水泥攪拌樁在公路軟土地基施工中的應(yīng)用分析

荊高選JING Gao-xuan

（江蘇北信工程咨詢監(jiān)理有限公司，南京 210017）

（Jiangsu Beixin Engineering Inquiry Supervision Co.，Ltd.，Nanjing 210017，China）

水泥攪拌樁在公路軟土地基施工中的應(yīng)用分析

荊高選JING Gao-xuan

（江蘇北信工程咨詢監(jiān)理有限公司，南京 210017）

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本文通過對水泥攪拌樁的基本原理、設(shè)計(jì)、施工、適用條件等進(jìn)行分析，介紹了水泥攪拌樁在軟基處理工程中的應(yīng)用。

水泥攪拌樁；軟土地基；應(yīng)用

0 引言

隨著我國公路的迅猛發(fā)展，各種軟土地基處理技術(shù)在公路工程中被廣泛運(yùn)用。特別是在公路的軟土地基路段加固、橋頭和通道等結(jié)構(gòu)物銜接段的地基處理工程中，水泥攪拌樁軟基處理技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用。水泥攪拌樁處理軟基的作用機(jī)制是，利用特制機(jī)械設(shè)備把水泥漿打入地下，通過強(qiáng)制攪拌混合地基土從而發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，形成具有整體性、一定強(qiáng)度的以及水穩(wěn)定性的固態(tài)柱體，將軟土地基的承載力大大提高。

1 公路軟土地基介紹

在我國沿海地區(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)無法滿足工程設(shè)計(jì)要求，對我國沿江、沿湖以及沿海等處的公路都帶來不同程度的危害。常常因?yàn)榈鼗冃味纬商荽危粌H不利于安全行車，而且給公路修建帶來了諸多工程問題。所以，對軟地基進(jìn)行處理來提高路堤的穩(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。

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中，占比例最大的是數(shù)的認(rèn)識和數(shù)的運(yùn)算，這兩個(gè)內(nèi)容起著舉足輕重的作用。但是小學(xué)生算錯(cuò)題卻是經(jīng)常出現(xiàn)的情況。對此，我們不能簡單地把這種問題歸咎于學(xué)生的粗心馬虎，應(yīng)該幫助學(xué)生分析錯(cuò)誤的原因，采用恰當(dāng)?shù)牟呗浴皳軄y反正”，尋求事半功倍的教學(xué)方法。下面，就以學(xué)生計(jì)算錯(cuò)誤的原因及引導(dǎo)糾錯(cuò)的策略進(jìn)行剖析。

2 水泥攪拌樁的基本原理

水泥攪拌樁的基本原理是水泥加固土的一系列物理化學(xué)反應(yīng)過程。首先，可以利用特制機(jī)械設(shè)備將水泥噴入需要處理的軟土地基內(nèi)，并在噴注過程中上下攪拌均勻，使水泥與土充分發(fā)生水解和水化反應(yīng)，生成水泥水化物的凝膠體。由于凝膠體具有吸附性，可以將土顆?；蛐⊥翀F(tuán)凝結(jié)在一起從而形成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)整體。同時(shí)，土顆粒表面的鈉離子與水泥在水化過程中生成的鈣離子可以進(jìn)行離子交換，在其表面生成穩(wěn)定的鈣離子，從而進(jìn)一步提高土基的強(qiáng)度，大大提高軟土地基的承載力。

目前旅游業(yè)仍然缺乏成體系的監(jiān)管法規(guī)，不利于旅游業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。相關(guān)部門應(yīng)針對旅游業(yè)發(fā)展實(shí)際情況，完善相關(guān)監(jiān)管法規(guī)，使旅游業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)范、有序發(fā)展。增加監(jiān)管和執(zhí)法力度，對旅游業(yè)違規(guī)、違法行為進(jìn)行合法的嚴(yán)厲懲處，能夠?yàn)槁糜螛I(yè)打造有序發(fā)展的大環(huán)境，為行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展保駕護(hù)航，對管理和執(zhí)法部門、旅行社和消費(fèi)群體都有益處。

3 水泥攪拌樁在公路軟土地基中的應(yīng)用

3.2 水泥攪拌樁的施工

3.1.2 水泥攪拌樁的材料設(shè)計(jì)要求 水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比控制在0.45左右。由于施工現(xiàn)場軟土地基天然含水量比較高，為了增加水泥攪拌樁水泥漿液的和易性、穩(wěn)定性,提高早期強(qiáng)度,制備水泥漿時(shí)需要摻加高效減水劑和經(jīng)過室內(nèi)配合比試驗(yàn)確定的2%TMS的早強(qiáng)劑。

3.1.1 水泥攪拌樁的平面布置 通過對施工場地及場地土層鉆探研究分析，得到水泥攪拌樁最適宜的規(guī)格：在平面上呈六邊形，直徑采用0.5m，間距采用1.6m左右，樁身設(shè)計(jì)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于1.2MPa。

當(dāng)代瓷畫創(chuàng)作者多為寫實(shí)派，我說的寫實(shí)不是藝術(shù)風(fēng)格，而是作品內(nèi)容。當(dāng)代瓷畫創(chuàng)作者們都非常關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活，非常關(guān)注當(dāng)代人的所思所想。因此，當(dāng)代瓷畫多為表現(xiàn)當(dāng)代人的思想情感而作，或表達(dá)個(gè)人情懷，或表達(dá)家國情懷。

3.1 水泥攪拌樁的設(shè)計(jì)

3.1.3 水泥摻量 通過室內(nèi)配合比試驗(yàn)，確定水泥攪拌樁的水泥摻量。水泥摻入量應(yīng)該根據(jù)土壤天然含水量、孔隙比的不同，而作出相應(yīng)變化。

3.2.1 施工前的準(zhǔn)備 ①場地準(zhǔn)備。平整場地需要清除樁位所在地的地表、地下所有的障礙，包括路面破除、樹根和生活垃圾等；當(dāng)場地低洼時(shí)需要用中粗砂填滿至水位以上50cm。②放樣。施工人員要在施工段打上起點(diǎn)和中樁，邊界區(qū)域用灰線標(biāo)出，在監(jiān)理工程師認(rèn)可后才能施工。四周多放出兩排樁位作為下次放樣依據(jù)，局部放出小樣段落記清樁號。③機(jī)械準(zhǔn)備。經(jīng)過相關(guān)計(jì)量部門檢驗(yàn)標(biāo)定，為了方便在施工過程中隨時(shí)觀察水泥攪拌樁的深度，鉆機(jī)導(dǎo)向架內(nèi)外兩側(cè)由上至下必須每隔0.5m標(biāo)注一個(gè)刻度，同時(shí)為了檢查水泥攪拌樁垂直度，鉆機(jī)導(dǎo)向架中間掛有能檢查鉆機(jī)垂直度標(biāo)線。為了確保專職質(zhì)檢人員可以隨時(shí)檢查施工過程中各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，每臺鉆機(jī)必須懸掛標(biāo)示標(biāo)牌，標(biāo)明水泥攪拌樁各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、施工配合比等，施工現(xiàn)場還要配備能測量泥漿比重的比重計(jì)。④原材料的準(zhǔn)備。水泥漿液攪拌樁固化材料：42.5號普通硅酸鹽水泥；材料儲存量：滿足兩天的施工用量；儲存要求：水泥庫四周要挖排水溝，地坪高出原地面50cm以上。為了防雨四周及頂部要用防雨布覆蓋，下墊油毛氈和彩條布。

3.2.3 施工工藝 ①工藝選擇。水泥攪拌樁有噴漿法和噴粉法，兩者都是通過深層攪拌機(jī)械強(qiáng)制攪拌軟土和固化劑。兩者的不同之處是：濕法或者水泥漿攪拌樁法是固化劑采用水泥漿液；干法或者粉體攪拌樁法是固化劑采用水泥粉。②工藝順序。干法：平整場地、測量放樣、鉆機(jī)就位、對中調(diào)平、噴粉攪拌下沉、噴粉攪拌上升、重復(fù)攪拌下沉、重復(fù)攪拌上升、停鉆移位、下一根樁施工。濕法：平整場地、測量放樣、鉆機(jī)就位、對中調(diào)平、噴漿攪拌下沉、噴漿攪拌上升、重復(fù)噴漿攪拌下沉、重復(fù)噴漿攪拌上升、停鉆移位、下一根樁施工。

3.2.2 試樁 ①水泥攪拌樁施工是使用攪拌頭將水泥漿和軟土強(qiáng)制拌和，拌和的均勻性和水泥土的強(qiáng)度隨著攪拌次數(shù)的增加而提高。但是攪拌次數(shù)過多，施工時(shí)問將會延長，工效也會降低。所以，試樁就顯得很有必要，它的目的就是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、泵送時(shí)間、泵送壓力、確定水泥漿的水灰比、攪拌機(jī)的提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度等各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，以投放到下一步的大規(guī)模施工中。②試樁的主要方法：每個(gè)標(biāo)段的試樁不少于五根，試樁檢驗(yàn)可采取七天后直接開挖取出，或者二十八天后取芯兩種方法來檢驗(yàn)水泥攪拌樁的攪拌均勻性和水泥土強(qiáng)度。

3.2.4 質(zhì)量控制 ①材料質(zhì)量。根據(jù)原設(shè)計(jì)要求選用水泥的種類，采購的數(shù)量，并按照要求儲存，先到的水泥先用，避免水泥因放置時(shí)間長使質(zhì)量下降。②施工質(zhì)量。根據(jù)施工圖要求，加強(qiáng)對樁體復(fù)攪，拌制水泥漿時(shí)要嚴(yán)格按照配合比拌制水泥，保持樁體持續(xù)噴漿及保證樁體長度。水泥漿漿液，進(jìn)入管道前要用篩過濾，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。③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)為確保施工全過程規(guī)范化的狀態(tài)，最好安排精通地基加固知識的技術(shù)人員作為技術(shù)指導(dǎo)，對現(xiàn)場工作負(fù)責(zé)。

3.2.5 施工的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo) ①技術(shù)指標(biāo)。無側(cè)限抗壓強(qiáng)度方面：七天大于0.8MPa，28天大于1.6Mpa。取芯強(qiáng)度方面：28天R28不小于0.8Mpa，90天R90不小于1.2MPa。同時(shí)，28天的單樁承載力大于210KPa，復(fù)合地基承載力大于160KPa。②豎直度。在每段水泥漿攪拌樁施工過程中，隨機(jī)用吊錘對鉆桿傾斜度進(jìn)行現(xiàn)場檢測,每根樁的豎直度偏差不得高于1.5%，已經(jīng)已成樁七天的水泥土攪拌樁豎直偏差率不高于2%。③均勻性。成樁七天的水泥漿攪拌樁,按1%頻率隨機(jī)挖出樁頭，開挖深度大于1.5m，成樁28天的鉆孔取芯進(jìn)行樁體成型情況檢查。主要通過觀察外觀的圓順度，水泥土攪拌的均勻性，色差大小。如果出現(xiàn)凝體不良等狀況，應(yīng)報(bào)廢補(bǔ)樁。④地基承載力。采用靜荷載試驗(yàn)來檢驗(yàn)水泥攪拌樁單樁承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的p-s曲線、s-t曲線，求出其承載力和變形模量。

3.2.6 注意事項(xiàng) ①攪拌樁施工有個(gè)自動計(jì)量裝置，可以記錄樁身長度、單位樁長水泥用量，還能監(jiān)測水泥是否到達(dá)噴漿孔底。在施工前要對這個(gè)自動計(jì)量裝置進(jìn)行仔細(xì)校核，正式施工過程中要不定期對其檢查。②環(huán)保及安全：采取有效的措施，防止攪拌樁施工過程中產(chǎn)生的粉塵、污水、噪音等對環(huán)境的污染；盡量避免干擾道路上的車輛正常行駛。

2.4.2 試驗(yàn)方法II 采用含慶大霉素的SDA，抑制供試品中細(xì)菌的生長，對霉菌和酵母菌總數(shù)計(jì)數(shù)重新進(jìn)行方法適用性試驗(yàn)，試驗(yàn)操作同“2.4.1”。SDA在臨用前加入慶大霉素，濃度分別為5000 U·L-1（SDAq1）、10 000 U·L-1 （SDAq2） 和 50 000 U·L-1（SDAq3）。另外使用SDARM，對菌液對照組進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。結(jié)果見表3。

4 總結(jié)

水泥攪拌樁處理軟土地基，施工操作較為便捷、環(huán)境污染低、施工工期較短。在施工過程中可以采取科學(xué)有效的監(jiān)控手段，大范圍的監(jiān)控施工的質(zhì)量，抓好每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，從而提高軟土地基處理效果。

[1]李瑞.路基軟土地基處理施工技術(shù)[J].山西建筑,2007(13).

[2]池永,蔡則強(qiáng).攪拌樁在軟土地基加固中的應(yīng)用[J].建材技術(shù)與應(yīng)用,2005(2).

[3]趙國衛(wèi).軟土地基水泥攪拌樁施工[J].交通世界，2006(08).

The Application of Cement Mixing Pile in Construction of Highway Soft Soil Foundation

Through the analysis of the basic principle,design,construction and applicable condition of cement mixing pile,this paper introduces the application of cement mixing pile in soft foundation treatment engineering.

cement mixing pile；soft soil foundation；application

U416.2

A

1006-4311（2014）02-0116-02

荊高選（1960-），男，陜西咸陽人，學(xué)士學(xué)位。