劉成永

【摘 要】隨著我國高速公路總里程的不斷增加，目前已經(jīng)形成了由中心城市向外放射以及橫連東西、縱貫?zāi)媳钡母咚俟肪W(wǎng)。我國幅員遼闊，公路工程施工具有較為復(fù)雜的質(zhì)地情況，軟弱地基與不良地基具有廣泛的分布范圍及眾多種類。作為國民經(jīng)濟增長的重要設(shè)施，公路工程建設(shè)必須重視軟土地基加固技術(shù)的應(yīng)用，水泥攪拌樁的廣泛應(yīng)用與推廣，為提升公路質(zhì)量提供了可靠的保障。本文主要對水泥攪拌樁的概況、水泥攪拌樁加固軟土地基的施工準備及施工工藝進行了分析與探究，以期為提升軟基加固質(zhì)量提供可靠的保障。

【關(guān)鍵詞】水泥攪拌樁 軟土地基 加固措施 概況 施工準備 施工工藝 水泥漿 提升

1水泥攪拌樁的概況

水泥攪拌樁法軟基加固的原理為選用水泥漿作為固化劑，利用特制深層攪拌機械將土和固結(jié)劑在地基深部進行強制拌和，確保其具有良好的整體性、水穩(wěn)性，并能對其強度需求進行最大限度地滿足，以此達到土體加固的目的。確保這些加固土體和地基之間構(gòu)成符合地基，并對其上部荷載進行一起承擔(dān)。在高速公路軟土地基加固施工中，主要在橋頭過渡段、新老路堤加寬及滑塌路段等應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)。

遵循選用材質(zhì)噴射情況，水泥攪拌樁可分為2種不同形式：濕法與干法。水泥漿為濕法的主要材料，應(yīng)確保均勻攪拌，這樣可以為再次攪拌提供便利，該方式具有較長的水泥土硬化時間。水泥干粉為水泥攪拌樁干法施工的主要材料，該方式相比濕法具有較短的水泥土硬化時間，以此對樁間強度進行最大限度提升，但其再次攪拌難度較大。

2工程概況

某高速公路總長度為118.85千米，屬于雙向六車道，86億元為其總投資額。水泥攪拌樁技術(shù)在橋頭、通道及涵洞等位置進行施工。為提升軟基加固的整體質(zhì)量，施工單位應(yīng)與工程建設(shè)具體情況相結(jié)合，進行試驗段施工。試驗區(qū)面積為360平方米，應(yīng)確保場地的平整性，該路段地層為亞粘土、淤泥、淤泥質(zhì)、亞粘土等，并具有較為豐富的地下水，水位與地表相近。設(shè)計規(guī)定：1.2Mpa為28天無側(cè)限設(shè)計抗壓強度，單樁設(shè)計承載力必須控制在125KN以上。在對路線縱斷面、橫斷面測量后，可選用圖1作為本工程試驗段的設(shè)計模型。

圖1 試驗段設(shè)計圖

3水泥攪拌樁加固軟土地基的施工準備

樁身、樁間土與褥墊層為水泥攪拌樁復(fù)合地基的主要構(gòu)成部分。應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)前，施工單位必須對水泥用量、樁徑等進行確定。

水泥用量：相比加固土體重量，水泥用量約為其15%，一般選用32.5級以上強度等級的普通硅酸鹽水泥作為水泥攪拌樁施工的固化劑材料。

樁徑：遵循相關(guān)施工規(guī)定（《建筑地基處理技術(shù)法規(guī)》），確定成樁施工機械等，通常選用500毫米直徑的水泥攪拌樁進行高速公路軟基加固施工。

樁長：確保水泥攪拌樁長度可將軟弱地基穿透，并具有較高的承載力。通常情況下，9米為高速公路工程水泥攪拌樁施工的最小樁長。

加固范圍：布樁施工可在水泥攪拌樁基礎(chǔ)平面范圍進行施工，選用鋼筋混凝土條形作為施工基礎(chǔ)，在條形基礎(chǔ)寬度范圍內(nèi)進行水泥攪拌樁布樁。遵循施工要求，通過小木樁進行樁點的制定。

褥墊層：褥墊層可布設(shè)在水泥攪拌樁復(fù)合地基內(nèi)基礎(chǔ)與樁之間，300毫米為褥墊層最終厚度，一般選用中粗砂作為褥墊層施工原料。

樁土承載力：單樁承載力由樁身材料強度所決定，80KN為單樁承載力最小值，150KN為復(fù)合地基承載力最小值。

4水泥攪拌樁加固軟土地基的施工工藝

4.1施工場地選擇及清理

在正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、素填土、泥性土等處理中往往選用水泥攪拌樁技術(shù)，一般情況下，如粘性土、粉土等軟土地基有機質(zhì)土與較高含水量的地基承載力標準值在120kpa以下時，也可選用水泥攪拌樁技術(shù)進行施工。在公路工程軟基處理前應(yīng)及時平整與清理施工場地。將地面積水在施工前期及時排出，同時應(yīng)進行路面雜物清理干凈，防止混合料內(nèi)摻入雜物，并確保工程便道的暢通性。

4.2施工前檢查攪拌機械

全部鉆機開機前，應(yīng)指派專業(yè)人士對水泥攪拌樁機械質(zhì)量進行檢測，只有確保其質(zhì)量符合規(guī)定后，才能進行開鉆施工，應(yīng)避免堵塞水泥攪拌樁管道等情況的出現(xiàn)，通過詳細檢查，可確保水泥攪拌樁機械能夠正常運行，防止施工過程中存在意外，造成極大的經(jīng)濟損失。主要檢測項目包括：安裝電腦記錄儀器、打印設(shè)備是否正確、有效，以此對水泥漿用量及噴漿情況進行有效控制，提升噴漿的均勻性及施工質(zhì)量。

4.3試樁

遵循軟基加固施工的具體情況，在軟土地基施工段內(nèi)，現(xiàn)場選用地表、中間及樁底等各個部分的土質(zhì)進行分析。施工配合材料可選用較差土質(zhì)的材料，配合比試驗通常選用3到5組進行施工，水泥土混合料在配合比試驗過程中，可選用多種土質(zhì)的水泥進行制作，室內(nèi)標準養(yǎng)護應(yīng)在圓柱型石堅制成后進行。

確保水泥質(zhì)量符合施工要求才能用于施工，一般選用強度等級大于32.5級的普通硅酸鹽水泥，軟土地基加固施工中，不能利用礦渣、火山灰水泥進行施工，通常在0.45到0.50之間控制水灰比，必要時，應(yīng)進行一定量石膏粉、減水劑的添加，相比水泥用量，添加劑的用量必須控制在0.5%到1%的范圍內(nèi)，為提升水泥攪拌樁的整體質(zhì)量，試樁作業(yè)必不可少，通常在完成配合比試驗后進行，根據(jù)該工程施工情況，一般選用“兩攪一噴”與“四攪四噴”作為水泥攪拌樁施工的工藝性試樁方式，其中設(shè)計工藝為“兩攪一噴”，并與摻灰量進行有效結(jié)合，通常分為3種：15%、16%及17%。組合分區(qū)施工必須嚴格遵循施工工藝與不同摻灰量進行施工。

兩攪一噴施工：在攪拌機冷卻水循環(huán)正常后，進行預(yù)攪拌下沉施工，分為4檔進行下沉施工，每分鐘將其下沉速度控制在0.73米內(nèi)，沉至試樁深度確定后，可進行提升施工。選用3檔進行提升施工，每分鐘提升速度控制在0.45米左右，向地面位置提升后，再反復(fù)進行該工序。