試述水泥攪拌樁在公路軟土地基施工中的應(yīng)用

1、<p>　　試述水泥攪拌樁在公路軟土地基施工中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：本文主要闡述了水泥攪拌樁在軟基加固中的應(yīng)用，并對其施工控制及其質(zhì)量問題進(jìn)行了分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；公路；軟土地基；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號：X734文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　引言

2、</b></p><p>　　水泥攪拌樁就是利用水泥和水拌制成漿液，通過攪拌機(jī)械在地面以下，將漿液與軟土或沙等軟弱地基強制拌和在一起，使軟基硬結(jié)而提高地基的強度。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。 </p><p>　　一、公路軟土地基介紹 </p><p>　　在我國沿海地區(qū)及內(nèi)陸平原或山間盆地都

3、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。常常因為地基變形而形成梯次，不僅不利于安全行車，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 </p><p>　　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，

4、水泥攪拌樁是眾多方法中的一種有效形式。 </p><p>　　二、水泥攪拌樁的加固原理 </p><p>　　此種方法利用的是深層攪拌法，它是一種用來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，將軟土和固化劑強制拌合在一起，之后可通過軟土和固化劑之間所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)等，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。 </

5、p><p>　　攪拌法的原理是在水泥加固土中物理化學(xué)反應(yīng)的過程，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生成各種水化學(xué)物質(zhì)，使水泥的強度大大的增強。 </p><p>　　三、水泥攪拌樁在公路軟土地基中的應(yīng)用 </p><p>&

6、lt;b>　?。ㄒ唬┕こ谈艣r </b></p><p>　　某高速公路工程，經(jīng)設(shè)計計算在K24+824～K24+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(樁長至軟弱土層以下1m)，設(shè)計單樁承載力不小于300KN。 </p><p><b>　　具體工

7、藝 </b></p><p><b>　　1、試樁 </b></p><p>　　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，通過試樁來確定鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴粉量等。待試樁成功后方可進(jìn)行正式施工。試樁檢驗可采取7天后直接開挖取出，或至少14天后取芯，以檢驗水

8、泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強度。 </p><p>　　2、測量放樣及場地平整 </p><p>　　按照基礎(chǔ)平面圖及樁位坐標(biāo)進(jìn)行測量放線，用經(jīng)緯儀、鋼尺定出每排樁位軸線和逐個樁的中心，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，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)到指定樁位對中，當(dāng)

9、地面起伏不平時，注意使起重機(jī)保持平衡，施工中對樁機(jī)的定位及垂直度進(jìn)行認(rèn)真檢查并填寫檢查記錄。 </p><p><b>　　3、鉆機(jī)對中 </b></p><p>　　對每排樁橫向按順序編號，鉆機(jī)逐樁施鉆，不得遺漏。配套檢查進(jìn)場鉆機(jī)、空壓機(jī)和噴漿系統(tǒng)，對水泥電子稱和深度標(biāo)尺及空壓機(jī)壓力表進(jìn)行評定，合格后方能使用。移動鉆機(jī)，使鉆頭正對準(zhǔn)樁中心，為便于施工，攪拌樁的中心應(yīng)

10、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)底座上的水平尺來調(diào)節(jié)底座水平?，F(xiàn)場技術(shù)員對鉆機(jī)直徑進(jìn)行檢查，并認(rèn)真填寫檢驗記錄?，F(xiàn)場施工人員須明確樁位編號及所對應(yīng)的樁長，并作好記錄。 </p><p><b>　　4、預(yù)攪下鉆 </b></p><p>　　啟動攪拌機(jī)，鉆進(jìn)0.5m后打開蝶

11、形閥，直噴壓縮空氣，以防鉆進(jìn)時堵塞噴漿口，同時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)計標(biāo)高后停止進(jìn)尺，并原位攪拌1~2min?，F(xiàn)場施工人員填寫鉆進(jìn)記錄，并要求現(xiàn)場負(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)的任何一點均能經(jīng)過20次以上的攪拌。 </p><p><b>　　5、

12、提升噴漿 </b></p><p>　　到達(dá)硬層后噴漿，間歇一定時間再反方向旋轉(zhuǎn)并提升鉆機(jī)，此時速度應(yīng)小于0.8m/min，以保證有足夠的灰量。各鉆機(jī)依據(jù)正常工作時單位時間噴漿量，按照每延米噴入水泥量的要求來確定攪拌機(jī)的提升速度，并須經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人及監(jiān)理工程師簽字認(rèn)可。在提升、噴漿過程中必須嚴(yán)格按照以下措施，以確保攪拌樁體強度和均勻性。 </p><p><b>　

13、　6、樁頭處理 </b></p><p>　　鉆機(jī)移走后，在樁頭處回填白灰處置土或砂墊層并夯實。為促進(jìn)樁體凝固提高強度，需進(jìn)行灑水養(yǎng)生，但不能擾動樁處土。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。 </p><p>　　水泥攪拌樁的質(zhì)量控制 </p><p>　　材料質(zhì)量。根據(jù)原設(shè)計

14、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，避免水泥因放置時間長使質(zhì)量下降。 </p><p>　　施工質(zhì)量。根據(jù)施工圖要求，加強對樁體復(fù)攪，拌制水泥漿時要嚴(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時減小轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)速；噴漿口即將提出地面

15、時停止提升轉(zhuǎn)機(jī)?，F(xiàn)場拌制漿液時，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)束時間。 </p><p>　　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)。 </p><p><b>　　

16、檢驗方法 </b></p><p>　　1、當(dāng)運用水泥攪拌樁的方法成樁后，經(jīng)過7天等強，可以用輕便觸探法對樁身的質(zhì)量等方面進(jìn)行檢驗。一個是檢驗其是否攪拌均勻: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)象或者還沒被攪拌到的土團(tuán)。一個是觸探過程中的檢驗:將輕便觸探擊數(shù)與水泥土強度形成對比關(guān)系，當(dāng)樁身形成1天，其適齡期相應(yīng)的擊

17、數(shù)大于15擊時，那么樁身的強度值就能滿足最初設(shè)計的要求，當(dāng)樁身形成了7天，而其適應(yīng)的擊數(shù)大于30擊時，其強度也是可以達(dá)到要求的。輕便觸探的深度在一般情況下不會超過4m。 </p><p>　　2、當(dāng)攪拌樁成樁28天以后，還繼續(xù)運用鉆孔取芯的方法對其進(jìn)行檢驗，看看是否具備完整性以及攪拌是否均勻，還要相應(yīng)的測評一下施工的長度，要將樁芯樣本交給監(jiān)管工程師進(jìn)行現(xiàn)場抽取檢驗，挑出相對均勻的部位再送去實驗室做進(jìn)一步的檢測，在

18、實驗室中要做的是28天齡期的無側(cè)限制下的抗壓強度的試驗。鉆孔取芯的頻率設(shè)為1%~1.5%。 </p><p>　　3.、如果某段橋頭或者某一地方的水泥攪拌樁在做取芯測試后的結(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。 </p><p>

19、;　　4、在對水泥攪拌樁進(jìn)行檢驗之后，在鉆孔取芯之后會留下孔洞，其空間要用同等強度的水泥砂漿進(jìn)行填灌輸入密實為止。 </p><p>　　5、如果在大型橋臺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。試驗所涉及的載荷量，在單樁和復(fù)合地基設(shè)計荷載上，其最大限度可是它們的兩倍 </p>

20、;<p><b>　　結(jié)語 </b></p><p>　　水泥攪拌樁具有施工工期短、工藝相對簡單、加固效果顯著，施工過程中無振動、無噪聲、無地面隆起、不污染環(huán)境等特點，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，抓好每一個施工環(huán)節(jié)，從而提高軟土地基處理效果。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b>&l