試述水泥攪拌樁在公路軟土地基施工中的應(yīng)用

1、    試述水泥攪拌樁在公路軟土地基施工中的應(yīng)用    萬(wàn)超 馬瑞摘要：本文主要闡述了水泥攪拌樁在軟基加固中的應(yīng)用，并對(duì)其施工控制及其質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；公路；軟土地基；應(yīng)用：x734： a引言水泥攪拌樁就是利用水泥和水拌制成漿液，通過(guò)攪拌機(jī)械在地面以下，將漿液與軟土或沙等軟弱地基強(qiáng)制拌和在一起，使軟基硬結(jié)而提高地基的強(qiáng)度。該方法適用于軟弱土層地基加固處理，效果顯著，處理后可成樁、墻等，具有提高地基承載力的作用。一、公路軟土地基介紹在我國(guó)沿海地區(qū)及內(nèi)陸平原或山間盆地都廣泛地分布著不同類型的軟土，軟土地基土孔隙比較大，天然含水量高，腐殖

2、質(zhì)、有機(jī)質(zhì)較多，強(qiáng)度低，透水性差，壓縮性高，所以它的承載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足工程設(shè)計(jì)要求，對(duì)我國(guó)沿江、沿湖以及沿海等處的公路都帶來(lái)不同程度的危害。常常因?yàn)榈鼗冃味纬商荽?，不僅不利于安全行車，而且給公路修建帶來(lái)了諸多工程問(wèn)題。所以，對(duì)軟地基進(jìn)行處理來(lái)提高路堤的穩(wěn)定性以及確保行車安全是很必要的?，F(xiàn)階段軟土地基處理方法各式各樣，水泥攪拌樁是眾多方法中的一種有效形式。二、水泥攪拌樁的加固原理此種方法利用的是深層攪拌法，它是一種用來(lái)加固粘土地基的新種方法，是利用水泥作為材料，形成固化劑，然后使用深層攪拌機(jī)械，在地基的深處進(jìn)行攪拌，將軟土和固化劑強(qiáng)制拌合在一起，之后可通過(guò)軟土和固化劑之間所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)等

3、，就可以形成軟土硬結(jié)的優(yōu)質(zhì)地基，提高軟土基地的整體效果。攪拌法的原理是在水泥加固土中物理化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，在此基礎(chǔ)下，也與混凝土硬化的原理不同。深層攪拌法中參入的水泥量較少，而且水泥在周圍土的環(huán)境里會(huì)隨之發(fā)生反應(yīng)，土的硬化速度并不快，但作用很復(fù)雜，當(dāng)水泥發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)水解或者水化之后會(huì)生成各種水化學(xué)物質(zhì)，使水泥的強(qiáng)度大大的增強(qiáng)。三、水泥攪拌樁在公路軟土地基中的應(yīng)用（一）工程概況某高速公路工程，經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算在k24+824k24+884段工路基沉降大于30cm，為解決此難題決定采用水泥攪拌樁加固的辦法進(jìn)行處理。水泥攪拌樁采用正三角形布置，樁徑50cm，樁間距2.0m，處理深度為9m(樁長(zhǎng)至軟弱土層

4、以下1m)，設(shè)計(jì)單樁承載力不小于300kn。具體工藝1、試樁在地基處理施工前，先進(jìn)行工藝試樁，確定施工參數(shù)，用以指導(dǎo)以后地基水泥攪拌樁處理施工。本工程采用的試樁數(shù)量為5根，通過(guò)試樁來(lái)確定鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時(shí)間噴粉量等。待試樁成功后方可進(jìn)行正式施工。試樁檢驗(yàn)可采取7天后直接開挖取出，或至少14天后取芯，以檢驗(yàn)水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強(qiáng)度。2、測(cè)量放樣及場(chǎng)地平整按照基礎(chǔ)平面圖及樁位坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量放線，用經(jīng)緯儀、鋼尺定出每排樁位軸線和逐個(gè)樁的中心，并用白灰和木樁作醒目標(biāo)記，以免被破壞。施工前平整場(chǎng)地，清除地上及地下障礙物，遇有池塘或洼地首先清淤，回填粘性土料并予以壓實(shí)

5、，然后進(jìn)行施工放樣，確定出樁位的具體位置。起重機(jī)懸吊深層攪拌機(jī)到指定樁位對(duì)中，當(dāng)?shù)孛嫫鸱黄綍r(shí)，注意使起重機(jī)保持平衡，施工中對(duì)樁機(jī)的定位及垂直度進(jìn)行認(rèn)真檢查并填寫檢查記錄。3、鉆機(jī)對(duì)中對(duì)每排樁橫向按順序編號(hào)，鉆機(jī)逐樁施鉆，不得遺漏。配套檢查進(jìn)場(chǎng)鉆機(jī)、空壓機(jī)和噴漿系統(tǒng)，對(duì)水泥電子稱和深度標(biāo)尺及空壓機(jī)壓力表進(jìn)行評(píng)定，合格后方能使用。移動(dòng)鉆機(jī)，使鉆頭正對(duì)準(zhǔn)樁中心，為便于施工，攪拌樁的中心應(yīng)由孔邊所設(shè)的控制樁交叉拉線確定。用水平尺檢查鉆機(jī)底座水平；用錘球校正鉆架的垂直度，使其偏差在1.5%以內(nèi)。施工中操作人員必須根據(jù)底座上的水平尺來(lái)調(diào)節(jié)底座水平?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員對(duì)鉆機(jī)直徑進(jìn)行檢查，并認(rèn)真填寫檢驗(yàn)記錄。現(xiàn)場(chǎng)施

6、工人員須明確樁位編號(hào)及所對(duì)應(yīng)的樁長(zhǎng)，并作好記錄。4、預(yù)攪下鉆啟動(dòng)攪拌機(jī)，鉆進(jìn)0.5m后打開蝶形閥，直噴壓縮空氣，以防鉆進(jìn)時(shí)堵塞噴漿口，同時(shí)借助壓縮空氣減少負(fù)載扭矩，鉆進(jìn)速度應(yīng)小于1.0m/min，鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中，將軟土在原位置要盡量切碎，以利于同水泥漿均勻攪拌，鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后停止進(jìn)尺，并原位攪拌12min?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員填寫鉆進(jìn)記錄，并要求現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)技術(shù)員簽字認(rèn)可。攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度應(yīng)相匹配，確保加固深度范圍內(nèi)的土體內(nèi)的任何一點(diǎn)均能經(jīng)過(guò)20次以上的攪拌。5、提升噴漿到達(dá)硬層后噴漿，間歇一定時(shí)間再反方向旋轉(zhuǎn)并提升鉆機(jī)，此時(shí)速度應(yīng)小于0.8m/min，以保證有足夠的灰量。各鉆機(jī)依據(jù)正常工作時(shí)單位

7、時(shí)間噴漿量，按照每延米噴入水泥量的要求來(lái)確定攪拌機(jī)的提升速度，并須經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人及監(jiān)理工程師簽字認(rèn)可。在提升、噴漿過(guò)程中必須嚴(yán)格按照以下措施，以確保攪拌樁體強(qiáng)度和均勻性。6、樁頭處理鉆機(jī)移走后，在樁頭處回填白灰處置土或砂墊層并夯實(shí)。為促進(jìn)樁體凝固提高強(qiáng)度，需進(jìn)行灑水養(yǎng)生，但不能擾動(dòng)樁處土。當(dāng)樁體施工完成至少14天后方可進(jìn)行路基的原地面清理和填前的壓實(shí)工作。攪拌樁施工完成后去掉上部浮漿后再進(jìn)行上部施工。水泥攪拌樁的質(zhì)量控制材料質(zhì)量。根據(jù)原設(shè)計(jì)要求選用水泥的種類，采購(gòu)的數(shù)量，并按照要求儲(chǔ)存，先到的水泥先用，避免水泥因放置時(shí)間長(zhǎng)使質(zhì)量下降。施工質(zhì)量。根據(jù)施工圖要求，加強(qiáng)對(duì)樁體復(fù)攪，拌制水泥漿時(shí)要嚴(yán)

8、格按照配合比拌制水泥，保持樁體持續(xù)噴漿及保證樁體長(zhǎng)度。水泥漿漿液，進(jìn)入管道前要用篩過(guò)濾，管路應(yīng)先通水，防止結(jié)漿液塊損壞攪拌機(jī)械，保持管道濕潤(rùn)有利輸漿。根據(jù)試樁確定技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工：攪拌機(jī)提升至地面以下2m時(shí)減小轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)速；噴漿口即將提出地面時(shí)停止提升轉(zhuǎn)機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)拌制漿液時(shí)，應(yīng)該安排工作人員記錄固化劑、外摻劑用量以及施工的開始、結(jié)束時(shí)間。施工管理。制定具體的施工管理措施、合理的工作安排以及適用的施工方法；對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)交底、使作業(yè)人員有能力勝任相關(guān)工作。同時(shí)為確保施工全過(guò)程規(guī)范化的狀態(tài)，最好安排精通地基加固知識(shí)的技術(shù)人員作為技術(shù)指導(dǎo)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作負(fù)責(zé)。檢驗(yàn)方法1、當(dāng)運(yùn)用水泥攪拌樁的方法成

9、樁后，經(jīng)過(guò)7天等強(qiáng)，可以用輕便觸探法對(duì)樁身的質(zhì)量等方面進(jìn)行檢驗(yàn)。一個(gè)是檢驗(yàn)其是否攪拌均勻:用輕便觸探器中的勺鉆在樁身中心鉆孔取芯，仔細(xì)觀察樁芯的顏色與試驗(yàn)確定的攪拌樁是否一致，看看是否存在水泥漿一部分一部分的集中現(xiàn)象或者還沒(méi)被攪拌到的土團(tuán)。一個(gè)是觸探過(guò)程中的檢驗(yàn):將輕便觸探擊數(shù)與水泥土強(qiáng)度形成對(duì)比關(guān)系，當(dāng)樁身形成1天，其適齡期相應(yīng)的擊數(shù)大于15擊時(shí)，那么樁身的強(qiáng)度值就能滿足最初設(shè)計(jì)的要求，當(dāng)樁身形成了7天，而其適應(yīng)的擊數(shù)大于30擊時(shí)，其強(qiáng)度也是可以達(dá)到要求的。輕便觸探的深度在一般情況下不會(huì)超過(guò)4m。2、當(dāng)攪拌樁成樁28天以后，還繼續(xù)運(yùn)用鉆孔取芯的方法對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，看看是否具備完整性以及攪拌是否

10、均勻，還要相應(yīng)的測(cè)評(píng)一下施工的長(zhǎng)度，要將樁芯樣本交給監(jiān)管工程師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽取檢驗(yàn)，挑出相對(duì)均勻的部位再送去實(shí)驗(yàn)室做進(jìn)一步的檢測(cè)，在實(shí)驗(yàn)室中要做的是28天齡期的無(wú)側(cè)限制下的抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)。鉆孔取芯的頻率設(shè)為1%1.5%。3.、如果某段橋頭或者某一地方的水泥攪拌樁在做取芯測(cè)試后的結(jié)果不合格率小于10%的話，就是在該段的全部水泥攪拌樁都符合設(shè)計(jì)的要求，要是不合格率大于10%而小于20%的話，就應(yīng)該立刻采取補(bǔ)樁的措施，如果不合格率大于30%的話，那么該段水泥攪拌樁就是被列為不合格。4、在對(duì)水泥攪拌樁進(jìn)行檢驗(yàn)之后，在鉆孔取芯之后會(huì)留下孔洞，其空間要用同等強(qiáng)度的水泥砂漿進(jìn)行填灌輸入密實(shí)為止。5、如果在大型橋臺(tái)或者軟土層深厚的地方，還有施工質(zhì)量懷疑的情況下，要在成樁28天以后，依然是由監(jiān)管工程師進(jìn)行隨機(jī)的抽取并檢驗(yàn)單根樁或者復(fù)合地基的承載能，在隨機(jī)抽查的攪拌樁數(shù)量不少于3根。試驗(yàn)所涉及的載荷量，在單樁和復(fù)合地基設(shè)計(jì)荷載上，其最大限度可是它們的兩倍結(jié)語(yǔ)水泥攪拌樁具有施工工期短、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、加固效果顯著，施工過(guò)程中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、無(wú)地面隆起、不污染環(huán)境等特點(diǎn)，在施工過(guò)程