水泥攪拌樁在軟土路基中的應(yīng)用 水泥攪拌機(jī)的特點(diǎn)和作用在軟弱地基上進(jìn)行建筑工程時(shí)，由于施工技術(shù)或工程造價(jià)方面的原因，傳統(tǒng)的施工方法，如挖除置換（人工挖孔樁）、樁基穿越（鉆孔樁、靜壓樁）、人工加固（換土墊層）等措施，已不能適應(yīng)日益復(fù)雜的工程需要。最佳的處理方法是對(duì)軟土進(jìn)行就地加固，最大限度地利用原狀土的承載力或其他力學(xué)性能，深層水泥攪拌法即是這樣一種原位加固方法。深層水泥攪拌法是通過各種深層攪拌機(jī)沿深度方向?qū)④浲僚c固化劑（水泥漿或水泥粉、石灰粉、粉煤灰，外加一定量的摻合劑）就地進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，使土體與固化劑發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，形成具有一定整體性和一定強(qiáng)度的水泥土加固體，沿深度方向形成的該加固體稱為深層攪拌樁。深層攪拌樁與天然地基組成深層攪拌樁復(fù)合地基。與其他施工方法相比較，深層攪拌法具有施工工期短、無公害、成本低等特點(diǎn)。這種施工方法在施工過程中無振動(dòng)、無噪聲、無地面隆起，不排污、不污染環(huán)境，對(duì)相鄰建筑物不產(chǎn)生有害影響，具有較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 。由于水泥攪拌樁具有能有效減少總沉降量、能承受較大的加荷速率、抗側(cè)向變形能力強(qiáng)、可大大縮短施工期等優(yōu)點(diǎn)，目前在高速公路建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用得較為廣泛 。在以往的工程實(shí)踐中，水泥攪拌樁處理軟土地基施工中常存在如下一些問題：水泥用量難控制；均勻性差、強(qiáng)度低；沉降得不到有效減少，達(dá)不到設(shè)計(jì)意圖，甚至還有沉降量反而增大等，影響了加固效果。因此，在施工過程中采取何種科學(xué)的施工工藝和有效的質(zhì)量控制措施，確保水泥攪拌樁處理軟基的加固效果，成了需要克服的難題。以下介紹水泥攪拌樁加固法在廣州市華南路三期工程標(biāo)施工中的應(yīng)用，為水泥攪拌樁處理軟基基礎(chǔ)加固提供一典型的實(shí)例。 工程概況廣州市華南路三期工程標(biāo)，地處廣州市白云區(qū)石井街道，工程地質(zhì)條件較差，鐵西路匝道地段為軟土路基。根據(jù)鉆孔地質(zhì)資料，其上部地層（主要受力層）從上而下依次為耕植土（層厚平均 ）、淤泥（灰黑色，流塑狀，局部夾淤泥質(zhì)土層，厚度 ）、亞黏土（軟塑，底部夾薄層粉細(xì)砂，厚度 ）和砂礫層（飽和，中密，含少量黏粒，地基承載力 ，厚度 ，為持力層）。由于淤泥、淤泥質(zhì)土呈流軟塑狀，滿足不了上部荷載對(duì)路基的要求，因而導(dǎo)致路基在通車后將產(chǎn)生較大沉降。為保證該段路基的穩(wěn)定，提高地基土強(qiáng)度和變形模量，以滿足上部荷載對(duì)地基土承載力的要求，設(shè)計(jì)院對(duì)該段軟土地基采取水泥攪拌樁加固處理設(shè)計(jì)方案。 水泥攪拌樁設(shè)計(jì) （）強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)要求施工完后，水泥攪拌樁樁身 d后的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于 ，單樁復(fù)合地基承載力不小于 。（）材料及配合比設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求水泥攪拌樁固化劑采用普通硅酸鹽水泥，水泥摻量不小于，水灰比控制在。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際采用廣東英德龍山水泥有限責(zé)任公司生產(chǎn)的海螺牌普通硅酸鹽水泥，水泥用量根據(jù)室內(nèi)配比試驗(yàn)，按 /， /， /現(xiàn)場(chǎng)安排根樁進(jìn)行試樁，最后采用 /做為施工配合比。水灰比采用。（）水泥攪拌樁孔位布置。水泥攪拌樁孔位按正方形分布，樁直徑為 ，樁間距為 。（）水泥攪拌樁樁深設(shè)計(jì)。根據(jù)鉆孔地質(zhì)資料，設(shè)計(jì)暫定樁長(zhǎng) ，實(shí)際樁長(zhǎng)以打到砂礫持力層為準(zhǔn)。實(shí)際施工中，樁長(zhǎng)在 之間，以 左右最多。（）施工參數(shù)選擇。設(shè)計(jì)要求施工參數(shù)通過工藝性試樁確定。因此，現(xiàn)場(chǎng)安排根樁進(jìn)行試樁，取得如下施工參數(shù)：鉆進(jìn)速度 /；提升速度 /；攪拌轉(zhuǎn)速 r/；噴漿管道壓力 ；鉆進(jìn)復(fù)攪與提升時(shí)管道壓力 ；攪拌鉆頭穿越淤泥層時(shí)電流表讀數(shù)為 ，進(jìn)入砂礫層時(shí)，突變?yōu)?。 水泥攪拌樁施工 正式施工前準(zhǔn)備工作 材料準(zhǔn)備每批水泥進(jìn)場(chǎng)后，檢驗(yàn)其出廠質(zhì)量保證單的規(guī)格及出廠日期，按比例抽樣送檢。水泥運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，堆放覆蓋。 機(jī)械組裝吊車起吊塔架，安裝起吊裝置和導(dǎo)向架，吊裝水泥攪拌機(jī)，安置電氣控制設(shè)備，安裝水泥漿拌和機(jī)、灰漿泵、儀表、工作平臺(tái)，安裝配電板，管線連接。最后試運(yùn)轉(zhuǎn)。 勞動(dòng)力組織每臺(tái)攪拌機(jī)配備約名人員，其中操作工、司泵工、記錄員、上料工各名。 樁位放樣根據(jù)設(shè)計(jì)提供的坐標(biāo)、處理范圍、樁距和排距，對(duì)樁位進(jìn)行實(shí)地放樣，并用竹簽標(biāo)示。 施工設(shè)備機(jī)具本段水泥攪拌樁采用臺(tái)型 單攪拌軸深層攪拌機(jī)施工，設(shè)備包括電氣控制裝置、水泥漿拌和機(jī)、集料斗、儀表控制裝置等。 施工工藝 施工順序根據(jù)多臺(tái)機(jī)同時(shí)作業(yè)、現(xiàn)場(chǎng)施工條件、工程地質(zhì)條件等，施工順序采取分區(qū)段、從里往外的方式進(jìn)行。 施工程序施工準(zhǔn)備樁機(jī)就位預(yù)攪下沉噴漿攪拌提升重復(fù)攪拌下沉、攪拌提升樁機(jī)移位。 施工技術(shù)要點(diǎn)（）水泥攪拌機(jī)就位時(shí)，應(yīng)調(diào)整鉆機(jī)平臺(tái)、導(dǎo)向桿，使鉆機(jī)傾斜小于，鉆頭對(duì)中樁位誤差 ，同時(shí)檢查鉆頭直徑，測(cè)定鉆桿長(zhǎng)度，記錄集料斗中水泥漿初始讀數(shù)及鉆桿初始標(biāo)高。（）下鉆時(shí)使鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進(jìn)，保持速度 /，轉(zhuǎn)速 r/，下鉆到離樁底 時(shí)，調(diào)整鉆速，保持 /，使壓漿前的土體充分松動(dòng)、粉碎，有利于第一次壓漿。（）鉆桿提升過程必須保持與噴漿一致，噴漿過程中，如發(fā)現(xiàn)套管漏漿或堵管則應(yīng)立即停止噴漿。經(jīng)常觀察供漿計(jì)量?jī)x的數(shù)字變化，若發(fā)現(xiàn)明顯減少或突然停止，要立即記錄，以利于補(bǔ)漿或復(fù)攪。（）供漿必須連續(xù)，拌和必須均勻。（）保證水泥用量。水泥用量是水泥攪拌樁成樁質(zhì)量的關(guān)鍵。要保證水泥用量必須限制鉆頭提升速度，并保證鉆桿轉(zhuǎn)速，同時(shí)噴漿管道壓力應(yīng)保持在 之間。每打完一根樁后，要及時(shí)計(jì)算該樁實(shí)際所用的水泥量是否與 /的水泥用量標(biāo)準(zhǔn)相符。（）水泥攪拌樁必須確保進(jìn)入砂礫持力層。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，攪拌鉆頭穿越淤泥層時(shí)電流表讀數(shù)為 ，進(jìn)入砂礫層時(shí)，突變?yōu)?。因此當(dāng)鉆進(jìn)時(shí)的電流表讀數(shù)明顯上升時(shí)，說明已進(jìn)入持力層。但有一種特殊情況，未鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高，電流表讀數(shù)卻上升，這時(shí)應(yīng)繼續(xù)鉆進(jìn)，這時(shí)電流表讀數(shù)又下降，這種情況很可能是遇到較硬夾層的原因。（）成樁后，破除樁頭時(shí)必須用人工鑿樁頭以免損壞樁身。 特殊情況下的處理措施（）在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)卡管時(shí)，采取實(shí)行慢速鉆進(jìn)；提出鉆頭，改進(jìn)鉆頭；鉆進(jìn)位置較淺時(shí)，改用其他方法疏松土層后再鉆；如果是提升鉆桿時(shí)卡鉆，則暫停噴漿，待正常后再復(fù)噴等措施。（）在噴漿過程中，噴漿不暢或堵塞時(shí)，應(yīng)該采用檢查灰漿泵運(yùn)行情況，調(diào)整噴漿壓力；提出鉆頭清理噴嘴；清除固化料中的雜物和大顆粒；噴漿不暢時(shí)，操縱噴漿閥門由關(guān)到開，由開到關(guān)，反復(fù)多次等方法處理。 效果檢驗(yàn)與評(píng)價(jià) 效果檢驗(yàn) 水泥攪拌樁水泥用量分析本施工路段共完成水泥攪拌樁根，計(jì) ，共用去水泥，平均灌入水泥 /，比試樁配合比/的用量稍多。 載荷試驗(yàn)設(shè)計(jì)圖紙要求，水泥攪拌樁數(shù)量大于 根時(shí)，按樁數(shù)的確定試驗(yàn)樁數(shù)。本段需試驗(yàn)樁數(shù)為根。水泥攪拌樁齡期達(dá) 后，監(jiān)理在施工段范圍內(nèi)選擇了根樁，由廣州建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)中心做單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中，隨著荷載的逐級(jí)增加，壓板的沉降量逐漸遞增，沒有出現(xiàn)突變現(xiàn)象。在各級(jí)荷載作用下，沉降均能達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。在最大試驗(yàn)荷載 達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，壓板的總沉降量在 之間，沉降量都不大，承壓板周圍土體沒有出現(xiàn)擠出和隆起現(xiàn)象。根據(jù)試驗(yàn)的各曲線，各點(diǎn)的單樁復(fù)合地基承載力均達(dá)到 ，均滿足設(shè)計(jì)要求。 鉆孔取芯試驗(yàn)和開挖檢查設(shè)計(jì)要求鉆芯數(shù)量為樁總量的，本段需鉆芯數(shù)量為根。施工結(jié)束 后，監(jiān)理在施工段范圍內(nèi)選擇了個(gè)鉆芯樁點(diǎn)，由廣東有色工程勘察設(shè)計(jì)院進(jìn)行鉆孔取芯。從鉆取的芯樣中可見：芯樣樁身為深灰色，水泥土基本連續(xù)，完整性較好（個(gè)別完整性一般），水泥分布較均勻（個(gè)別局部水泥分布均勻性一般），膠結(jié)較好或一般，芯樣多呈柱狀、塊狀短柱狀，芯樣總體質(zhì)量較好。樁底持力層基本上都為砂礫層，個(gè)別為可塑粉質(zhì)黏土，樁底持力層符合設(shè)計(jì)要求。檢測(cè)的實(shí)際樁長(zhǎng)與施工樁長(zhǎng)基本相符。所取的根樁芯樣無側(cè)限抗壓強(qiáng)度只有一根樁達(dá)不到設(shè)計(jì)要求（強(qiáng)度為 ），其余均大于 ，強(qiáng)度普遍在 之間。從現(xiàn)場(chǎng)開挖水泥攪拌樁剖面可見：水泥攪拌樁整體性較好，水泥分布較均勻，樁身直徑、樁位符合設(shè)計(jì)要求。 沉降觀測(cè)本軟基處理段在進(jìn)行路基填土施工前，按照公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范對(duì)路基的沉降與穩(wěn)定觀測(cè)的要求布設(shè)觀測(cè)站，對(duì)處理后的軟土地基的下沉量進(jìn)行觀測(cè)。軟土地基開始填筑到路基填土完成，時(shí)間約 ，測(cè)得的沉降量平均約 ，填土完成后，再按每 d觀測(cè)一次，共觀測(cè)次，其沉降量分別為： ， ， 。從測(cè)得的數(shù)據(jù)看，其下沉量累計(jì)只有 ，并在填土 后，基本不再下沉。其工后沉降量很?。ㄔO(shè)計(jì)要求工后沉降 ），表明水泥攪拌樁加固處理對(duì)控制沉降效果良好。 效果評(píng)價(jià)從上述效果檢驗(yàn)分析可見，軟土地基經(jīng)水泥攪拌樁加固處理后，地基土強(qiáng)度和變形模量提高，地基穩(wěn)定性增強(qiáng)，