孟建瑋

【摘要】軟基處理中復合地基技術已有大量應用研究，技術不同適應的條件也有所不同?，F(xiàn)階段水泥土攪拌樁復合地基為公路軟基病害處理的最常見方式，在軟土地基處理中常規(guī)水泥土攪拌樁往往產(chǎn)生諸多問題，為此在高速公路軟基加固中可選取水泥土雙向攪拌樁進行施工。本文在深入分析雙向攪拌樁概況的基礎上，通過具體工程案例，對高速公路軟基加固中水泥土雙向攪拌樁施工工藝進行了分析與探究。

【關鍵詞】水泥土雙向攪拌樁；高速公路；軟基加固

伴隨改革開放的不斷深化，我國基礎設施建設投資不斷加大，大量高速公路、鐵路等建成，且投入使用。全國高速公路2005年底通車里程已達到41005公里，2015年我國高速公路總里程已達到10.8萬公里，且20萬人口以上的城鎮(zhèn)覆蓋率已超過90%。在我國高速公路里程迅速增多的同時，其施工技術問題也得到了人們的廣泛關注。水泥土雙向攪拌樁在高速公路軟基加固中的廣泛應用，可全面提升工程施工質量，降低軟基病害。

一、雙向攪拌樁的概況

雙向水泥土攪拌樁是指水泥土攪拌樁成樁環(huán)節(jié)，通過動力系統(tǒng)帶動在內外同心鉆桿上分別安裝的兩組攪拌葉片，對水泥土進行正反向旋轉攪拌形成的水泥土攪拌樁，此裝置改進了傳統(tǒng)水泥土攪拌樁機械的動力傳動系統(tǒng)、鉆桿等，選取同心雙軸鉆桿，將旋轉攪拌葉片（正向）安設到內鉆桿上，且進行噴漿口設置，同時將旋轉攪拌葉片（反向）設置到外鉆桿內，利用外鉆桿葉片旋轉（反向）施工產(chǎn)生的壓漿作業(yè)和兩個方向旋轉葉片一起對水泥土進行雙向攪拌，以此對水泥浮漿現(xiàn)象有效杜絕，在兩組葉片間有效控制水泥將，在樁體內均勻灑布水泥漿，并確保能夠均勻攪拌，成樁質量如圖1所示。水泥土雙向攪拌樁作為一種新型地基處理技術，其主要對飽和軟粘土地基進行加固。其固化劑為水泥，利用特制攪拌機械對軟土同時實施鉆進、噴漿作業(yè)，在地基深處強制攪拌軟土與固化劑，通過固化劑與軟土相互作用，形成高于天然土的抗壓強度，且水泥加固體具備良好的水穩(wěn)性、整體性，此類水泥土攪拌樁結合樁周土形成復合地基，進而對地基承載力進行全面提升，并降低地基沉降量。

圖1 雙向水泥土攪拌樁機鉆頭

二、工程案例

某高速公路工程選取水泥土雙向攪拌樁加固軟土地基，以正三角形進行樁位布設，1000mm為擴大頭直徑，500mm為下部樁徑，樁與樁之間的距離分別為2m、2.2m、2.4m，擴大頭分別具有4m、5m及6m三種高度，6到13m為其樁長范圍。選取32.5機普通硅酸鹽水泥進行軟基加固施工，相比加固土體質量，設計摻灰量需控制到其1/10左右，0.5為最大水泥將水灰比，將每米雙向50KN土工格柵需填筑碎石墊層（30cm厚度），且安設到樁頂位置。

三、高速公路軟基加固水泥土雙向攪拌樁施工工藝

為滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求，必須做好公路工程基礎建設工作。水泥土雙向攪拌樁施工作為高速公路軟基加固工程施工的重要技術之一，為全面提升工程安全性與質量，需嚴格遵循施工案例實際情況，確定水泥土雙向攪拌樁施工方案，做好施工準備，確定達到規(guī)范施工流程，提高質量控制水平，且滿足交通現(xiàn)代化建設需求及路線規(guī)劃要求的目的。

1、施工準備。（1）現(xiàn)場準備。排水疏干水電地段后，需將地表表層種植土徹底去除，地表植物根系層為旱地、荒地部位挖除深度，且做好回填土施工。取樣復查施工現(xiàn)場各類水質，如地表水、地下水等，施工水不得具有侵蝕性。施工前期必須做好施工現(xiàn)場保護工作，如鄰近建筑、地表、地下管線等。在施工材料進場后，需進行相關質量檢測，確保其合格性。（2）室內配比試驗。室內配比試驗可選取特殊性軟土樣品，對所有水泥土試塊進行不同條件測定，如齡期、水泥摻加量、外加劑抗壓強度等，以此保障與設計規(guī)定相符。必須此類施工7天齡期樁身無側限抗壓強度為0.8Mpa，2.4Mpa為其28天齡期無側限抗壓強度。（3）成樁工藝試驗?，F(xiàn)場樁試驗可選取室內水泥土配比試驗結果進行，一般需10根以上，以此確保其與設計工藝、參數(shù)指標相符。

2、施工流程。國民經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，交通量增長迅猛，渠化交通顯著，大型化車輛、重載、超載車輛增長幅度較大，進而嚴重影響了高速公路工程的質量。作為高速公路軟土地基施工的重要技術，水泥土雙向攪拌樁施工流程如圖2所示。

圖2 水泥土攪拌樁施工流程圖

第一，定位攪拌樁：攪拌樁就位，確保其位置的準確性，要求與樁位對中；第二，噴漿下沉：攪拌機開啟，沿導向架由攪拌機向下切土，其將送漿泵啟動將水泥漿噴射到土體內，正反雙向旋轉2組葉片，進行土體切割、攪拌，攪拌機保持下沉狀態(tài)，滿足擴大頭設計深度后即可停止下沉作業(yè)；第三，下部樁體施工：內外鉆桿旋轉方向改變，把攪拌葉片向樁體下部直徑位置收縮，直至滿足深度需求，樁端位置可保持10s以上噴漿攪拌狀態(tài)；第四，提升攪拌：提升攪拌機、送漿泵關掉，同時正反雙向旋轉2組葉片對水泥土進行攪拌，確保其與擴大頭地面標高相符；第五，伸展葉片：內外鉆桿旋轉方向變化，向擴大頭徑伸展攪拌葉片，且進行攪拌提升及鉆桿提升工作，隨后一起雙向旋轉2組葉片進行水泥土攪拌施工，確保其與地表設計規(guī)定相符；第六，切土下沉：沿導向架攪拌機向下實施切土作業(yè)，且將送漿泵一起啟動，將水泥漿噴灑到土體內，雙向旋轉2組葉片，對土體進行切割、攪拌，攪拌機仍然保持下沉狀態(tài)，在其滿足擴大頭深度規(guī)定后即可停止；第七，提升攪拌：送漿泵關掉，雙向旋轉2組葉片且對水泥土實施攪拌作業(yè)，確保其與地表高度相符后停止作業(yè)；第八，完成單樁施工：攪拌機械關掉，移位樁機，進行下一步施工。

3、質量控制。（1）質量控制。質量控制應貫穿于雙向水泥攪拌樁施工整個過程，施工監(jiān)理需全程監(jiān)測。要求施工各個階段必須對施工、計量等記錄進行實時檢查，且按照相關施工規(guī)定評定各樁質量，將水泥用量、樁長等作為重點檢查內容。施工過程中，攪拌樁機底盤需垂直與導向架，1%以下為攪拌樁垂直度誤差值，50mm為樁位偏差最大值。完成單樁施工后，需及時檢查樁位偏差、樁徑大小、水泥用量等，相比設計值，樁徑、擴大樁頭高度等略大一些，相比工藝試樁時間結果，單樁施工時間必須多出一點，24小時一臺樁機打樁長度需控制在500m以內。為確保防滲質量，對工作效率有效提升，要求施工必須具備連續(xù)性，如故障性因素必須暫停施工，一般60分鐘以上，都需做好全面清洗工作，避免設備管道內水泥硬結，對施工進度造成影響。（2）質量檢驗。選取淺部開挖方式雙向水泥攪拌樁成樁7天后可對樁體成型現(xiàn)狀、均勻攪拌程度進行認真觀測，且能夠對樁身直徑進行檢驗，1%為檢查頻率，要求必須控制在3根以上。標準貫入試驗、取芯可在雙向水泥攪拌樁成樁28天后進行室內無側限抗壓強度測試。為確保試塊尺寸滿足施工要求，可選取108mm以上作為鉆孔直徑。樁數(shù)檢驗可進行總樁數(shù)2%進行任意抽取，要求在3根以上。在小直徑樁外進行雙向水泥攪拌樁擴大頭位置取芯，在圓心外125mm位置進行下部樁取芯，利用芯樣綜合評價樁長、擴大頭長度等。選取雙向攪拌樁施工，其復合地基承載力必須控制在150kpa以上。在樁身強度與荷載試驗需求相符后可實施載荷試驗，相比總樁數(shù)，要求檢驗樁數(shù)必須控制在其2%左右，各項工程需設置3個點以上。

四、結束語

綜上所述，伴隨我國社會經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升，因設計、施工方法、施工材料選擇等因素，公路病害問題較為嚴重。如何延長道路工程使用壽命、確保行車舒適度已經(jīng)成為施工企業(yè)必須重視的問題。水泥土雙向攪拌樁施工技術作為高速公路軟基加固工程施工的重要技術之一，其技術水平的高低直接影響著工程建設的質量。將此技術廣泛應用到軟土地基加固施工中，不僅可以提升工程質量、增加使用年限，還能降低工程成本，達到工程建設經(jīng)濟效益最大化的目的。

參考文獻

[1]劉松玉，朱志鐸，席培勝，易耀林.釘形攪拌樁與常規(guī)攪拌樁加固軟土地基的對比研究[J].巖土工程學報，2009（07）

[2]李兵.水泥土雙向攪拌樁在上海S32高速公路軟基加固中的應用研究[J].公路工程，2010（04）

[3]李寧，張媛君.釘形水泥土雙向攪拌樁在深厚軟基加固中的應用[J].路基工程，2015（01）

[4]顏曉華，王崇建，張盧東，盤文武.水泥土雙向攪拌樁在某公路軟基處理中的應用[J].中國水運（下半月），2012（01）

[5]劉波，張小濤，孫曉凱.釘形雙向水泥土攪拌樁在徐明高速軟基加固中的應用[J].安徽建筑工業(yè)學院學報（自然科學版），2013（04）

[6]馬翔.水泥土雙向攪拌樁施工技術在高速公路軟基處理中的應用[J].中國新技術新產(chǎn)品，2016（04）

[7]劉澤甫.變截面雙向水泥土攪拌樁在徐濟高速公路軟基處理中的應用[J].公路交通科技（應用技術版），2010（S1）