摘 要：本文介紹了水泥土攪拌樁的概念，分析了深攪樁施工技術在某軟土路基處理工程中的應用。

　　關鍵詞：水泥土攪拌樁;施工應用

　　Abstract: This paper introduces the concept of the soil cement mixing piles, and analyzes the application of the deep mixing pile construction technology in soft soil sub grade treatment engineering.

　　Key words: cement soil mixing pile; construction application

　　中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104(2012)

　　軟土路基加固處理過程中，在水泥漿深層攪拌樁施工前進行相應的試驗樁，以確定后續大面積的攪拌樁施工中的相關施工參數，這個對整個加固處理工程的質量控制都很關鍵。在下鉆攪拌施工中，攪拌質量的控制對樁身質量的影響很大，應作為重點來進行管理。

　　1 工程概況

　　某高速公路沿江路段路基多為淤泥質軟土構成，上表有1～2m 厚的人工填土層，下面即為層厚十多米的淤泥質軟土層，場地土體整體強度低，壓縮性大，達不到路基上部結構對其承載力及剛度的要求，故需對其進行路基加固處理。水泥漿深層攪拌樁(以下簡稱深攪樁)作為軟土地基加固處理新的施工技術之一，其加固軟土地基速度快，效果好，可有效控制地基的工后沉降，能極大提高地基的整體穩定性以防止地基失穩等，有著其它地基處理方法所不具有的優點。

　　2 水泥土攪拌樁概述

　　2.1 成樁原理

　　采用水泥深攪樁進行軟基處理，處理過的地基屬于半剛性樁基復合地基。水泥深攪樁施工技術可簡要描述為：通過采用專業深攪樁施工機械設備，在地基需要加固處理的深度范圍，把水泥漿與被攪碎的地基原位土進行強行攪拌施工，經過一定的時間，通過土體顆粒與水泥漿兩者間發生的一系列物理、化學反應和變化，使土體顆粒與水泥漿逐漸固化形成水泥土樁;形成的水泥土樁與樁周土體組成復合體，形成具有一定強度的水泥加固土樁體，并具有較高的水穩定性，能改善提高天然地基土體的承載能力和剛度，水泥土樁與樁周土體組成的復合體共同承受上部荷載，從而對軟弱地基土體起到加固的效果。

　　2.2 適用條件與優點

　　水泥深攪樁施工技術適用于流塑淤泥質軟土，可塑黏性土及素填土，以及松散、稍密狀態的粉土，雜填土等地基加固處理工程，由于水泥深攪樁施工時只要將地基土和水泥漿就地原位攪拌，最大限度的利用了原位土體，而且施工時也不會使周邊土體側向擠出，且施工時無噪音，無振動，對周邊環境的不利影響少。

　　3 施工準備

　　3.1 路基場地土質確認及配合比設計：為保證水泥深攪樁施工的經濟性和科學性，施工前應詳細查看場地地質勘察報告，抽取少量測點進行實測復核，做好水泥漿體的配合比設計試驗。通過對路基土體取樣進行室內配合比試驗，最終水泥摻入比確定為18%，水灰比控制為0.48，石膏粉和木質素磺酸鈣的含量各為水泥量的2.5%。

　　3.2 機械配置設備：水泥漿體噴射設備必須配備有專門的流量測量計，確保能準確反映水泥漿體的瞬時噴射速度和累計噴入總量，以便能及時掌握和控制水泥漿體的噴射速度和總用量。深攪樁開始施工前，機械配置設備都應經相關測試部門檢定合格后方可投入使用。

　　3.3 試樁：為了獲得合適的攪拌次數，以及確定水泥漿體材料的水灰比，運輸和泵送壓力，深攪施工時的鉆桿下鉆速度和提升速度，以及鉆桿的重復鉆攪深度等參數，需在正式施工前進行試樁。通過試樁后檢測確定，施工工藝定為“兩噴六攪”，使整個深攪樁施工質量得到有效的科學保證。

　　4 施工工藝

　　4.1 施工機械及工序

　　4.1.1 場地采用專業的雙軸深攪樁機進行施工，同時配備水泥漿攪拌機，水泥灰漿泵等配套設施。

　　4.1.2 施工工序：樁位放樣，鉆機調整定位，鉆機檢驗，鉆入至設計深度(正循環)，開啟注漿泵，提鉆并噴水泥漿(反循環)至地表面以下0.3m，重復下鉆攪拌至設計深度并同時噴水泥漿，攪拌提鉆至地表(反循環)，成樁施工完成，鉆機移至下一樁位。

　　4.2 施工工藝

　　4.2.1 樁機到達樁位孔后應及時進行對中，調平，校正樁機垂直度，保證樁機塔身與地面充分垂直，確保樁身垂直度誤差控制在1.5‰的范圍內。

　　4.2.2 待攪拌機冷卻水循環系統正常運轉后啟動攪拌機開始鉆攪施工，通過起重機逐漸放松鋼絲繩，使攪拌機沿垂直向下鉆攪拌，按試樁結果控制下鉆速度。第一次下鉆攪拌時，盡量不沖水，待遇到較硬土層下沉過慢時適量沖水，以便于后續正常鉆進攪拌。

　　4.2.3 待攪拌機下鉆至一定的深度，開始按試樁的獲得的摻入比和水灰比進行水泥漿體材料的拌制，并將其運入料斗備噴。

　　4.2.4 攪拌機下鉆到設計深度時，開始灰漿噴射施工，其泵送壓力保持在0.5 Mpa左右，以保證水泥漿體材料能連續自動噴入路基孔內，鉆桿提升速度控制在0.5 m/min 左右，當鉆桿提升到樁頂設計標高時，重復下鉆并攪拌，下鉆速度控制在0.60 m/min左右，直至樁底設計深度停止噴入水泥漿，逐漸提起攪拌機同時并不斷攪拌。

　　4.2.5 施工完成后，清洗集料斗，水泥灰漿泵，泵送管道，同時清除鉆頭上沾附的粘土。

　　4.3 重要環節控制

　　4.3.1 鉆機定位:路基地面經整平符合施工要求后，按照布樁設計圖通過穩定的控制點準確進行樁孔定位，其水平偏差不應超過5cm，并使攪拌機鉆桿軸保持垂直。為保證深攪樁體的垂直度滿足設計和規范要求，可在攪拌機上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿的距離變化來進行鉆桿垂直度的控制。

　　4.3.2 水泥漿的制備:水泥漿制備池和供漿池均應安裝強度足夠的攪拌葉，其葉片直徑比制備池和供漿池相應的直徑約短5cm，攪拌葉片下端比池底高1cm左右，因為攪拌葉片與池底或池壁間隙過大會造成水泥在池邊攪不開。水泥漿體材料的制備量應以單根樁用料略有富余為依據，按預定配合比進行投料成分的控制，并充分攪拌均勻。若水泥投料不足，會引起水泥漿體的水灰比過大，從而導致水泥漿體材料濃度下降，就相當于路基軟土土體含水量提高,使水泥土樁身強度降低。

　　4.3.3 正循環下鉆攪拌:第一次進行成孔下鉆施工時，為避免堵管應帶漿進行，嚴禁帶水下鉆。下鉆攪拌速度由電機的相應電流表監測控制，鉆機工作電流控制在60A 以內。攪拌機鉆桿的有效桿長應適當大于施工樁長度，攪拌葉片直徑略大于設計樁徑，以確保設計樁長和樁徑都能滿足要求。

　　4.3.4 反循環上提噴漿攪拌:第一次上提噴漿量應小于總漿量的一半，并保證噴漿的速度均勻。為保證水泥攪拌樁的樁身底部，頂部和樁身質量，第一次提鉆噴漿時應在樁底部和頂部位置各停留約30s，并進行充分攪拌。整個噴漿施工過程應保持連續施工，若因故停漿，應將攪拌機鉆桿下沉到停漿點以下1m位置，待再次恢復供漿時再噴漿提升，且其時間間隔不能太久。

　　4.3.5 重復攪拌:在水泥摻入比一定時，保證水泥漿和孔內土體的攪拌程度比增加水泥含量對提高樁身承載力更為有效。為保證水泥漿與孔內土體充分攪拌均勻，在電動機功率允許的條件下，應盡量多裝葉片。

　　5 質量檢驗

　　5.1 水泥攪拌樁施工結束7d后，可采用輕便觸探法對水泥土樁進行樁身質量檢驗。

　　5.2 檢驗攪拌均勻性：用輕便觸探器中附帶的勺鉆，在水泥土樁樁身中心鉆孔取芯，觀察其是否存在水泥漿富集的“結核”現象，或是否存在未被攪勻的土團。

　　5.3 觸探試驗：當樁身1d 齡期的擊數N10大于15擊時，或7d齡期的擊數N10大于30擊時，說明水泥土樁樁身強度能滿足設計要求。

　　5.4 水泥攪拌樁成樁施工結束并經28d適當養護后，用鉆孔取芯的方法檢查其樁身的完整性和均勻性，每個樁身芯樣由專業人員送實驗室做28d齡期相應的無側限抗壓強度試驗，以測定樁身28d齡期的強度，場地取芯比例大約為總樁數的2%。經檢驗，樁體28d無側限抗壓強度均不小于1.2Mpa，符合設計要求。

　　6 結束語

　　結合深層水泥土攪拌樁施工技術在某軟土路基加固處理工程中的應用實踐，對該種水泥土深攪樁能形成半剛性樁基復合地基的成樁原理，適用條件與使用有點，施工前期準備，施工機械及工序及施工過程中重要環節的控制內容，以及樁身質量檢驗方法等方面都進行了詳細的探討。

　　參考文獻：

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