丘偉鑫

(廣州市地下鐵道總公司，廣東 廣州 510335)

雙向水泥攪拌樁在地鐵官湖車輛段軟基處理中的應(yīng)用

丘偉鑫

(廣州市地下鐵道總公司，廣東 廣州 510335)

水泥攪拌樁具有施工速度快、施工操作簡單、施工振動(dòng)小等特點(diǎn)，在軟土地基處理中有十分廣泛的應(yīng)用，雙向水泥攪拌樁是在單向水泥攪拌樁的基礎(chǔ)上研發(fā)出的一種施工技術(shù)，能有效地提高水泥樁強(qiáng)度，提高施工的經(jīng)濟(jì)效益。文章結(jié)合工程實(shí)例，分析了雙向水泥攪拌樁在地鐵官湖車輛段軟基處理中的應(yīng)用，從而為同類研究提供參考。

雙向水泥攪拌樁；軟基處理；應(yīng)用

前言

水泥攪拌樁在軟基處理中有十分廣泛的應(yīng)用，同時(shí)在很多工程中獲得良好的效果，但由于普通水泥攪拌樁具有均勻性差、施工上冒漿液、樁身強(qiáng)度低、經(jīng)濟(jì)效益差等弊端，對軟基處理施工造成一定的影響，為有效地解決普通水泥攪拌樁在軟基處理中的弊端，人們在普通水泥攪拌樁的基礎(chǔ)上，研發(fā)了雙向水泥攪拌樁，下面結(jié)合工程實(shí)際，就雙向水泥攪拌樁在地鐵官湖車輛段軟基處理中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1.雙向水泥攪拌樁的概述

雙向水泥攪拌樁是軟土地基處理的一種新技術(shù)，它在普通水泥攪拌樁的基礎(chǔ)上，充分利用復(fù)合地基應(yīng)力傳遞規(guī)律，構(gòu)建一種新的水泥樁型，從而有效地提高軟土地基的承載能力。雙向水泥攪拌樁施工可以將常規(guī)水泥攪拌成樁機(jī)械當(dāng)作機(jī)架，然后應(yīng)用專用雙向攪拌動(dòng)力箱體設(shè)備、多功能鉆、同心雙軸鉆桿，在土體主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力差作用下，利用鉆桿上的葉片同時(shí)正反向旋轉(zhuǎn)形成樁體。雙向水泥攪拌樁有漿噴和粉噴兩種形式，在施工過程中，為有效地提高施工質(zhì)量，施工單位可以根據(jù)實(shí)際情況，在固化劑中加入適量砂、石膏等。在實(shí)際施工過程中，施工單位要根據(jù)工程地質(zhì)條件、荷載類型、工程性質(zhì)等，設(shè)計(jì)合理的施工方案，從而為成樁質(zhì)量提供保障。

2.工程概況

地鐵官湖車輛段施工工程，其占地面積約為420000m2，包括清表挖方159200m2，路塹土方開挖404900m2，土方填填筑906450m2、φ500mm攪拌樁加固處理179231.8m2，砂墊層117595m2，土工格柵350900m2，封閉改良土91000m2；出入段U型槽，改移河涌1021m、新建河涌1015m；各類擋土墻、護(hù)坡骨架、排水溝砼圬工方約35000方。場地地基處理交工面標(biāo)高為10.9m，場區(qū)范圍內(nèi)現(xiàn)狀標(biāo)高為6m-23m，挖方地段先平整至場地平整標(biāo)高9.9m，再進(jìn)行攪拌樁施工；填方地段平整現(xiàn)狀地面后進(jìn)行攪拌樁施工，再回填至設(shè)計(jì)場坪標(biāo)高10.9m。復(fù)合地基墊層鋪設(shè)500mm厚中粗砂，設(shè)兩層TGSG50-50雙向塑料土工格柵，褥墊層中部和頂部各鋪設(shè)一層土工格柵。

招標(biāo)設(shè)計(jì)階段軟土地基處理面積約290000m2，處理的區(qū)域?yàn)橥＼嚵袡z庫、聯(lián)合檢修庫及廠前道路區(qū)等，攪拌樁累計(jì)完成約450000m。根據(jù)地勘資料顯示，該施工場地范圍內(nèi)土巖層基本穩(wěn)定，未揭露到明顯的巖溶、土洞、古河道、古洞穴、滑坡等不良地質(zhì)作用，地質(zhì)分布均勻。

3.雙向水泥攪拌樁設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)要求

在本次施工中，設(shè)計(jì)要求為：

（1）道床區(qū)的軟土地基采用深層攪拌樁復(fù)合地基處理，復(fù)合地基設(shè)計(jì)承載力160 KPa。

（2）場前區(qū)的軟土地基采用深層攪拌樁復(fù)合地基處理，復(fù)合地基設(shè)計(jì)承載力130 KPa。

（3）上蓋建筑區(qū)的軟土地基采用深層攪拌樁復(fù)合地基處理，復(fù)合地基承載力特征值不低于200kPa。

（4）攪拌樁直徑為500mm；材料采用42.5號普通硅酸鹽水泥作為固化劑，水泥摻入量為15%-17%，水灰比為0.5-0.6之間。

（5）28天齡期樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa以上。

（6）工程施工前，選代表性的地段進(jìn)行成樁工藝試驗(yàn)，試樁數(shù)不宜少于5根，從而取得本路段的水泥土樁施工工藝及施工參數(shù)，確定水泥摻入量和外加劑用量。

（7）施工中，應(yīng)保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直，攪拌樁的垂直度允許偏差為±1%，樁位的施工允許偏差為樁徑的±5cm。

在正式施工前，施工單位對水泥攪拌樁進(jìn)行了試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果表明：單樁復(fù)合地基承載力最大沉降量為3.24mm-11.56m，允許最大沉降量為63mm-94.5mm；取芯檢測結(jié)果水泥與土攪拌充分、成柱狀，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為2.9MPa-30.03MPa，大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度1.2MPa，符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

3.2 水泥攪拌樁施工工藝

在本次施工中，水泥攪拌樁施工工藝如下表所示：

序號 工序1 場地平整2 樁位放樣3 樁機(jī)就位4 泥漿配制第一、二次下鉆速度第一、二次提升速度輸漿壓力表土層對應(yīng)土層電流表示范圍目標(biāo)層淤泥質(zhì)土中粗砂5粉質(zhì)粘土樁頂與樁底6 打印小票作業(yè)控制要點(diǎn)場地平整后的場地標(biāo)高高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高50cm樁位偏差不超過5cm雙向垂直度偏差不超過樁長1%水灰比0.5-0.6，水泥摻量16%，摻粉煤灰區(qū)粉煤灰摻入量為水泥摻量的10%0.5-1.6m/min二檔-四檔1-1.2m/min三檔0.4-0.8MPa樁機(jī)噴漿泵30-40A10-12A30-40A樁機(jī)電流表30-40A70-80A（在樁機(jī)電流表值達(dá)到70-80A時(shí)，鉆機(jī)繼續(xù)掘進(jìn)30CM,若電流表值仍為70-80A則到達(dá)持力層，若電流表值降低則繼續(xù)鉆進(jìn)，直至電流表值達(dá)到70-80A并繼續(xù)掘進(jìn)30cm）攪拌頭下沉至樁底時(shí)，帶漿正反轉(zhuǎn)復(fù)鉆確保進(jìn)入持力層30cm；當(dāng)提升至樁頂時(shí)，樁頂標(biāo)高處定噴30s，停漿面高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高50cm。在移機(jī)至下一根樁，打印出上一根樁的電腦小票

4.雙向水泥攪拌樁施工

在進(jìn)行水泥攪拌樁施工時(shí)，施工人員首先要將樁機(jī)就為，確保攪拌機(jī)對中指定樁位，然后使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架向下切土，同時(shí)施工人員要根據(jù)事先確定的水泥漿配合比，配制水泥漿，將水泥漿倒入集料斗中，然后將灰漿泵打開，向土體中噴射水泥漿，2組葉片同時(shí)正向、反向旋轉(zhuǎn)，邊切割邊攪拌土體，并保持?jǐn)嚢铏C(jī)持續(xù)下沉，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，施工人員要保證在樁底持續(xù)噴漿攪拌10s，然后提升攪拌機(jī)，將送漿泵關(guān)閉，并保持2組葉片同時(shí)正反方向旋轉(zhuǎn)攪拌水泥漿和土體，達(dá)到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高50cm后，完成單樁施工。水泥攪拌樁施工結(jié)束后，施工人員要注意做好水泥樁養(yǎng)護(hù)工作中，從而為水泥樁的施工質(zhì)量提供保障。

5.總結(jié)

和常規(guī)水泥土攪拌樁相比較，雙向水泥攪拌樁具有樁周圍土擾動(dòng)小、抗壓強(qiáng)度高、軟土地基處理經(jīng)濟(jì)性好、施工操作簡單等特點(diǎn)，因此，在實(shí)際施工過程中，施工單位要合理的應(yīng)用雙向水泥攪拌樁施工工藝，從而有效地提高軟土地基承載力，提高工程的施工質(zhì)量。

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