市政軟基工程水泥深層攪拌樁技術(shù)的探討

張發(fā)明++楊遠(yuǎn)峰

摘 要：為滿足現(xiàn)代化需求，提高交通運輸效率，在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中市政工程建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大。作為一種擾動小、施工便捷、成本低及效果良好的處理方式，地基加固中水泥深層攪拌樁得到了廣泛應(yīng)用與推廣。本文主要對市政道路軟基工程水泥深層攪拌樁參數(shù)設(shè)計、技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：水泥深層攪拌樁技術(shù)；市政道路；軟基處理

水泥深層攪拌樁是通過深層攪拌機在原來位置攪拌水泥與地基土，促使水泥顆粒與軟土間水土顆粒充分作用，進(jìn)而產(chǎn)生一系列物理與化學(xué)反應(yīng)。并形成纖維狀膠凝與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物，生成不同與原狀土的結(jié)構(gòu)特性，形成整體性良好的膠體和具有一定強度的水泥土攪拌樁，這就是水泥土樁復(fù)合地基。這種樁體可以對地基承載力進(jìn)行有效提升，并降低沉降量。目前這種施工技術(shù)在市政道路軟基工程中得到了廣泛地應(yīng)用。

一、軟基工程水泥深層攪拌樁參數(shù)設(shè)計及要求

水泥摻入量：水泥摻入量除塊狀加固時可用被加固濕土質(zhì)量的7%～12%外，其余宜為12%～20%，水泥漿水灰比可選用0.45～0.55，水泥攪拌樁固化劑建議采用強度等級為32.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。

樁徑及樁長：豎向承載攪拌樁的長度應(yīng)綜合考慮上部結(jié)構(gòu)對承載力和變形的要求等因素，最好能穿透軟弱土層到承載力相對較高的土層。為提高抗滑穩(wěn)定性而設(shè)置的攪拌樁，其樁長應(yīng)超過危險滑弧以下2 m，水泥攪拌樁直徑不應(yīng)小于500 mm，加固深度不宜大于20 m。

加固范圍：水泥攪拌樁的布樁范圍可以限制在基礎(chǔ)平面內(nèi)，樁數(shù)不宜少于3根，柱狀加固可采用正方形、等邊三角形等布樁型式。

褥墊層：復(fù)合地基應(yīng)在基礎(chǔ)和樁之間設(shè)置褥墊層，厚度保證在200～300 mm，選用中砂、粗砂、級配砂石等材料，最大粒徑不宜大于20 mm。

承載力：豎向承載水泥土攪拌樁在復(fù)合地基的承載力特征值可以通過現(xiàn)場單樁或多樁復(fù)合地基荷載試驗測定。單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場載荷試驗確定，應(yīng)使由樁身材料強度確定的單樁承載力大于或等于由樁周土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力。

二、市政道路軟基工程水泥深層攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用

1、成樁作業(yè)

根據(jù)工程施工要求，選擇與之相適應(yīng)的攪拌樁機，如PH-5系列的深層攪拌樁機與其他輔助設(shè)備。在水泥漿制備過程中，應(yīng)遵循設(shè)計規(guī)定對配合比進(jìn)行確定，壓漿施工前向集料斗倒入水泥漿。攪拌機電機啟動應(yīng)在攪拌機冷卻水正常循環(huán)后進(jìn)行，隨后將起重機鋼絲繩放松，沿導(dǎo)架由攪拌機攪拌切土下沉，并由電機電流監(jiān)測表對下沉速度進(jìn)行有效控制，將其電流控制在40A以下。下沉攪拌機后將灰漿泵開啟，向地基內(nèi)壓入水泥漿，應(yīng)確保噴漿與旋轉(zhuǎn)作業(yè)同時進(jìn)行。遵循設(shè)計規(guī)定速度，將攪拌機進(jìn)行提升作業(yè)。提升到設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)排空集料斗內(nèi)的水泥漿，確保均勻攪拌，隨后下沉攪拌機，以此重復(fù)上下攪拌作業(yè)，直至成樁。

2、平整場地

將地面與地下雜物徹底清理干凈，如場地處于低洼地段，應(yīng)先進(jìn)行抽水與淤泥清除作業(yè)，隨后進(jìn)行粘性土分層夯實回填作業(yè)。特殊情況下，應(yīng)進(jìn)行石灰、水泥的攪拌，確保機械設(shè)備所在地基的穩(wěn)固性。

3、布設(shè)樁位

嚴(yán)格遵循施工設(shè)計規(guī)范進(jìn)行樁位的布設(shè)，在施工現(xiàn)場每根樁樁位的確定可通過經(jīng)緯儀與全站儀進(jìn)行確定，同時對其進(jìn)行復(fù)核，將樁位偏差控制在-5厘米與+5厘米的范圍內(nèi)。

4、樁機就位

攪拌樁機就位后，應(yīng)由相關(guān)人員進(jìn)行施工，在移動樁機前應(yīng)對施工現(xiàn)場的具體情況進(jìn)行詳細(xì)觀測，并對位移的安全性進(jìn)行有效提升。同時利用吊錘對鉆桿和地面的垂直角度進(jìn)行檢測與適當(dāng)調(diào)整，并將其誤差控制在1%以下。以米為單位在樁機架上畫出長度標(biāo)記，為鉆桿入土后鉆桿鉆進(jìn)深度的觀測與記錄提供便利，按照施工要求，攪拌樁長應(yīng)超過設(shè)計樁長。

5、預(yù)攪下沉

將噴漿機械啟動，隨后把起重機與卷揚機的鋼絲繩放松，沿導(dǎo)向架噴漿樁機按照從上到下的順序進(jìn)行噴漿作業(yè)并切土下沉。同時將灰漿泵開啟進(jìn)行噴漿施工，確保噴漿與旋轉(zhuǎn)作業(yè)同時進(jìn)行，在噴漿下沉過程中應(yīng)充分拌和水泥漿與原地基土，當(dāng)下沉到設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)在此位置進(jìn)行30秒的噴漿作業(yè)。

6、提升噴漿攪拌

遵循設(shè)計規(guī)定速度，將攪拌機進(jìn)行提升。作業(yè)攪拌機下沉到設(shè)計深度后，開啟灰漿泵，待漿液到達(dá)噴漿口，再嚴(yán)格按設(shè)計確定的提升速度邊噴漿邊提升攪拌機。待攪拌機噴漿提升至設(shè)計頂面標(biāo)高時，關(guān)閉灰漿泵，集料斗中的水泥漿液應(yīng)正好排空。為使軟土和漿液攪拌均勻，再次將攪拌機邊攪拌邊下沉至設(shè)計深度，再邊攪拌邊提升出地面。向集料斗中注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中殘的水泥漿，直至基本干凈，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。

三、市政道路軟基工程水泥深層攪拌樁施工質(zhì)量控制

隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國城市化建設(shè)也愈加完善，這都為市政道路建設(shè)規(guī)范的擴(kuò)大提供了可靠地依據(jù)。在社會主義市場經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，市場競爭壓力越來越重，更對市政工程的質(zhì)量提出了更高地要求。

1、對全部施工機械設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確編號，在鉆機明顯位置懸掛現(xiàn)場技術(shù)員、鉆機長等標(biāo)牌。在水泥攪拌樁開鉆前，應(yīng)對整個管道進(jìn)行清洗并對管道堵塞情況進(jìn)行檢查，確保水徹底排出后，應(yīng)進(jìn)行下沉作業(yè)。將一個吊錘懸掛在主機上面，可以降低水泥攪拌樁體垂直度的偏差值。

2、將電腦記錄儀配備到每臺機械上，可以確保樁體摻合量與水泥漿用量符合設(shè)計規(guī)定。并進(jìn)行水泥漿比重測定儀的配置，確保實時對水泥漿水灰比進(jìn)行檢測，確保其符合施工要求。為防止第一次下鉆出現(xiàn)管道堵塞現(xiàn)象，可帶漿下鉆，與總噴漿量相比，應(yīng)低于50%，在下鉆施工中應(yīng)避免帶水下鉆施工。施工中應(yīng)選用低檔操作進(jìn)行第一次下鉆與提鉆作業(yè)，隨后進(jìn)行提升。水泥攪拌樁成樁時間應(yīng)在40分鐘以上，并將其噴漿壓力控制在0.4Mpa以上。

3、為達(dá)到施工要求，在樁底第一次提鉆噴漿時應(yīng)進(jìn)行30秒的停留，隨后進(jìn)行樁端作業(yè)。水泥深層攪拌樁施工過程中，應(yīng)對噴漿與停漿時間進(jìn)行嚴(yán)格控制。開鉆施工后不能出現(xiàn)噴漿中斷現(xiàn)象，應(yīng)連續(xù)作業(yè)。當(dāng)存在噴漿量不夠的情況，應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)施工規(guī)定，進(jìn)行復(fù)噴作業(yè)。復(fù)噴噴漿量應(yīng)在設(shè)計規(guī)定以上。如遇不可避免因素時，應(yīng)對中斷深度進(jìn)行及時記錄與分析，補噴施工應(yīng)在12小時內(nèi)進(jìn)行，并在施工記錄本內(nèi)進(jìn)行補噴情況的詳細(xì)記錄。補噴重疊段必須在100厘米以上，如時間在12個小時以上時，應(yīng)選用補樁方式進(jìn)行施工。

四、結(jié)束語

綜上所述，在市政工程軟基施工中，水泥深層攪拌樁技術(shù)具有較高的技術(shù)含量及較快的施工速度，這種施工技術(shù)在市政軟基工程中得到了廣泛地應(yīng)用，可以對公路施工、行車安全等問題進(jìn)行有效解決。在水泥深層攪拌樁技術(shù)應(yīng)用中，必須詳細(xì)檢查施工現(xiàn)場的實際情況，提高技術(shù)水平，規(guī)范施工流程，以此確保水泥深層攪拌樁技術(shù)符合施工要求，避免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

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