武建華

中鐵五局集團(tuán)有限公司，廣東 韶關(guān) 512023

1 水泥攪拌樁技術(shù)概述

在市政公路建設(shè)中，水泥攪拌樁技術(shù)是將水泥材料作為固化劑使用，在公路的地層結(jié)構(gòu)深處，通過攪拌樁讓水泥漿噴入土地中并進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，固化劑作用在軟土中能夠使其發(fā)生硬化反應(yīng)，從而強(qiáng)化地基結(jié)構(gòu)。水泥攪拌樁技術(shù)操作便捷，施工期間不易產(chǎn)生污染和噪聲。水泥攪拌樁技術(shù)原理如圖1所示。

圖1 水泥攪拌樁技術(shù)原理圖

2 市政公路建設(shè)中水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 施工前準(zhǔn)備

（1）機(jī)械準(zhǔn)備。市政公路實(shí)施水泥攪拌樁施工之前，工作人員需要提前做好現(xiàn)場(chǎng)所需機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)備工作。當(dāng)前，公路的水泥攪拌樁施工作業(yè)常用設(shè)備包括壓縮機(jī)設(shè)備、鉆機(jī)設(shè)備、噴漿機(jī)設(shè)備等。壓縮機(jī)設(shè)備負(fù)責(zé)為水泥攪拌樁提供動(dòng)力，借助該裝置產(chǎn)生的壓力氣源能夠促進(jìn)水泥漿進(jìn)入路基內(nèi)部。鉆機(jī)設(shè)備主要用于成樁施工，能夠進(jìn)行正向鉆進(jìn)操作與反向鉆進(jìn)操作，設(shè)備移動(dòng)比較靈活。噴漿機(jī)設(shè)備包括發(fā)送裝置、漿液儲(chǔ)罐以及計(jì)量裝置，主要用于漿體的發(fā)送。在正式施工前，設(shè)備管理人員應(yīng)對(duì)所需設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，將調(diào)試合格的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行標(biāo)記編號(hào)名稱，防止應(yīng)用期間發(fā)生混淆；現(xiàn)場(chǎng)參與施工作業(yè)的人員應(yīng)明確分工并配備工牌。

（2）場(chǎng)地準(zhǔn)備。正式施工前，工作人員需要確保作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)路面的平整度，清除路面的雜物、石塊等障礙物，公路的側(cè)面應(yīng)設(shè)置排水溝，以防止路面積水。如果作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在凹凸不平的區(qū)域，需進(jìn)行補(bǔ)平壓實(shí)處理，確保后續(xù)成樁效果。

（3）材料準(zhǔn)備。正式施工前，施工單位需提前完成水泥庫的建設(shè)工作，保障現(xiàn)場(chǎng)所用水泥材料的存儲(chǔ)，并定期檢查水泥庫中水泥材料的狀態(tài)，確保儲(chǔ)存質(zhì)量，取用水泥材料時(shí)需提交給專業(yè)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)檢驗(yàn)，確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)之后才能投入使用。

2.2 成樁實(shí)驗(yàn)

為了保證水泥攪拌樁施工各項(xiàng)重要參數(shù)的準(zhǔn)確性，需要提前進(jìn)行成樁實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)關(guān)注水泥攪拌速度與均勻程度、鉆進(jìn)速度、提升速度、噴漿量與噴漿壓力等參數(shù)。在實(shí)驗(yàn)過程中，施工人員需注意實(shí)驗(yàn)樁數(shù)量的控制，最好不要少于5根，成樁一周之后，由技術(shù)人員對(duì)樁體進(jìn)行檢查，判斷成型效果和攪拌均勻度是否達(dá)標(biāo)，成樁一個(gè)月之后，由質(zhì)檢人員進(jìn)行鉆孔取芯檢驗(yàn)，檢測(cè)其無側(cè)限抗壓性能是否達(dá)標(biāo)。如果各項(xiàng)重要參數(shù)均滿足實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，則可結(jié)束成樁實(shí)驗(yàn)，進(jìn)入正式施工流程。

2.3 樁機(jī)定位

樁機(jī)定位的要點(diǎn)如下。第一，技術(shù)人員按照工程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置樁機(jī)導(dǎo)軌裝置，期間應(yīng)嚴(yán)格控制垂直度，偏差不得超過1%。現(xiàn)場(chǎng)施工人員放樣測(cè)量并完成鉆孔之后，安排攪拌機(jī)裝置進(jìn)場(chǎng)并固定在指定鉆孔位置，設(shè)備定位要使用經(jīng)緯儀等裝置。第二，嚴(yán)格控制樁的長(zhǎng)度和直徑，施工人員需標(biāo)記鉆機(jī)搭架位置，并標(biāo)注樁的標(biāo)準(zhǔn)深度，未進(jìn)鉆的樁頂部位置也要進(jìn)行明確標(biāo)記。第三，為了正確控制樁位，施工人員需嚴(yán)格遵守定位流程，樁體直徑不得超標(biāo)，定期檢查鉆頭，如果出現(xiàn)嚴(yán)重磨損位置，需要及時(shí)進(jìn)行檢修補(bǔ)焊。

2.4 制漿

制漿施工是水泥攪拌樁技術(shù)的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，技術(shù)人員應(yīng)注重水泥漿液的材料配比，嚴(yán)格控制水泥材料和水分的用量比例，漿液配置過程中應(yīng)攪拌均勻，攪拌操作持續(xù)約5min后將漿液進(jìn)行過篩處理，再根據(jù)漿液的實(shí)際狀態(tài)，加入適量的外加劑。漿液制作期間需嚴(yán)格控制攪拌時(shí)長(zhǎng)，不得出現(xiàn)人為失誤，為此，可以在現(xiàn)場(chǎng)安排專業(yè)人員進(jìn)行配置監(jiān)管，確保水泥漿液的均勻狀態(tài)，避免漿液凝固結(jié)團(tuán)。

2.5 送漿

水泥攪拌樁施工進(jìn)行送漿環(huán)節(jié)之后，施工人員需要嚴(yán)控以下要點(diǎn)。

第一，首次提鉆噴漿操作時(shí)，到達(dá)柱底位置需停留一定時(shí)間，通常約為30s，再實(shí)施樁端施工。重點(diǎn)注意泵出口位置的漿液壓力參數(shù)的控制，將壓力值控制在4～6MPa。根據(jù)輸送路徑的長(zhǎng)短實(shí)施合理調(diào)整水泥漿液的輸送壓力，漿液輸送速度應(yīng)控制在40～60L/min。在鉆桿下鉆到指定位置時(shí)，注意控制漿液輸送量。

第二，在電機(jī)起動(dòng)后，懸掛鋼絲繩裝置，借助空壓機(jī)提供空氣，按照既定深度下沉鉆頭裝置，控制鉆頭下沉速率為80～135r/min。

第三，開起灰漿泵，待漿液到達(dá)出漿口后，嚴(yán)格控制漿液的噴漿速度，漿液攪拌操作和噴漿施工需同時(shí)進(jìn)行，將工程標(biāo)高控制在誤差范圍內(nèi)。如果市政施工路段中存在軟土路基結(jié)構(gòu)，需注意控制地面與?；颐嬷g的間隔距離，間距控制在50cm左右，以保證成樁效果達(dá)標(biāo)。

第四，在攪拌操作過程中，技術(shù)人員應(yīng)注重均勻度控制。如果攪拌期間出現(xiàn)下沉或者提升的情況，及時(shí)修正操作方式和施工速度。

第五，操作過程中如果現(xiàn)場(chǎng)施工路段路基土體相對(duì)較硬，導(dǎo)致攪拌機(jī)設(shè)備的下沉速度減緩，可以采用沖水下沉的操作手段進(jìn)行攪拌噴漿操作，但是在噴漿提升之前要將傳輸管中的水分排出。

第六，操作期間需確保水泥供應(yīng)的連貫性，下沉期間需注意持力層深度參數(shù)的控制問題。如果施工期間出現(xiàn)意外或人為因素導(dǎo)致水泥供應(yīng)不慎中斷，需下沉攪拌鉆頭，將其下沉到距離噴漿面下方約50cm的位置，恢復(fù)正常供應(yīng)之后才能正常施工，以此避免斷樁。如果中途停工的時(shí)間超過12h，需要進(jìn)行補(bǔ)樁施工。停灰口位置的施工處理結(jié)束后，關(guān)閉灰漿泵裝置，及時(shí)清洗噴漿期間使用的機(jī)械設(shè)備，避免漿液凝固影響設(shè)備的后續(xù)使用。

2.6 成樁

在進(jìn)行噴漿成樁施工時(shí)，施工人員需要注重以下操作要點(diǎn)。第一，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行噴漿成樁施工時(shí)，需要保障連貫性，如果現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生突發(fā)問題，則暫緩施工，停止作業(yè)。問題處理完畢后進(jìn)行接樁處理時(shí)，注意控制重疊高度，高度不得＜1m，同時(shí)由技術(shù)人員測(cè)量樁徑尺寸是否達(dá)標(biāo)。第二，嚴(yán)格控制停噴標(biāo)高參數(shù)，成樁之后安排技術(shù)人員進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的校驗(yàn)查核，確保成樁質(zhì)量。成樁完成并通過質(zhì)量查驗(yàn)后，現(xiàn)場(chǎng)施工人員借助液壓操縱裝置將鉆機(jī)移位，移位完成后繼續(xù)重復(fù)上述攪拌樁施工流程，以完成后續(xù)樁體結(jié)構(gòu)施工作業(yè)。

2.7 特殊地質(zhì)加固止水處理

如遇特殊地質(zhì)，可以應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)進(jìn)行加固止水或者成樁處理。例如，鄭州地鐵10號(hào)線03標(biāo)段中鐵五局集團(tuán)有限公司施工的七○一車站的圍護(hù)樁施工部分地段為以前溝壑填充松散雜填土，難以成孔，地質(zhì)為粉土、沙土、淤泥質(zhì)土以及松散砂礫等地質(zhì)，在進(jìn)行地鐵深基坑施工時(shí)，可以設(shè)置水泥攪拌咬合樁作為止水帷幕或者將土體進(jìn)行加固，形成強(qiáng)度較高的復(fù)合型圍護(hù)結(jié)構(gòu)或者將沙土進(jìn)行板結(jié)以便成孔，將地下水進(jìn)行隔離和疏導(dǎo)，施工期間技術(shù)人員需確保水泥加固土成墻攪拌操作的均勻性，并嚴(yán)格控制噴漿量和噴漿提升速率，著重對(duì)脆弱地帶實(shí)施注漿加固，水泥攪拌咬合樁的咬合位置與鋼筋混凝土灌注樁之間的縫隙交錯(cuò)設(shè)置。

2.8 成樁質(zhì)量檢測(cè)

成樁施工完成后，安排驗(yàn)收人員進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，主要包括以下內(nèi)容。

（1）檢測(cè)水泥攪拌樁成樁強(qiáng)度。首先，在樁體形成一周之后，采取觸探手段進(jìn)行整體質(zhì)檢，同時(shí)借助專業(yè)探測(cè)器設(shè)備進(jìn)行內(nèi)部檢測(cè)，在樁體的中心位置鉆孔取芯，判斷其內(nèi)部顏色與攪拌均勻程度是否與工程標(biāo)準(zhǔn)存在差異，如果不符合質(zhì)檢要求，需及時(shí)返工處理。其次，在成樁一月之后，驗(yàn)收人員借助取樣器裝置進(jìn)行鉆芯取樣質(zhì)檢，主要目的是判斷樁體結(jié)構(gòu)的整體抗壓參數(shù)是否達(dá)標(biāo)，鉆孔取樣期間還要注重直徑控制，直徑≥108mm。將取樣比例控制在0.5%，檢測(cè)樁體數(shù)量需要在3根以上。

（2）水泥攪拌樁外觀鑒定。首先，對(duì)成樁結(jié)構(gòu)的外觀均勻性進(jìn)行檢測(cè)，判斷其是否存在回縮塌陷、結(jié)構(gòu)松散等問題，結(jié)構(gòu)均勻性是否符合參數(shù)。其次，檢查樁體頂部位置的狀態(tài)，判斷其是否齊整，并使用測(cè)量工具檢測(cè)間隔距離，判斷是否存在誤差。

3 結(jié)束語

綜上所述，水泥攪拌樁技術(shù)在市政公路建設(shè)中的應(yīng)用能夠確保其路基質(zhì)量。通過該技術(shù)工藝能夠?qū)崿F(xiàn)軟土路基的硬結(jié)強(qiáng)化，優(yōu)化路基建設(shè)水平，為后續(xù)公路建設(shè)提供安全保障。