

將水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用到公路工程軟土地基加固中，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在沒有噪音、振動等現(xiàn)象，對周圍施工環(huán)境具有極小的污染，屬于環(huán)保施工。除此之外，在軟基施工中水泥攪拌樁不會將壓力施加給側(cè)向土，對周圍建筑物具有較小的影響。支撐、錨固等作用也不需要應(yīng)用到水泥攪拌樁施工中，這種施工方式自身具有支護(hù)擋土的作用。施工中選用何種加固應(yīng)嚴(yán)格遵循施工相關(guān)要求進(jìn)行確定，一般都會選用柱狀、壁狀、格子狀等。連接樁體成壁后能達(dá)到隔水障幕及不滲水的效果，因此不需要對地下水進(jìn)行降水施工。

2 水泥攪拌樁加固公路軟基施工準(zhǔn)備

1、施工機(jī)械準(zhǔn)備

目前水泥攪拌樁在公路軟基處理中最常用的施工機(jī)械主要有鉆機(jī)、粉漿機(jī)及壓縮機(jī)。水泥攪拌樁成樁的主要機(jī)械就是鉆機(jī)，這種機(jī)械的主要應(yīng)用功能為動力大、操作方便、能在速度不同的情況下進(jìn)行均勻地正向鉆進(jìn)或反向提升，同時還可以全方位地自行移動。作為漿體材料定量發(fā)送的主要機(jī)械設(shè)備，噴漿設(shè)備的組成部分分別為儲灰罐、發(fā)送裝置及計量控制裝置等，這些部件都是公路軟基處理的關(guān)鍵性施工設(shè)備。壓縮機(jī)可以提供一定壓力氣源給水泥攪拌樁進(jìn)行有效施工，促使水泥漿液突破噴漿口土體阻力向軟土內(nèi)進(jìn)行噴灑。

2、材料準(zhǔn)備

建好水泥庫，水泥庫凈面積不得太小，同時最大庫存量不得小于80噸，確保水泥的檢驗周期及防止雨季由于水泥進(jìn)場困難而導(dǎo)致停工的情況。水泥攪拌樁應(yīng)采用合格的R32.5級普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計量。使用前，承包人應(yīng)將水泥的樣品送中心試驗室或監(jiān)理工程師指定的試驗室檢驗。

3 水泥攪拌樁加固公路軟基施工工藝

1、試樁

為提高軟基施工的質(zhì)量，必須做好施工準(zhǔn)備工作。攪拌灰土通常用土體中任一點經(jīng)鉆頭攪拌次數(shù)N和單位時間內(nèi)的噴出量來表征，它是影響地基加固效果的重要因素。

根據(jù)室內(nèi)配合比試驗結(jié)果，應(yīng)對不同的地質(zhì)條件，進(jìn)行現(xiàn)場工藝性試樁，宜在室內(nèi)配合比試驗28d強(qiáng)度確定的進(jìn)行。根據(jù)室內(nèi)試驗選定的配合比用量，每延米增減5kg進(jìn)行工藝性試樁，3種水泥用量各試打10-15根并對每種水泥用量的樁取2根進(jìn)行取芯檢測，根據(jù)檢測結(jié)果確定施工用配合比，工藝性試樁的目的量；通過試樁應(yīng)掌握下鉆及提升的困難程度，確定鉆頭進(jìn)入硬土層電流變化程度，確定合適的輸灰泵輸灰量；掌握水泥干粉經(jīng)輸灰泵到達(dá)攪拌樁噴灰的時間，掌握預(yù)攪下鉆速度，粉體攪拌樁機(jī)提升速度，攪拌下沉，復(fù)攪提升等施工參數(shù)。

2、平整場地

將軟土路基表面的雜物清理干凈，選用黏性土回填的方式對低洼地段進(jìn)行夯實作業(yè)，進(jìn)而對地基承載力有效增強(qiáng)。對于水田地段，排水疏干后清表0.3—0.5m，將原有路面進(jìn)行橫坡設(shè)計，同時在路基兩側(cè)進(jìn)行邊溝開挖施工。

3、測量放樣

用全站儀按圖紙準(zhǔn)確放出控制樁后，根據(jù)樁位布置放出具體樁位，對控制樁要設(shè)明顯標(biāo)志，并定期復(fù)核。

4、拌制水泥漿

遵循施工設(shè)計要求進(jìn)行水泥漿的配置，準(zhǔn)確計算水泥、外加劑、摻合料等材料的用量。在工藝性試驗中對水泥漿的攪拌時間進(jìn)行確定，水泥漿攪拌過程中不能出現(xiàn)團(tuán)塊等現(xiàn)象，水泥漿如產(chǎn)生初凝等情況，則不能在施工中應(yīng)用。

5、機(jī)械安裝、就位

在施工現(xiàn)場進(jìn)行機(jī)械設(shè)備鉆機(jī)的拼裝及就位工作。在機(jī)械進(jìn)場后，施工人員必須準(zhǔn)確標(biāo)定樁機(jī)的電流表、管道壓力表、電磁流量表、深度測量儀、電腦打印機(jī)等。在軟土路基施工中要對水泥攪拌樁機(jī)械進(jìn)行定期檢測，尤其是鉆頭葉片，如發(fā)現(xiàn)磨損較為嚴(yán)重，必須對其進(jìn)行補(bǔ)焊作業(yè)，進(jìn)而確保樁體及樁徑的質(zhì)量。將鉆機(jī)移動、確保其與鉆孔相對應(yīng)，對鉆機(jī)進(jìn)行水平校正，使其鉆桿軸線鉆孔中心位置處于垂直狀態(tài)，施工時傾斜度必須在1%以下。

6、攪拌、噴漿

鉆機(jī)啟動，順著導(dǎo)向架使其鉆桿勻速向下、持續(xù)下沉進(jìn)行攪拌切土作業(yè)，并將送漿泵開啟，確保其向土體進(jìn)行水泥漿噴射作業(yè)。與此同時，雙軸上的多層葉片同時正、反向旋轉(zhuǎn)攪拌并達(dá)到設(shè)計深度。此后在樁端進(jìn)行噴漿作業(yè)，并保持大于30s的時間，確保樁端水泥漿的均勻度。

7、提升攪拌

在提升攪拌機(jī)的過程中，如進(jìn)行噴漿作業(yè)，防止堵塞噴漿口情況的出現(xiàn)是其進(jìn)行的主要目的。與此同時，必須確保攪拌樁機(jī)鉆桿上葉片進(jìn)行正、反兩個方向地旋轉(zhuǎn)，并持續(xù)進(jìn)行水泥漿地攪拌作業(yè)。將其噴漿量控制在小于總噴漿量的5%到10%之間。如提升到樁頂，要確保在這個位置進(jìn)行2min以上的攪拌作業(yè)，然后將攪拌機(jī)關(guān)閉并進(jìn)行位移。

8、檢測

成樁7天內(nèi)，將樁頭淺開挖約1.5m米，對攪拌樁的均勻性進(jìn)行檢測，并對成樁直徑進(jìn)行準(zhǔn)確測量，同時選用較為方便的觸探儀對其質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真檢測檢。在成樁28天后，進(jìn)行取芯作業(yè)，將其控制在樁長范圍內(nèi)，主要位置在樁徑25%的部位。對樁的質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)檢測，確保其完整性、均勻性，將其檢測次數(shù)控制在總樁數(shù)的2/100，單樁地基靜載試驗也要在此時間段進(jìn)行，檢測次數(shù)也控制在2/100，，控制在3根以上。芯樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度必須符合設(shè)計需求。選用水泥砂漿將取芯后的孔洞灌注封閉。

4 水泥攪拌樁加固公路軟基注意事項

1、準(zhǔn)備工作應(yīng)在攪拌樁施工前做好，并進(jìn)行攪拌樁樁位圖的繪制，對攪拌樁工程數(shù)量及工程量的確定，在現(xiàn)場監(jiān)理簽字后進(jìn)行施工。

2、應(yīng)確保水泥攪拌樁施工的連續(xù)性，起噴高程與停噴高程應(yīng)在開啟機(jī)械設(shè)備前確定。如施工過程中遇到突發(fā)事件，如停電、機(jī)械故障等，應(yīng)對問題及時處理，并做好相關(guān)記錄，同時將中斷高程標(biāo)注出來，確保機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行后再進(jìn)行施工。水泥攪拌樁復(fù)攪長度應(yīng)在小于1米的范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制。

3、施工水泥攪拌樁樁身時，應(yīng)復(fù)攪樁長范圍內(nèi)。這個位置應(yīng)選用較慢速度均速進(jìn)行提升與復(fù)噴，確保均勻攪拌水泥與土，同時應(yīng)嚴(yán)格遵循設(shè)計規(guī)定，進(jìn)行水泥將的拌制與選用，在樁體施工中應(yīng)一次性完成所有噴漿作業(yè)。

5 結(jié)束語

綜上所述，公路工程軟土路基施工中施工方式及處理技術(shù)選擇是否符合施工要求，對公路工程整體質(zhì)量起到關(guān)鍵性的作用。因此，在軟土路基處理中施工企業(yè)必須選擇正確的施工方式，水泥攪拌樁技術(shù)作為公路工程軟土路基施工中的重要處理方式，在其施工中大量選用水泥攪拌樁施工技術(shù)可以有效提高路基的承載力及質(zhì)量，只有這樣才能確保整個工程的質(zhì)量。

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