水泥攪拌樁施工技術(shù)在市政道路軟基處理中的應(yīng)用

崔堂燦

（深圳市交通公用設(shè)施建設(shè)中心，廣東 深圳 518000）

1 工程概況

本工程借助深圳市某區(qū)A 段快速路為例展開分析。A 段快速路位于深圳市繁華地段，與其它快速線和立交橋互交互聯(lián)，以南北走向?yàn)橹骶€，南起北落皆與其它快速路相連接，相交道路較為繁多，地況較為復(fù)雜，主線全長3.047km，標(biāo)準(zhǔn)路幅寬70m（道路規(guī)劃紅線寬80m），設(shè)有兩側(cè)雙車道輔道，主線雙向6 車道。

2 水泥攪拌樁的作用機(jī)理

工程中如遇特殊土質(zhì)或較厚土層，如淤泥土、素填土、耕表土等，都會使用水泥攪拌樁來作業(yè)。以下為水泥攪拌樁常用參數(shù)：

（1）采用單頭攪拌樁，設(shè)計(jì)樁徑550mm，間距1.2m，正三角形布置。

（2）攪拌樁水泥用量為66kg/m，水泥采用32.5 級礦渣硅酸鹽水泥，水灰比為0.45～0.5，采用四攪兩（或四）噴施工工藝。

（3）水泥土90d 樁身水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度超過1.5MPa。

（4）單樁承載力特征值不小于130kN，道路機(jī)動車道路基復(fù)合地基承載力特征值不小于140kPa，人行道及自行車道路基復(fù)合地基承載力特征值不小于120kPa。

水泥攪拌樁是一種軟基加固法，主要用來改變軟粘土的狀態(tài)，通常由水泥加其它化學(xué)成分先成漿然后凝固而成。一般會在所需路基中加入凝固好的固化劑，使用專業(yè)攪拌鉆機(jī)將其融入一體攪拌均勻，二者產(chǎn)生一定的反應(yīng)，最終改變軟粘土狀態(tài)，使其更加堅(jiān)固，成為達(dá)標(biāo)使用的水泥樁體，最終成為滿足施工需求的復(fù)合地基[1-2]。

3 水泥攪拌樁適用范圍

水泥攪拌樁主要用料為水泥和土，選擇一種合適的土質(zhì)尤為重要，通常選用軟土最適宜，這樣便于和水有效相融合進(jìn)而發(fā)生反應(yīng)，其制成的固化劑更利于穩(wěn)定地基。水泥攪拌樁的可適范圍較廣，具體有以下幾方面的原因：

（1）工作運(yùn)行時(shí)噪音較小，所以對地區(qū)的選擇小，即使在市區(qū)內(nèi)工作也不會影響到周圍居民的生活。

（2）水泥攪拌樁不會損壞到所用場地以及周邊土質(zhì)，其破壞能力小，而且對周圍環(huán)境的影響不大，具有很好的環(huán)保效果。

（3）水泥攪拌樁因其特有的對路基加固和土質(zhì)的結(jié)合性，所以在后期建造中省去了防水這一工序，這無疑加快了整個施工工期。

由上可見，水泥攪拌樁適用于道路建造中的各個環(huán)境中，其在道路施工項(xiàng)目中有著不可替代的作用。

4 軟基處理中水泥攪拌樁技術(shù)的施工流程

4.1 施工準(zhǔn)備

水泥攪拌樁在施工的同時(shí)還會用到其他機(jī)械輔助協(xié)同施工，例如壓縮機(jī)、鉆機(jī)、粉漿機(jī)等，這樣處理道路軟基等系列工程更加便捷。壓縮機(jī)不僅可以及時(shí)提供一定的壓力，而且能有效制止噴漿帶來的阻力。鉆機(jī)有著較大的動力，其主要用在成樁作業(yè)中，工作時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)節(jié)鉆機(jī)的運(yùn)速轉(zhuǎn)速，從而方便施工。

建設(shè)水泥庫時(shí)面積宜大不宜小，必須保證能夠存放80t 左右的機(jī)械物料等，做好驗(yàn)收和檢驗(yàn)工作，并采取防雨防潮等措施，避免因材料性能變質(zhì)或其他不必要的問題而耽誤施工，進(jìn)而造成工期延誤。水泥攪拌樁的選用應(yīng)為R32.5 級，水泥直接選用標(biāo)準(zhǔn)的袋裝即可，但是必須經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)合格后才能使用，以保證產(chǎn)品合格的同時(shí)精準(zhǔn)把控計(jì)量。水泥攪拌樁施工流程如圖1 所示。

圖1 水泥攪拌樁施工流程圖

4.2 場地清理及放樣

水泥攪拌樁施工對于場地要求較高，地面最好進(jìn)行硬化處理，在工作開展前檢查場地是否已經(jīng)清理，確保地面足夠平整且無積水[3]。鉆孔定位一定要按照設(shè)計(jì)圖紙來執(zhí)行，將位置偏差控制在2cm 之內(nèi)。確保場地高程無誤，便于統(tǒng)計(jì)確認(rèn)噴漿標(biāo)高與停漿標(biāo)高。放樣測量以設(shè)計(jì)要求為基礎(chǔ)，必須做到精益求精，可使用全站儀來輔助計(jì)量，準(zhǔn)確布設(shè)樁位并設(shè)置明顯標(biāo)志，相關(guān)工作者定時(shí)檢查。

4.3 試樁

一般根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求以及場地的實(shí)際情況開展三次配合比測試，三次用于測試的土質(zhì)應(yīng)從場地的不同地方選取。如試件達(dá)標(biāo)切忌存放在室外，應(yīng)在室內(nèi)維護(hù)成型。根據(jù)建設(shè)要求對試件進(jìn)行強(qiáng)度測試，最終試驗(yàn)配置出最優(yōu)配合比。

4.4 樁基就位

攪拌樁機(jī)運(yùn)達(dá)指定位置后，必須由專業(yè)施工人員操作，操作前先偵查現(xiàn)場環(huán)境，給樁機(jī)的移動提供便利性，并保證施工安全性。檢驗(yàn)其垂直度是否達(dá)標(biāo)，誤差應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi)，可用電錘檢查，如發(fā)現(xiàn)差值超出1%及時(shí)調(diào)整。及時(shí)在樁機(jī)架上做好標(biāo)記，以便展開后續(xù)的觀測工作。攪拌樁的長度也要控制得當(dāng)，一般不能短于設(shè)計(jì)要求樁長[4]。

4.5 鉆孔定位

根據(jù)水泥攪拌樁鉆機(jī)和后臺拌合水泥攪拌機(jī)的需求擺放鉆機(jī)的擺放位置。確定位置后仍要例行檢測設(shè)備，確保機(jī)械沒有任何性能問題方可繼續(xù)正常作業(yè)。此外，要在保證機(jī)身穩(wěn)定的前提下與樁位相對，并且滿足施工設(shè)計(jì)對垂直度的要求。以上工作全部達(dá)標(biāo)后再開展后續(xù)工作。

4.6 制漿與送漿

一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)配置制漿。配置水泥漿液時(shí)遵照特定的比例，攪拌時(shí)間不應(yīng)太短，一般需持續(xù)5 分鐘左右，完成后過濾，如若需要可按要求填充一定量的外加劑。送漿時(shí)把握好泵口的壓力，根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況選擇與之相適應(yīng)的樁長，并選用相同的速度開始提升與輸漿作業(yè)。

4.7 攪拌

在鉆桿作業(yè)前明確灰漿的輸送量。啟動電機(jī)后適當(dāng)放松、起吊鋼絲繩，選用空壓機(jī)送風(fēng)，鉆頭沿著導(dǎo)軌下沉到施工規(guī)定位置。鉆桿下沉和提升的速度不能過快或過慢，應(yīng)符合施工要求，同時(shí)認(rèn)真觀測感應(yīng)，以鉆速來確定碰觸到的土層。噴漿施工和攪拌作業(yè)按照要求開展，在勻速的同時(shí)保證泵出的漿液處于不斷提高的狀態(tài)，最終達(dá)到要求的標(biāo)高。攪拌時(shí)間保持在在2 分鐘以上，之后切斷電源停止攪拌機(jī)工作。

在?；铱谖恢藐P(guān)閉灰漿泵，將攪拌機(jī)再次下沉到施工要求位置，隨后提升攪拌，復(fù)攪3 次成樁。復(fù)攪完畢后及時(shí)把鉆頭復(fù)位；然后檢查相關(guān)電機(jī)，核實(shí)是否有電源遺漏等問題，整個作業(yè)完成后將樁基運(yùn)往其他孔位。操作人詳細(xì)記錄工作流程以及施工中出現(xiàn)的問題，并填寫工作表。攪拌樁作業(yè)完畢后進(jìn)行墊層作業(yè)，其厚度和密實(shí)度要達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，厚度一般為50cm，為了滿足密實(shí)度的要求通常會繼續(xù)碾壓直到符合要求[5]。

5 水泥攪拌樁施工工藝以及要求

（1）水泥攪拌樁施工的場地必須無凹凸、無雜物，足夠緊實(shí)平滑，如需填補(bǔ)使用粘性土料，切勿使用垃圾雜物。

（2）遇管線位置時(shí)，設(shè)計(jì)停漿面一般高出基礎(chǔ)底面標(biāo)高300～500mm，基坑作業(yè)時(shí)應(yīng)挖除上部質(zhì)量較差的樁段。

（3）樁的垂直度受兩個方面的影響，所以要保證機(jī)架擺放足夠平穩(wěn)，還要確認(rèn)導(dǎo)向架的垂直度偏差符合標(biāo)準(zhǔn)要求。具體來說，垂直度偏差不宜超過1.5%，樁位的偏差不宜大于50mm，樁徑偏差不宜大于4%。

（4）在攪拌樁加固的地基上開挖基坑時(shí)，樁頂以上300mm 內(nèi)土宜采用人工開挖的方法。

在攪拌工作時(shí)還要做好攪拌機(jī)的防護(hù)措施，要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整鉆頭進(jìn)入的深度，在保證不損壞鉆頭的同時(shí)注意對周圍土質(zhì)的影響，應(yīng)避免作業(yè)動靜過大引發(fā)土質(zhì)破碎情況，對此建議鉆頭以每圈下降1cm 的進(jìn)程工作，同時(shí)加厚作業(yè)環(huán)境周邊的土質(zhì)。在作業(yè)進(jìn)程中保持機(jī)器與地面平行，其偏差度控制在1%范圍內(nèi)，如發(fā)現(xiàn)值偏差較大應(yīng)及時(shí)處理調(diào)整。機(jī)器運(yùn)行所需的環(huán)境以及相關(guān)數(shù)據(jù)尤為重要，一定要加以重視，以免造成失誤影響作業(yè)[6]。

6 水泥攪拌樁在在應(yīng)用處理中的工藝流程

（1）對現(xiàn)場所有作業(yè)機(jī)械設(shè)置明確的編號，在鉆機(jī)顯眼處貼掛相關(guān)技術(shù)人、責(zé)任人等標(biāo)牌。水泥攪拌樁作業(yè)時(shí)，確保所有管道已清潔且無阻塞擁堵現(xiàn)象，等到水全部流出后開始下沉?？s小其垂直度偏差的方法是在主機(jī)上掛置吊錘，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差問題。

（2）一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求配置樁體摻合量和水泥漿用量，為了避免產(chǎn)生誤差，可在機(jī)械上安裝電腦系統(tǒng)來記錄。首次下鉆必須帶漿，這樣有利于管道暢通，但攜帶的漿應(yīng)小于總噴漿量的50%，特別需要注意的是，下鉆作業(yè)中要保持干燥。首次下鉆和提鉆作業(yè)全部采用低檔，然后根據(jù)實(shí)際情況調(diào)高。水泥攪拌樁成樁時(shí)間應(yīng)在40 分鐘以上，并將其噴漿壓力控制在0.4MPa 以上。

（3）為了保證工程質(zhì)量，一定要重視噴漿和停漿的時(shí)間，在第一樁底作業(yè)時(shí)保留一定的時(shí)間，建議半分鐘左右為宜，然后開始樁端噴漿。一旦噴漿作業(yè)開始必須做到連續(xù)作業(yè)，嚴(yán)禁中斷停留，因此要提前檢查好漿液備存情況，若中途出現(xiàn)少漿情況，按照規(guī)定要求采取復(fù)噴措施，噴漿量必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求。如遇特殊情況被迫停止，應(yīng)在一天之內(nèi)緊急補(bǔ)噴，并認(rèn)真、詳細(xì)記錄好對應(yīng)的問題和處理方法。補(bǔ)噴重疊的部位大于100cm，如補(bǔ)噴工作在一天以后開始要用補(bǔ)樁來修復(fù)。

7 結(jié)束語

綜上所述，要想高效高質(zhì)完成道路建設(shè)工程，在施工中離不開運(yùn)用水泥攪拌樁作業(yè)方式，其應(yīng)用范圍廣、施工方便，而且成本低、推廣快，還能有效減少能耗。在工程建造中相關(guān)建造者和責(zé)任人在注重速度效率的基礎(chǔ)上也要關(guān)注環(huán)保節(jié)能要求，最終使我國的道路工程在量的基礎(chǔ)上有質(zhì)的飛躍。