朱勢軍

(安順市經(jīng)緯公路勘察設(shè)計(jì)室)

1 工程概況

某單向雙車道高速公路的一段深厚軟土層，由于地基進(jìn)行清淤的深度較大，公路路基的填土較高且施工周期短，為了減小該公路路基的工后沉降，避免在通車后對公路的運(yùn)營使用產(chǎn)生不利影響，該段路基在施工過程中采用水泥攪拌樁的方法對軟土地基進(jìn)行處理，水泥摻入比為15%，水泥采用的是標(biāo)號為32.5號的普通硅酸鹽水泥。水泥攪拌樁的長度為16 m，直徑為500 mm，樁間距80 cm，采用正三角形的形式進(jìn)行布置。

2 水泥攪拌樁試樁施工技術(shù)參數(shù)

設(shè)計(jì)水泥摻入比15%，則每延米水泥摻量=被加固土體重量 ×15%=3.14 ×0.52×1 ×1.7 ×103 ×0.15=100.0 kg。

參考相似軟基土層加固施工各項(xiàng)施工技術(shù)參數(shù)，決定3棵試樁的施工技術(shù)參數(shù)如表1。

表1 試樁的施工技術(shù)參數(shù)

鉆進(jìn)、提升時(shí)管道工作壓力0.1～0.2 MPa;噴漿時(shí)管道工作壓力0.4～0.6 MPa;鉆進(jìn)速度定為 1.0 m/min;提升速度定為0.5 m/min。根據(jù)現(xiàn)場工藝試樁情況確定，其原則是管道工作壓力、鉆進(jìn)預(yù)攪、提升噴漿速度能夠保證攪拌均勻，且提升至樁頂時(shí)噴漿量恰好達(dá)到設(shè)計(jì)水泥用量。

根據(jù)以往相似軟基土層加固施工的經(jīng)驗(yàn)，在采用0.5∶1水灰比，每米水泥用量50 kg，鉆進(jìn)、提升時(shí)管道工作壓力0.1 ～0.2 MPa;噴漿時(shí)管道工作壓力 0.4 ～0.6 MPa;鉆進(jìn)速度定為1.0 m/min;提升速度定為0.5 m/min施工時(shí)，最終結(jié)果遠(yuǎn)好于設(shè)計(jì)。施工段地質(zhì)條件與其大致相同，故試樁采用以上參數(shù)應(yīng)能達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

3 水泥攪拌樁的施工工藝

(1)打樁設(shè)備的定位:樁機(jī)移動至所標(biāo)定的樁位并進(jìn)行對中;調(diào)平樁機(jī)，然后從相互垂直的兩個(gè)方向調(diào)整鉆塔的垂直度，確保其偏差小于1.5%。

(2)攪拌鉆進(jìn):開啟設(shè)備將攪拌鉆鉆至設(shè)計(jì)的深度。

(3)水泥漿的準(zhǔn)備:在攪拌鉆鉆進(jìn)的過程中同時(shí)進(jìn)行水泥漿的制備，水泥漿水灰比應(yīng)依據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告進(jìn)行調(diào)整并控制在0.4 ～0.6之間。

(4)噴漿攪拌提升:當(dāng)鉆頭到達(dá)目標(biāo)深度后打開灰漿泵，等水泥漿到噴漿口時(shí)，一邊提升鉆頭一邊進(jìn)行噴漿攪拌，在提升的過程中速度必須控制好，工程中通常提升速度在0.58～0.99 m/min之間，以便土體和水泥漿能夠拌和充分，而且噴漿量必須控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。

(5)重復(fù)攪拌:當(dāng)鉆頭邊噴漿邊提升到達(dá)樁體頂面時(shí)將灰漿泵關(guān)掉，攪拌鉆頭再次重復(fù)攪拌到達(dá)設(shè)計(jì)的深度，然后提升到地面。這樣水泥攪拌樁成樁的過程就完成了。

4 水泥攪拌樁的技術(shù)要求和質(zhì)量保證

水泥攪拌樁在施工過程中應(yīng)該滿足一定的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。該工程的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)如表2所示。施工設(shè)備應(yīng)該與地面基本保持垂直，特別是樁架要保持豎直，在施工過程中如果出現(xiàn)鉆機(jī)傾斜應(yīng)該馬上進(jìn)行校正。進(jìn)行水泥攪拌樁施工時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格按規(guī)定參數(shù)進(jìn)行鉆進(jìn)攪拌成樁，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)計(jì)深度后停止下降，進(jìn)行攪拌1min并確?；覞{能夠噴出后再提升鉆頭，提升過程中要控制好提升和攪拌的速度以及灰漿量。

表2 水泥攪拌樁各項(xiàng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)

水泥質(zhì)量也應(yīng)該嚴(yán)格控制，水泥漿中的水泥品質(zhì)應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)以及相關(guān)規(guī)范的要求。在水泥材料進(jìn)入工地現(xiàn)場前，應(yīng)該先進(jìn)行抽樣做安定性和膠砂強(qiáng)度等指標(biāo)的檢測，檢測滿足規(guī)定要求后才可以進(jìn)入施工現(xiàn)場使用。施工用水應(yīng)為人畜飲用水。如為自然水源應(yīng)做水質(zhì)分析，檢驗(yàn)合格后才準(zhǔn)使用。水泥攪拌樁施工設(shè)備安裝結(jié)束后必須進(jìn)行認(rèn)真全面的檢查校正，確保壓力泵和水泥制漿罐能夠正常工作;對機(jī)身的豎直度進(jìn)行簡單調(diào)整;檢查確保鉆桿長度和鉆頭直徑能夠滿足工程設(shè)計(jì)的要求;進(jìn)行水泥漿輸送的導(dǎo)管不能堵塞或者漏漿;外接電源和發(fā)電機(jī)應(yīng)該與樁機(jī)電路保持接通狀態(tài)。

5 體會

(1)水泥攪拌樁一般用于軟土地基的加固處理，包括一般的黏土，人工填土和可塑性粉土等軟弱土層的處理，但是不適用于填土中含有粒徑大于10 cm碎石的情況。

(2)深層攪拌施工法就是通過攪拌鉆頭將軟土和水泥強(qiáng)行攪拌混合。水泥土攪拌的次數(shù)越多，則混合物越均勻，水泥攪拌樁的強(qiáng)度離散性就越小。在攪拌施工過程中存在一個(gè)最佳的次數(shù)，可以通過在現(xiàn)場先采用成樁工藝試驗(yàn)，以達(dá)到快速施工和均勻拌和的目的。

(3)攪拌施工設(shè)備非常笨拙，移動性差，鉆進(jìn)能力有待進(jìn)一步提高。如果存在硬層或者障礙物時(shí)，攪拌鉆頭的克服能力不強(qiáng)，機(jī)械施工設(shè)備的技術(shù)性能有待進(jìn)一步改善。

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［1］夏曉婉.淺析水泥攪拌樁在蘇虞張一級路改造工程中的應(yīng)用.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009，(14):47.

［2］朱建軍.水泥攪拌樁和碎石樁在?？谑心掣蹍^(qū)重箱堆場軟基處理工程中的綜合應(yīng)用.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009，(16):55-56.

［3］王國強(qiáng)，吳志海，丁振杰.安徽池州至安慶高速公路大渡口段軟土路基工程地質(zhì)研究(英文).地球與環(huán)境，2005，(S1):77.