孫永國(guó)

[摘 要]結(jié)合工程實(shí)例，介紹水泥攪拌樁在軟土地基處理中的應(yīng)用。前進(jìn)鎮(zhèn)至撫遠(yuǎn)鐵路工程項(xiàng)目屬于黑龍江省三江平面地貌，場(chǎng)區(qū)內(nèi)水網(wǎng)及水塘分布密集，主要為淤泥地質(zhì)，為保證鐵路工程地基處理的施工質(zhì)量，在水泥攪拌樁處理的技術(shù)要求等方面采取了有效的措施。

[關(guān)鍵詞]水泥攪拌樁；軟土地基處理；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU225 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）05-0064-01

1 引言

黑龍江省前進(jìn)鎮(zhèn)至撫遠(yuǎn)鐵路工程項(xiàng)目是黑龍江省的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。水泥攪拌樁處理在路基工程施工中的應(yīng)用成為控制鐵路線路路基質(zhì)量的要點(diǎn)。因此，采取合理的技術(shù)措施、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾砗涂茖W(xué)的組織對(duì)鐵路線路軟基處理施工尤為重要。深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟土硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度。這種方法適用于處理軟土，處理效果顯著，處理后可很快投入使用。

1.1 工程概況

前撫鐵路位于黑龍江省東北部的佳木斯市境內(nèi)黑龍江省農(nóng)墾總局建三江分局、撫遠(yuǎn)縣范圍內(nèi)。其中鐵路里程DK104+200—DK104+500段自然條件均為沼澤地并密布水網(wǎng)和水塘。此段軟基處理采用水泥攪拌樁施工，全長(zhǎng)300 m，寬度36m，共有水泥攪拌樁33840 m。

1.2 水泥攪拌樁設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）設(shè)計(jì)樁徑：φ500 mm。

（2）樁長(zhǎng)：攪拌樁樁長(zhǎng)10m。

（3）攪拌樁按等邊三角形梅花型排列，布樁范圍為路基坡腳線外1 m。樁距1.5 m。（如圖1）

（4）水泥攪拌樁樁體每米水泥用量60 kg，采用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥（不過期、不受潮、不結(jié)塊），水泥漿液水灰比為0.45～0.5。

（5）水泥攪拌樁注漿壓力0.4 MPa～0.6 MPa。

2 施工工藝

施工工藝：定位→預(yù)攪下沉→噴漿攪拌上升→重復(fù)攪拌下沉→重復(fù)攪拌上升→完畢。

a、定位：將深層攪拌機(jī)移至加固位置，調(diào)整導(dǎo)軌垂直度，鉆頭對(duì)中樁位。

b、預(yù)攪拌下沉：?jiǎn)?dòng)電機(jī)，放松起吊鋼絲繩，空壓機(jī)送氣，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)軌下沉進(jìn)至設(shè)計(jì)深度。注意工作電流不應(yīng)大于額定電流。

c、提升噴漿攪拌：深層攪拌機(jī)下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，并且邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)確定的提升速度提升深層攪拌機(jī)。

d、重復(fù)上、下攪拌：深層攪拌機(jī)提升至設(shè)計(jì)加固深度的頂面標(biāo)高時(shí)，集料斗中的水泥漿應(yīng)正好排空。為使軟土和水泥漿攪拌均勻，可再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計(jì)加固深度后再將攪拌機(jī)提升出地面。

3 施工方法

3.1 清理平整施工場(chǎng)地

施工前開挖排水溝及時(shí)排除地面積水，平整施工場(chǎng)地。攪拌樁停漿面高于設(shè)計(jì)樁頂面30 cm，攪拌樁施工結(jié)束后，回填50cm砂墊層，碾壓密實(shí)后作為路基墊層。

3.2 標(biāo)出鉆孔位置

在整平后的場(chǎng)地上按設(shè)計(jì)要求標(biāo)出攪拌樁位置（誤差不得大于2 cm），并測(cè)量場(chǎng)地的高程，確定噴漿標(biāo)高和停漿標(biāo)高。

3.3 前臺(tái)鉆機(jī)定位、鉆進(jìn)及后臺(tái)拌合水泥漿

鉆機(jī)就位，對(duì)正樁位（樁位誤差不大于2 cm），調(diào)平樁機(jī)機(jī)身，保證樁的垂直度（允許偏差1.5 %），啟動(dòng)主電機(jī)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度。在前臺(tái)就位鉆進(jìn)的同時(shí)，后方應(yīng)按照試驗(yàn)室提供的水泥漿配合比制漿，制備好的水泥漿不得離析，泵送必須連續(xù)，注漿壓力控制在0.4 MPa～0.6 MPa。水泥漿池宜設(shè)兩個(gè)，一個(gè)用以控制配比，一個(gè)做泵送池。

3.4 水泥攪拌樁采用三攪二噴成樁的施工步驟

設(shè)備就位：攪拌機(jī)的鉆桿須垂直并對(duì)準(zhǔn)樁位，檢查深度計(jì)轉(zhuǎn)軸中心是否位于刻度盤中心，確保攪拌樁深度計(jì)量準(zhǔn)確。

第一次鉆進(jìn)：在確認(rèn)漿液從攪拌葉的出漿口噴出后，方可啟動(dòng)攪拌機(jī)，以60 r/min的轉(zhuǎn)速和不大于1 m/min的鉆進(jìn)速度，順時(shí)針方向邊鉆邊噴漿，直至設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)（在不變動(dòng)檔位的前提下，電流表電流突變后，再向下鉆進(jìn)50 cm），再繼續(xù)噴漿30 s后，改逆時(shí)針方向攪拌噴漿提升至設(shè)計(jì)樁頂。

第二次鉆進(jìn)：以同樣方式再次順時(shí)針方向鉆進(jìn)注漿，直至復(fù)攪噴漿到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)后，改逆時(shí)針方向攪拌噴漿提升到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，再原地繼續(xù)噴漿30 s，停止噴漿。

兩次循環(huán)鉆進(jìn)成樁：經(jīng)過上下兩次循環(huán)鉆進(jìn)提升，使水泥漿液在樁孔內(nèi)攪拌3次成樁。

3.5 樁機(jī)移位

復(fù)攪完成后，將鉆頭提出地面，停止主電機(jī)、填寫施工記錄并將樁機(jī)移至下一孔位。

4質(zhì)量檢驗(yàn)要求

（1）水泥攪拌樁的質(zhì)量控制應(yīng)貫穿于施工的全過程，施工中必須隨時(shí)檢查施工記錄和計(jì)量記錄。重點(diǎn)檢查水泥用量、樁長(zhǎng)、攪拌頭轉(zhuǎn)速和提升速度、復(fù)攪次數(shù)和復(fù)攪深度、停漿處理方法等。

（2）樁體質(zhì)量與強(qiáng)度應(yīng)滿足齡期設(shè)計(jì)要求，成樁7 d內(nèi)可用輕便動(dòng)力觸探或靜力觸探檢驗(yàn)樁身均勻性，抽檢率應(yīng)不少于已完成樁數(shù)的2 %。

（3）成樁28 d應(yīng)對(duì)樁體鉆芯取樣，截取上、中、下3個(gè)部位的芯樣進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，28 d樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值大于1.0 MPa。軟基竣工驗(yàn)收應(yīng)進(jìn)行靜載試驗(yàn)，單樁承載力和復(fù)合地基承載力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，檢測(cè)數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的2%，且每處理路段不得少于2根。

5 施工中應(yīng)注意的問題

（1）在深層攪拌樁施工前應(yīng)繪制出攪拌樁樁位圖，確定深層攪拌樁工程數(shù)量。

（2）單樁開機(jī)后應(yīng)連續(xù)施工，嚴(yán)格控制起噴和停噴高程，不得間斷，如遇停機(jī)或機(jī)械故障停噴，應(yīng)及時(shí)記錄中斷高程，待恢復(fù)正常后立即復(fù)攪，復(fù)攪重疊長(zhǎng)度不小于1 m，如中斷時(shí)間超過3h，應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。

（3）樁身施工時(shí)，樁長(zhǎng)范圍內(nèi)均要復(fù)攪，施工中應(yīng)慢檔均勻提升

（4）為保證樁底端施工質(zhì)量，當(dāng)漿液到達(dá)出漿口后，應(yīng)噴漿作底30 s，使?jié){液完全到達(dá)底端。全樁應(yīng)采用復(fù)噴措施，使攪拌效果最佳。當(dāng)噴漿口到達(dá)樁頂標(biāo)高時(shí)，宜停止提升，攪拌30 s，以保證樁頭的均勻密實(shí)。

（5）樁頂以上應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.3 m，開挖基坑時(shí)將上部質(zhì)量較差樁段挖去。

6 結(jié)束語

通過3個(gè)月的水泥攪拌樁施工及檢測(cè)、觀察，該項(xiàng)目的軟基處理施工方案可行，攪拌樁間距、樁體強(qiáng)度、樁長(zhǎng)、單樁承載力等符合設(shè)計(jì)要求，樁體成樁均勻，保證了軟基處理的施工質(zhì)量。同時(shí)，也掌握了水泥攪拌樁技術(shù)在鐵路工程中的應(yīng)用。由此可見，鐵路施工在采取合理的技術(shù)措施、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾砗涂茖W(xué)的組織情況下，完全可以避免道路沉降過大的發(fā)生、加快施工進(jìn)度，從而達(dá)到滿意的施工效果。

參考文獻(xiàn)

[1]張伯平、黨進(jìn)謙.土力學(xué)與地基基礎(chǔ)[M].西安：西安地圖出版社，2001.

[2]孫家齊.土木工程地質(zhì).武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2000.

[3]《鐵路路基施工規(guī)范》（TB10202-2003）.

[4]《鐵路路基工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10414-2003）.