水泥攪拌樁在軟土路基施工中的應(yīng)用研究

丁慶徳 張瓏瓏

（平頂山市凱達(dá)工程監(jiān)理處，河南 平頂山 467000）

工程項(xiàng)目建設(shè)中的首要問題便是軟土地基，因軟土路基具有壓縮性高、滲透性小、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、含水量高、天然孔隙比大等等不良特性，因此在不做完善處理的情況下，軟土路基的地基承載力較為薄弱，從而使得工程項(xiàng)目質(zhì)量不佳。軟土路基處理的有效手段和方式便是水泥攪拌樁，經(jīng)其處理后的軟土路基加固效果顯著，可以承受較大的加荷速率且抗豎向變形能力強(qiáng)，且有較廣的適用范圍。本文將從水泥攪拌樁在軟土路基施工中的應(yīng)用及其施工質(zhì)量控制措施等方面進(jìn)行簡要探討，以供參考。

1 水泥攪拌樁的特點(diǎn)

1）水泥攪拌樁因其能夠有效利用自然資源的特點(diǎn)，從而可大大減少工程建設(shè)的實(shí)際投入成本，又因其是處理軟土路基的主要有效方式，所以在控制工程預(yù)算方面有較優(yōu)的表現(xiàn)。

2）水泥攪拌機(jī)在實(shí)際使用過程中通過攪拌水泥和軟土來增強(qiáng)軟土路基的承載能力，使其能承受較大負(fù)荷，從而保證工程的質(zhì)量。

3）水泥攪拌樁在實(shí)際使用過程中還具有無噪音的特點(diǎn)，可以有效減少對(duì)工程附近居民產(chǎn)生的生活影響，從而促使可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)更好地達(dá)成。

2 水泥攪拌樁的基本原理

軟土地基，具有壓縮性高、滲透性小、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小等特性，因此需要在水泥攪拌機(jī)的完善處理下來提高軟土路基的整體地基承載力。水泥攪拌樁主要是利用水泥漿液或者其他膠凝性質(zhì)的固化劑材料，用特定的攪拌鉆機(jī)將這些固化劑材料噴入軟土地基中進(jìn)行強(qiáng)行、均勻地?cái)嚢?，在此過程中，固化劑材料與軟土?xí)a(chǎn)生一定的物理化學(xué)反應(yīng)從而使軟土變成具有一定強(qiáng)度的復(fù)合地基，從而有效提高軟土路基的穩(wěn)定性、堅(jiān)固度、韌性、承載力與平整度。

水泥攪拌樁依據(jù)固化劑材料摻入時(shí)的狀態(tài)情況，分為干法與濕法兩種，干法是以水泥干粉為主的水泥粉干式噴射攪拌方式，濕法是以水泥漿為主的水泥漿液攪拌方式。兩者具有不同的優(yōu)勢與缺點(diǎn)。水泥粉干式噴射攪拌方式下的水泥土硬化時(shí)間較短，但較難均勻地?cái)嚢?，也很難做到復(fù)攪；而水泥漿液攪拌方式下的水泥土硬化時(shí)間相對(duì)較長，但能較好地做到均勻攪拌與復(fù)攪。

3 水泥攪拌樁的應(yīng)用優(yōu)勢

1）使用水泥攪拌樁將水泥與施工現(xiàn)場的各種土類混合攪拌后形成的復(fù)合地基，強(qiáng)度、承載力均比原土質(zhì)量要提高很多，且軟土地基變形小，因此對(duì)于地基變形要求高的軟土地基工程非常地適用。

2）因?yàn)樗鄶嚢铏C(jī)不需要其他各類砂石料，僅僅只需把水泥與施工現(xiàn)場的各種土類混合攪拌來形成復(fù)合地基，因此這種軟土地基處理技術(shù)特別適用于施工現(xiàn)場缺乏砂石料的工程，工程現(xiàn)場施工可以減免相對(duì)應(yīng)的工作流程步驟，從而有效提高工程施工的效率，也一定程度上節(jié)約了成本。

3）因水泥攪拌樁在實(shí)際使用過程中還具有無噪音的特點(diǎn)，可以有效減少對(duì)工程附近居民產(chǎn)生的生活影響，同時(shí)其產(chǎn)生的棄土量較少，這些都使其對(duì)工程項(xiàng)目附近的居民生活以及環(huán)境的影響有了大大的縮減。

4 水泥攪拌樁在軟土路基施工中的施工工藝

1、水泥攪拌機(jī)械的安裝與就位。當(dāng)水泥攪拌機(jī)機(jī)械設(shè)備首次進(jìn)入到工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場的時(shí)候，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的電流表、管道壓力表、電磁流量表、深度測量儀及電腦打印機(jī)必須有明確的標(biāo)定，同時(shí)要注意樁機(jī)的平面位置、垂直度控制以及樁長控制標(biāo)記。另一方面，設(shè)備的鉆頭葉片部位由于經(jīng)常使用導(dǎo)致常有磨損的情況發(fā)生，所以為了確保樁體直徑的準(zhǔn)確性，在施工過程中有關(guān)人員需經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行復(fù)查工作，一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的磨損出現(xiàn)較為嚴(yán)重的情況時(shí)，必須立即聯(lián)系有關(guān)人員進(jìn)行維護(hù)、修補(bǔ)工作。

2）攪拌水泥漿。為了切實(shí)保證水泥漿配合比的準(zhǔn)確性，工程項(xiàng)目施工單位必須要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的摻入比進(jìn)行控制，嚴(yán)格把控水泥、外加劑及摻合料等施工材料的用量，軟基處理水泥用量摻入比一般按12%～15%水泥進(jìn)行控制；同時(shí)為了保證水泥漿攪拌的均勻性，工程項(xiàng)目施工單位必須在把控好時(shí)間等基礎(chǔ)上對(duì)其同時(shí)攪拌，以避免水泥漿出現(xiàn)塊狀、團(tuán)狀、初凝等狀況，在成樁施工中，必須將水泥漿每次攪拌的量控制在一根樁用量以上[2]。

3）攪拌與噴漿。為了確保各種土類與水泥漿之間能得到充分地?cái)嚢瑁瑔?dòng)鉆機(jī)之后，要使鉆桿在保持勻速下沉等基礎(chǔ)上同時(shí)進(jìn)行攪拌，在此過程中還需開啟送漿泵，以確保旋轉(zhuǎn)和攪拌能夠同時(shí)有效地進(jìn)行作業(yè)。與此同時(shí)為了進(jìn)一步保證水泥漿得到了充分地?cái)嚢?，在達(dá)到設(shè)計(jì)的下沉深度要求之前，需持續(xù)地向土體噴射漿液，在下沉深度達(dá)到要求后不可立即停止噴射作業(yè)，需保持至少半分鐘以上的持續(xù)噴漿狀態(tài)[3]。

4）提升與攪拌。當(dāng)攪拌機(jī)提升到樁體頂部時(shí)，需要在這一位置保持兩分鐘以上的攪拌時(shí)間，以確保攪拌充分，最后再將攪拌機(jī)關(guān)閉、移位，如此既能防止出現(xiàn)噴漿口堵塞問題，又能確保攪拌過程不中斷[4]。

5 水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制措施

1）材料質(zhì)量。為了做到對(duì)每一個(gè)水機(jī)攪拌機(jī)施工中需要用到的水泥材料都有一個(gè)嚴(yán)格的把控，保證入場的材料都是合格的、高質(zhì)量的材料，在其進(jìn)場前，有關(guān)人員首先必須檢查其是否具有合格證書等質(zhì)量證明文件，其次抽樣檢查每批次的水泥材料。根據(jù)設(shè)計(jì)要求配制灰漿，如果灰漿出現(xiàn)離析現(xiàn)象則不能使用，在集料斗中倒入灰漿時(shí)，需要提前過篩，以免漿液中的塊狀物損壞泵體[1]。

2）樁身水泥用量。貯水泥漿罐容量應(yīng)超過一根樁的灰量加50kg，當(dāng)貯水泥漿罐貯漿量不足時(shí)，會(huì)造成樁身強(qiáng)度的下降，此時(shí)不得對(duì)下一根樁進(jìn)行施工；而當(dāng)貯漿量過高時(shí)，又會(huì)造成材料浪費(fèi)的情況。樁身的強(qiáng)度與水泥的用量是相關(guān)聯(lián)的，因此，為了確保施工的順利進(jìn)行，在施工過程中必須不斷地計(jì)算水泥用量以確保其達(dá)到規(guī)定的要求[5]。

3）搭接長度。只要水泥攪拌樁在施工過程中出現(xiàn)了中斷的情況，就應(yīng)在水泥攪拌樁重新開始作業(yè)之前，將其搭接長度控制在0.5m以上。

4）測驗(yàn)承載力。水泥漿攪拌點(diǎn)均勻程度一定程度上決定了復(fù)合地基的承載能力，而復(fù)合地基的承載能力又決定了土地的使用壽命，因此，為了有效地控制軟土路基的質(zhì)量，應(yīng)對(duì)水泥攪拌樁復(fù)合地基進(jìn)行設(shè)計(jì)階段試驗(yàn)軟土的承載力測驗(yàn)與軟土復(fù)合地基承載力測驗(yàn)。在施工面上鉆芯取樣，然后進(jìn)行為期28天的靜荷載試驗(yàn)（每施工面不小于3點(diǎn)），以此測驗(yàn)評(píng)定復(fù)合地基承載力，根據(jù)現(xiàn)場施工的實(shí)際條件，可適當(dāng)增加測驗(yàn)次數(shù)。

6 結(jié)束語

綜上所述，水泥攪拌樁是一項(xiàng)具有一定難度的、較難控制的施工工藝，因此相關(guān)人員必須具有較強(qiáng)的工作責(zé)任心，做到對(duì)施工材料、施工機(jī)械設(shè)備的全程把控與情況記錄，以此確保水泥樁的施工質(zhì)量。水泥攪拌樁是我國目前軟土路基處理的主要方式與手段，它具有施工便捷、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，并且水泥攪拌樁對(duì)于軟土路基的加固效果較為顯著，不僅提高了土地的使用壽命，還大大提高了道路運(yùn)行的安去性。因此，在工程項(xiàng)目施工過程中實(shí)際應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)時(shí)，相關(guān)部門及工作人員更應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范流程來開展施工作業(yè)，以確保施工效果有最大化的體現(xiàn)。