摘要：我國地域遼闊，各地域的土壤結(jié)構(gòu)特點也各有不同，有些地區(qū)存在著許多復(fù)雜的軟土地基，對修建公路極為不利。為保證公路工程的施工質(zhì)量，應(yīng)用水泥攪拌樁加固地基的施工工藝成為大眾的選擇。它能有效的提高地基的抗?jié)B性、穩(wěn)定性、承載力和減小地基沉降。本文介紹了水泥深層攪拌樁施工中施工準(zhǔn)備、試樁、施工工藝流程、施工控制、質(zhì)量檢驗等控制環(huán)節(jié)。

　　關(guān)鍵詞：深層攪拌樁;路基;施工

　　Abstract: China's vast territory, the geographical characteristics of the soil structure is also different in some areas, there is many complex soft grounds, and it is extremely unfavorable for the construction of roads. This article describes the construction preparation, test piles, the construction process, construction control, quality inspection and control link in construction of deep cement mixing pile.

　　Key words: deep mixing pile; roadbed; construction

　　中圖分類號：U213.1 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

　　水泥攪拌樁是我國在20世紀(jì)末發(fā)展起來的地基處理新技術(shù)，用于軟土層較厚的地基加固處理工程中。它是通過專用機械設(shè)備將固化劑灌入需處理的軟土地層內(nèi)，并在灌注過程中上下攪拌均勻，使水泥與土發(fā)生水解和水化反應(yīng)，生成水泥水化物并形成凝膠體。使軟土結(jié)成具有一定強度的水泥樁體而形成復(fù)合地基的一種施工方法，目前在公路建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用得較為廣泛。比如寧杭高速公路(南京段)，連云港至鹽城高速公路段等。

　　一、施工工藝

　　(一)施工場地及其它準(zhǔn)備

　　施工場地必須平整，坡度不得大于2%，在一側(cè)要開挖排水邊溝，防止施工期間被雨水浸泡而影響施工。對于河塘路段回填、整平、壓實后壓實度不得小于70%，且不大于85%，才能使水泥攪拌樁的成樁效果較好。水泥庫的建設(shè)要到位，確保水泥的檢驗周期及防止雨季由于水泥進場困難而導(dǎo)致停工的情況。水泥庫的面積不得小于42平方米，同時最大庫存量不得小于80噸。召集所有現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人員及樁機組機長，召開施工前技術(shù)交底會議，對施工工藝進行落實、統(tǒng)一管理制度和資料，為進一步保證工程的施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

　　(二)施工機械

　　水泥攪拌樁的施工機械主要由三部分構(gòu)成即鉆機、壓縮機和粉漿機。

　　1、水泥攪拌樁的主要成樁機械是鉆機，它操作起來比較靈活而且動力十足，在不同的速度情況下，能均勻的正向鉆進和反向提升，能前后左右自行移動的功能。

　　2、壓縮機為水泥攪拌樁施工提供一定壓力的氣源，使水泥漿液克服噴漿口土體阻力而噴入土中。

　　3、噴漿設(shè)備(包括儲灰罐、發(fā)送裝置、計量控制裝置等)是定量發(fā)送漿體材料的設(shè)備，是施工的關(guān)鍵設(shè)備。

　　(三)加強對機械設(shè)備和原材料的檢驗

　　1、 每臺樁機上必須配有記錄器，記錄器上必須準(zhǔn)確的記錄著操作時間、深度、噴漿量、樁位編號、復(fù)攪深度、復(fù)攪次數(shù)等參數(shù)。

　　2、認(rèn)真檢查樁機上的氣壓表、轉(zhuǎn)速表、電流表、電子稱是否經(jīng)過標(biāo)定，不合格的儀表必須更換。

　　3、每臺樁機鉆架相互垂直的兩個面上各設(shè)置一個0.5kg重的吊線錘，并畫上垂直線。在每臺樁機的鉆架上畫上鉆進刻度線，標(biāo)寫醒目的深度。鉆頭直徑的磨損量不得大于1cm。

　　4、所用水泥必須經(jīng)過試驗室抽檢，合格的水泥方能采取使用。杜絕使用小規(guī)模廠家的產(chǎn)品和質(zhì)量不太穩(wěn)定的產(chǎn)品。水泥的堆放應(yīng)該符合防雨、防潮的要求，嚴(yán)禁使用過期、受潮、結(jié)塊、變質(zhì)的水泥。

　　(四)工藝試樁

　　水泥攪拌樁適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且地基承載力標(biāo)準(zhǔn)不大于120Kpa的粘性土地基，主要用于高等級公路的擋土結(jié)構(gòu)、橋涵、通道等結(jié)構(gòu)物的軟基處理中。當(dāng)用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時，應(yīng)通過試驗確定其適用性。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、泵送時間、泵送壓力、攪拌機提升速度、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。以濕噴法為例試樁要求滿足設(shè)計水泥漿噴入量的各種技術(shù)參數(shù)：

　　鉆進速度： V≤1.0M/分鐘

　　鉆進噴漿速度：V≤0.4∽0.8M/分鐘

　　平均提升速度：

　　噴漿時 V≤0.4∽0.8M/分鐘

　　復(fù)攪時 V≤0.8M/分鐘

　　攪拌速度： V=30∽50轉(zhuǎn)/分鐘

　　噴漿時泵內(nèi)泵送能力30∽50L/分鐘，并按機械類型及管道長度調(diào)整。

　　現(xiàn)場質(zhì)量檢測　　 28d取芯強度：R28≥0.8MPa

　　每個標(biāo)段的試樁不少于5根，且必須待試樁成功后方可進行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗可采取7天后直接開挖取出，或至少14天后取芯，以檢驗水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強度。

　　(五) 作業(yè)流程

　　地上(下)清障、地面整平、路基壓實→測定樁位→鉆機就位、檢驗、調(diào)整鉆機→正循環(huán)鉆進至設(shè)計深度→打開高壓注漿泵(噴漿持?jǐn)?0～30s磨樁端)→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿(提升速度一般控制在0.4～0.8m/min左右)→上升至地面以下30～50cm(持?jǐn)?0～30s磨樁頭) →攪拌噴漿至地面以上50cm基準(zhǔn)面停止→重復(fù)正循環(huán)復(fù)攪下沉到底部、打開高壓注漿泵(噴漿持?jǐn)?0～30s磨樁端)→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿(提升速度一般控制在0.7～1.0m/min左右)→上升至地面以下30～50cm(持?jǐn)?0～30s磨樁頭) →攪拌噴漿至地面以上50cm基準(zhǔn)面停止→成樁結(jié)束→施工下一顆樁→清樁頭驗樁。在四攪二噴時，要求在第一次攪拌前，要求葉片帶漿下沉攪拌。嚴(yán)禁帶水下鉆。

　　二、施工過程監(jiān)控要點

　　1、水泥樁的施工要有專人負(fù)責(zé)，施工機械要編號，把現(xiàn)場技術(shù)員、鉆機長、現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、水泥攪拌樁樁長、樁距等制成標(biāo)牌懸掛干鉆機明顯處，確保人員到位，責(zé)任到人。

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

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

　　4、水泥攪拌配合比：水灰比0.45～0.50、水泥摻量12%每米摻灰量46.25kg、高效減水劑0.5%。

　　5、水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。第一次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆噴漿量應(yīng)小于總量的1/2，嚴(yán)禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時一律采用低檔操作，復(fù)攪時可提高一個擋位。每根樁的正常成樁時間應(yīng)不少于40分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa。

　　6、施工時應(yīng)嚴(yán)格控制噴漿時間和停漿時間。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行鉆桿提升作業(yè)。儲漿罐內(nèi)的儲漿應(yīng)不小于一根樁的用量加50kg。若儲漿量小于上述重量時，不得進行下一根樁的施工。施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按監(jiān)理工程師要求整樁復(fù)攪，復(fù)噴的噴漿量不得小于設(shè)計用量，若儲漿量小于上述重量時，不得進行下一根樁的施工。

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

　　8、如遇停電、機械故障原因，噴漿中斷時應(yīng)及時記錄中在12小時內(nèi)采取補噴處理措施，并將補噴情況填報于施工記錄內(nèi)，補噴重疊段應(yīng)大于100cm，超過12小時應(yīng)采取補樁措施。

　　9、施工時應(yīng)該嚴(yán)格控制噴漿和停漿時間，確保樁身強度和均勻性。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行鉆桿提升作業(yè)。儲存罐內(nèi)的的儲存水泥漿應(yīng)不小于一根樁的用量加50kg。若儲漿量小于上述量時，不得進行下一根樁的施工。

　　10、當(dāng)施工過程中發(fā)現(xiàn)地層某深度出現(xiàn)硬層時，可根據(jù)地質(zhì)情況進行相應(yīng)的處理：

　　①當(dāng)此段硬層小于50cm時，若下鉆相對比較容易，可稍稍放大回漿量，短時間內(nèi)穿透此硬層。若下鉆比較困難，不得任其緩慢鉆進，一方面要及時增大回漿量，另一方面要在動力頭上加大配重，并在最下面的兩個橫向攪拌刀片上焊接鋒利的破土刀片，使其能夠迅速穿透此段硬土層。

　　②當(dāng)此段硬層大于50cm時，可將此土層作為持力層，無須繼續(xù)深入。防止此段土層難于拌碎，水泥漿深入困難，最終造成此處出現(xiàn)斷樁或造成樁體整體不合格的情況。

　　11、現(xiàn)場技術(shù)員負(fù)責(zé)施工記錄。通過試樁應(yīng)確定施工工藝、旋噴參數(shù)、漿液配比及最佳灰漿稠度、鉆進和提升速度，及時上報技術(shù)質(zhì)檢部。現(xiàn)場施工人員嚴(yán)格監(jiān)控成樁質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時報告監(jiān)理工程師研究解決。

　　三、質(zhì)量檢驗的方法

　　(一)輕便觸探法

　　1、在成樁7天后，用輕型動力觸探來取樣，對取樣觀察，分析水泥土是否攪拌均勻，同時，根據(jù)觸探擊數(shù)來判斷樁身強度。

　　2、探測深度不深，不能超過4米，觸探點不能在樁中心，要在距樁中心2/5樁徑處。

　　(二)樁頭開挖法

　　1、成樁7天后，隨機抽取施工段落樁體總量的2%開挖0.5 —1.Om，檢查樁體直徑、樁間距，樁身連續(xù)性及灰土拌和的均勻性和樁身密實性(手感)，若樁頭有縮頸和凹陷現(xiàn)象，說明樁 體下沉。

　　2、如果是搭接式樁還可檢查搭接情況判斷樁體質(zhì)量。樁頭開挖法簡單直觀，但不能作為定性的依據(jù)。

　　(三)荷載試驗法

　　1、在樁體達到28天齡期后，對樁體或復(fù)合地基通過具有一定剛度的壓板加載不測試樁體承載力，從本質(zhì)上來說，濕噴樁和粉噴樁不能作為樁體單獨起作用，而是作為復(fù)合地基整體 受力，因此，此法能準(zhǔn)確地測量出經(jīng)過處理后地基的承載力情況。

　　2、此法只是壓板尺寸應(yīng)按面積置換率確定，加載方法常用堆載法或錨樁反力支承法。 此法不能提供樁身質(zhì)量的判斷信息，也就無法對 深層水泥攪拌樁的施工質(zhì)量進行全面的評價。

　　(四)鉆芯抗壓法

　　成樁28天后，抽取樁體總量的2%作為被檢樁，通過鉆芯 取樣來檢查樁長，攪拌均勻程度，通過對芯樣進行水泥滴定試 驗來檢查樁體各段的水泥含量，通過對芯樣作室內(nèi)無側(cè)限抗 壓強度試驗，判別樁身各段的強度。 此種方法檢測比較直觀、可靠，是目前各類檢測方法中用 得最多的一種。

　　結(jié)語：

　　深層水泥攪拌樁對公路軟基路段的處理能有效地加固軟弱地基，減少軟土層沉降和整體工程工后沉降，提高軟土層的承載力，對我國公路事業(yè)的發(fā)展做出了重大的貢獻。它具有在施工中無振動，噪音比較小，對環(huán)境無污染，工程造價低，施工速度快和適宜大面積施工等優(yōu)點，被廣泛的應(yīng)用于公路建設(shè)中，但是還存在著一些缺陷和不足，需要我們在施工中不斷積累原始資料，逐步完 善深層水泥攪拌樁施工工藝。

　　參考文獻：

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