白朋飛

【摘 要】依據(jù)高速公路工程實例，本文主要介紹了水泥土配合比的設(shè)計和水泥土攪拌樁的施工工藝。從水泥土配合比強度結(jié)果可見，增加水泥用量有助于提升水泥土的強度。水泥漿液的質(zhì)量直接決定了樁體質(zhì)量的好壞，通過工藝性試樁來確定技術(shù)參數(shù)是施工的必備條件。本文依據(jù)實踐總結(jié)了水泥土攪拌樁在高速公路軟基處理中的一些經(jīng)驗，以期能夠?qū)︻愃频氖┕み^程起到一定的借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】水泥土配合比 水泥土攪拌樁 軟基處理

1 水泥土攪拌樁

水泥土攪拌樁是用于加固飽和軟黏土低地基的一種方法，主要采用水泥作為固化劑，通過使用專業(yè)的攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑進(jìn)行強制攪拌，使其產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)，硬結(jié)成具有整體穩(wěn)定性和一定強度的優(yōu)質(zhì)地基。

軟土地基的處理要在達(dá)到強度的前提下對沉降進(jìn)行控制，依據(jù)土質(zhì)條件、固化劑摻量、試驗參數(shù)等對施工進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)單樁承載力確定有效樁長，從而滿足地基承載能力的要求。

2 工程實踐分析

本文主要結(jié)合蕪銅高速公路施工的工程實例進(jìn)行分析，該工程在銅陵北互通段為淤泥質(zhì)土類型，該土呈飽和、流塑狀態(tài)，具有天然含水率較高，孔隙率大，強度低，滲透系數(shù)小等特點，這對路基構(gòu)造物的承載力產(chǎn)生了不良影響。工程設(shè)計方對該段的地質(zhì)環(huán)境、施工工藝及工程造價等多方面進(jìn)行綜合考慮后，決定使用水泥土攪拌樁法進(jìn)行地基加固處理。

2.1 水泥土攪拌樁的配合比設(shè)計

2.1.1 試驗?zāi)康?/p>

水泥土配合比試驗的目的是通過對水泥土試件進(jìn)行抗壓強度測定，來確定摻和料的品種和用量，從而使樁體的強度達(dá)到設(shè)計要求。

2.1.2 試驗用原材料

①水泥：銅陵海螺P.C 32.5；

②水：地下水；

③土：銅陵北互通深層灰黑色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土；

④外加劑：江蘇博特JM-PCA（1）聚羧酸系高性能減水劑。

2.1.3 水泥土配合比設(shè)計

根據(jù)合福鐵路銅陵長江公鐵大橋公路接線技術(shù)交底報告和《兩階段施工圖設(shè)計文件》的要求，按照《水泥土配合比設(shè)計規(guī)程》進(jìn)行試驗室配合比設(shè)計。

（1）在軟土地基范圍內(nèi)選取代表性土樣，用密封容器包裝以保證土的天然含水量。根據(jù)所取土樣的天然密度計算樁體單位深度天然土的重量：

G=ρ×V=1.96×103×π×0.252=385Kg/m

（2）根據(jù)噴頭噴射壓力和噴漿稠度要求，水泥土配合比的水灰比分別設(shè)定為0.45、0.50，水泥用量依次設(shè)定為60Kg/m、65Kg/m、70Kg/m進(jìn)行試驗。對水灰比和水泥用量采用正交化設(shè)計，如表1所示。

（3）水泥土配合比試件的強度。水泥土試件的制備、養(yǎng)護、力學(xué)性能測試依據(jù)《水泥土配合比設(shè)計規(guī)程》進(jìn)行。圖紙設(shè)計要求水泥土試件無側(cè)限抗壓強度是：7d強度≥0.8Mpa，28d強度≥1.6Mpa，90d強度≥2.4Mpa。根據(jù)圖紙要求測試了不同水泥土配合比試件不同齡期的強度，試驗結(jié)果如表2所示，可見增加水泥用量對提高水泥土的強度具有顯著作用。

（4）試樁芯樣描述。從對6個不同的配合比試樁取芯結(jié)果來看，配合比JBZ-05的芯樣氣泡最少，連續(xù)性最好。在17m以內(nèi)所取芯樣呈圓柱體，在10米以內(nèi)呈現(xiàn)出較好的密實性和膠結(jié)性，具體如表3所示。

（5）配合比確定。根據(jù)室內(nèi)水泥土配合比強度試驗結(jié)果和試樁取芯報告進(jìn)行對比，最終選用JBZ-05配合比，水灰比為0.5，水泥用量為65Kg/m。

2.2 水泥土攪拌樁的施工工藝控制

2.2.1 工藝性試樁

水泥土攪拌樁通常攪拌次數(shù)越多，拌和就越均勻，處理質(zhì)量就越高，但攪拌次數(shù)過多會延長施工時間，降低工效。通常通過試樁來確定最佳攪拌次數(shù)、漿液的水灰比、泵送壓力等參數(shù)，同時還可以掌握攪拌機鉆進(jìn)速度和復(fù)攪深度，為攪拌樁的大規(guī)模施工提供依據(jù)。通過試樁得到以下技術(shù)參數(shù)：

（1）攪拌速度控制在30～50r/min。

（2）鉆進(jìn)速度控制在0.4～0.5m/min。

（3）提升速度控制在0.5～0.7m/min。

（4）管道壓力維持在0.2～0.4Mpa，并按管道長度適當(dāng)調(diào)整。

通過試樁確定了水泥漿液的流動度，掌握了鉆進(jìn)和提升的困難程度以及鉆頭進(jìn)入硬土層電流的變化程度。為了保證施工質(zhì)量，根據(jù)試樁確定的技術(shù)參數(shù)制定了施工要點，并在每臺樁機上標(biāo)識明確。

2.2.2 水泥漿液的控制

水泥漿液應(yīng)按預(yù)定的配比拌制，拌和必須均勻，制備好的漿液應(yīng)不停地攪拌，以免結(jié)塊損壞泵體。泵送漿液前，管路應(yīng)保持潮濕以利輸漿，并應(yīng)有專人記錄每根樁的水泥用量。全樁長范圍內(nèi)必須進(jìn)行一次重復(fù)攪拌，以增加水泥土的均勻性。

水泥漿液是質(zhì)量控制的關(guān)鍵，摻入量的多少及噴漿的均勻性直接決定了水泥土攪拌樁質(zhì)量的好壞。全樁水泥用量不得小于試樁時確定的水泥用量，每米用漿量誤差不得大于5%。

3 結(jié)語

在高速公路軟基處理的應(yīng)用中，水泥土攪拌樁法具有施工速度快，施工過程無振動、無地面隆起，不排污不排土等優(yōu)點，在施工中具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。通過工藝性試樁來確定技術(shù)參數(shù)和嚴(yán)格控制水泥漿液的質(zhì)量是水泥土攪拌樁施工的必備條件。從強度檢測結(jié)果分析可見，增加水泥用量有助于提升水泥土的強度，軟基經(jīng)水泥加固處理后，穩(wěn)定性明顯提高。實踐證明本工程運用水泥土攪拌樁法加固軟基的方法是成功可行的。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳學(xué)花，程海濤.深層水泥土攪拌樁施工參數(shù)研究[J].公路，2012，07：24-29.

[2]何開勝.水泥土攪拌樁的施工質(zhì)量問題和解決方法[J].巖土力學(xué)，2002，06：778-781.