水泥攪拌樁在公路軟土路基處理中的應(yīng)用

1、    水泥攪拌樁在公路軟土路基處理中的應(yīng)用    李濤 張鋒 岳虎摘 要：在公路軟基深處就地將軟土和固化劑強制攪拌，由固化劑和軟土間產(chǎn)生一系列物理和化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的水泥土攪拌樁。關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁軟土地基噴漿配合比在公路施工中，經(jīng)常遇到軟弱地基，如不進(jìn)行人工加固，必然會危害工程質(zhì)量，造成重大損失，軟土地基有許多處理方法，而水泥攪拌樁具有施工簡單，快速，震動小擠土效應(yīng)弱、無公害等特點，能有效地提高軟土地基的穩(wěn)定性，減少和控制沉降量。在邯大（邯鄲大名）高速公路s5合同施工中，由于地下水位高，存在大量復(fù)雜的軟土地基，為達(dá)到

2、加快施工速度，提高地基承載力，增加地基穩(wěn)定性及減少工后沉降等目的，對原路基進(jìn)行了水泥攪拌樁加固處理。1、 施工工藝1.1配合比試驗：取現(xiàn)場原狀土和擾動土樣，在室內(nèi)進(jìn)行配合比試驗，根據(jù)土樣含水量、孔隙率以及有機質(zhì)含量不同，確定水灰比、最佳外加劑和水泥摻入量。試驗設(shè)備采用土工試驗和砂漿混凝土實驗儀器，室內(nèi)制作試件尺寸70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方體，放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室，分別進(jìn)行各齡期的養(yǎng)護(hù)?？箟簭姸炔捎每刂茟?yīng)力試驗方法。每組試件不少于3個，同時要考慮室內(nèi)配合比與現(xiàn)場施工條件的偏差。1.2成樁工藝性試驗：工藝性試驗應(yīng)選擇有代表性的地段進(jìn)行現(xiàn)場成樁，試樁數(shù)量要求不少于3

3、根，工藝性試驗成樁后在試驗樁豎向全長鉆芯取樣，檢查樁身水泥土密實度、強度。根據(jù)試驗情況最終確定固化劑摻入比、鉆進(jìn)速度、提升速度、噴漿壓力、單位時間噴入量及攪拌次數(shù)等工藝參數(shù)。工藝試驗結(jié)束后，各種數(shù)據(jù)報經(jīng)監(jiān)理確認(rèn)后方可正式施工。1.3工藝流程及操作要點水泥攪拌樁工藝流程圖場地平整 施工放樣 定樁位樁機對位調(diào)整噴漿下沉噴漿攪拌提升停止噴漿清洗移位 成樁檢測1.3.1平整場地清除地表雜草、雜物（包括石塊、樹根、垃圾等），低洼地段，采用回填黏性土并進(jìn)行夯實，以滿足樁機行走時的地基承載力。對于水田地段，排水疏干后清表0.30.5m，將原地面做成4%的橫坡，并在路基兩側(cè)開挖邊溝，對于施工場地下的管線采取標(biāo)

4、示等保護(hù)措施。1.3.2測量放樣用全站儀按圖紙準(zhǔn)確放出控制樁后，根據(jù)樁位布置放出具體樁位，對控制樁要設(shè)明顯標(biāo)志，并定期復(fù)核。1.3.3拌制水泥漿水泥漿嚴(yán)格按照設(shè)計配合比配制，水泥、外加劑、摻合料等各種原材料嚴(yán)格計量，確保配合比準(zhǔn)確。攪拌時間通過工藝性試驗確定，水泥漿隨拌隨用，要攪拌均勻無團塊，出現(xiàn)初凝的水泥漿不得使用。每次攪的水泥漿量應(yīng)稍多于一根樁的用量。1.3.4水泥攪拌機械安裝、就位?，F(xiàn)場拼裝鉆機、就位。首次進(jìn)場施工時，應(yīng)對樁機的電流表、管道壓力表、電磁流量表、深度測量儀、電腦打印機進(jìn)行標(biāo)定。正常施工時要經(jīng)常復(fù)查，特別是鉆頭葉片磨損超限應(yīng)及時補焊，以保證樁體的樁徑。移動鉆機、準(zhǔn)確對孔，水平

5、校正鉆機，使其鉆桿軸線垂直對準(zhǔn)鉆孔中心位置，施工時傾斜度不得大于1%。1.3.5攪拌、噴漿啟動鉆機，使其鉆桿沿導(dǎo)向架向下勻速、持續(xù)下沉攪拌切土，同時開啟送漿泵向土體噴水泥漿，此時雙軸上的多層葉片同時正、反向旋轉(zhuǎn)攪拌直到設(shè)計深度。達(dá)到設(shè)計深度后，在樁端就地持續(xù)噴漿攪拌30秒以上，使樁端水泥漿充分?jǐn)嚢杈鶆?。（下沉噴漿為總漿量的9095%以上）1.3.6提升攪拌攪拌機提升，此時噴漿的目的是為了避免噴漿口被堵塞，同時攪拌樁機鉆桿上葉片正、反向旋轉(zhuǎn)，繼續(xù)攪拌水泥土。提升過程中噴漿量為總量的510%以下。提升到樁頂后，原位攪拌不少于2分鐘。1.3.7關(guān)閉攪拌機械，移位。1.3.8檢測成樁7d內(nèi)，淺開挖樁頭

6、1.5m左右，目測檢查攪拌樁的均勻性，測量成樁直徑，用輕便觸探儀檢查樁的質(zhì)量。成樁28d后，在樁徑1/4處，樁長范圍內(nèi)取芯，檢驗樁的完整性、均勻性及施工長度，檢驗頻率為總樁數(shù)的2%，同時進(jìn)行單樁地基靜載試驗，檢查頻率為0.2%，且不少于3根。芯樣的無側(cè)限抗壓強度要滿足設(shè)計要求。取芯后的孔洞用水泥砂漿灌注封閉。2、施工要點及質(zhì)量控制2.1根據(jù)加固深度選擇合適的攪拌樁機、漿液發(fā)送器及配套設(shè)備，嚴(yán)禁沒有計量裝置的機械投入使用。材料應(yīng)具有質(zhì)量合格證，不得使用受潮結(jié)塊、過期變質(zhì)的加固料。使用的固化劑和外加劑的品種、規(guī)格及性能要滿足設(shè)計要求。2.2攪拌樁的施工順序宜從中間向外圍進(jìn)行，或以由一邊推向另一邊的

7、方式施工。2.3泵送漿液前，管道應(yīng)保持濕潤，以利于輸漿，現(xiàn)場拌制漿液，應(yīng)有專人記錄每根樁水泥用量，并記錄送漿開始、結(jié)束時間。供漿必須連續(xù)，拌合必須均勻，一旦因故障停漿，為防止斷樁和缺漿，應(yīng)使攪拌機下沉到漿面以下1m，待恢復(fù)供漿后再噴漿上升。如因故停漿超過3小時，為防止?jié){液硬結(jié)堵管，應(yīng)先拆除輸漿管路清洗后備用，并記錄中斷深度，在12h內(nèi)進(jìn)行補噴，補噴接樁時，其重疊段應(yīng)大于1m，超過12h時，應(yīng)進(jìn)行補樁。2.4施工中如發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按要求整樁復(fù)攪，漿液用量不少于設(shè)計用量。為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10s，使?jié){液完全到達(dá)樁端。2.5當(dāng)攪拌樁樁頂接近設(shè)計高

8、程時，要注意在樁頂11.5m范圍內(nèi)增加噴漿攪拌，攪拌樁機提升出地面時，應(yīng)減速，當(dāng)噴漿口至樁頂高程時，宜停止提升，攪拌1020s，以保證樁頭密實均勻。2.6當(dāng)輸漿管有彎折、外壓或漏漿情況時，要及時檢查、理順管道，清除外壓，漏漿點要及時補漏，嚴(yán)重時要停機換管。如輸漿管道過長、沿程壓力損失增大時，可使注漿池布置靠近樁位，縮短輸漿管道。如機具下沉攪拌中遇有土阻力較大時，應(yīng)增加攪拌機自重，然后啟動加壓裝置加壓，邊攪拌邊鉆進(jìn)。2.7施工中要始終保持?jǐn)嚢铇稒C底盤的水平和導(dǎo)向架的垂直，攪拌樁的垂直偏差不得超過1%，樁位偏差不大于50mm。嚴(yán)格按照設(shè)計的樁位、樁長、樁數(shù)、噴漿量及試驗確定的參數(shù)施工。施工時施工人

9、員要認(rèn)真填寫原始記錄，包括：樁號、日期、天氣、噴漿深度、停漿高程、灰漿泵壓力、管道壓力、鉆機轉(zhuǎn)速、鉆進(jìn)速度、提升速度、漿液流量、外摻劑用量、復(fù)攪深度等。2.8攪拌樁路基段應(yīng)注意盡量安排提前施工，并觀測其沉降。3、常見問題及處理方法3.1當(dāng)遇有下沉困難、電流值高、電機跳閘等情況時，其原因是電壓低、土質(zhì)硬，阻力大或遇有石塊等障礙物。此時采取調(diào)高電壓、適量沖水和挖除障礙物等方法處理。3.2當(dāng)土質(zhì)粘性大、攪拌機自重不夠時，往往會導(dǎo)致攪拌機下沉不到設(shè)計深度，此時要增加攪拌機自重或設(shè)加壓裝置。3.3當(dāng)投料不準(zhǔn)確、灰漿泵磨損漏漿、灰漿泵輸漿量偏差大時，會導(dǎo)致噴漿還未到設(shè)計高程時漿液已排空，針對這種情況要重新標(biāo)定投料量、檢修灰漿泵、重新標(biāo)定灰漿泵的輸漿量。3.4當(dāng)攪拌加水過量或輸漿管部分堵塞時，會導(dǎo)致剩漿過多，此時要采取重新標(biāo)定用水量和清洗輸漿管的措施來解決。3.5當(dāng)輸漿管內(nèi)有水泥結(jié)塊或噴漿口球閥間隙過小時，會導(dǎo)致輸漿管堵塞爆裂，此時要拆洗輸漿管并適當(dāng)調(diào)節(jié)噴漿口球閥。3.6當(dāng)灰漿濃度過大或攪拌樁葉片角度不合適的時候，易導(dǎo)致鉆頭和混合土同時旋轉(zhuǎn)，這時應(yīng)該重新標(biāo)定水灰比并更換鉆頭或調(diào)整葉片角度。4、結(jié)束語水