水泥攪拌樁在處理高速公路軟土地基的應(yīng)用水泥攪拌樁是“粉體噴射攪拌樁”的簡(jiǎn)稱，其工作原理就是利用專用的攪拌鉆機(jī)將水泥漿等固化劑噴入軟土地基中，并將軟土與固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑與軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土結(jié)成具有一定強(qiáng)度的水泥樁體而形成復(fù)合地基的一種施工方法。根據(jù)噴射的固化劑類型，分為干噴和濕噴。該工藝于20世紀(jì)70年代首先由日本和瑞典分別提出、推廣和應(yīng)用，我國(guó)于80年代初引入此項(xiàng)技術(shù)。由于水泥攪拌樁具有無(wú)振動(dòng)、無(wú)泥漿排出、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、施工機(jī)械不復(fù)雜、施工效率高，同時(shí)加固效果好，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)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。廣州西二環(huán)高速公路部分地段利用水泥攪拌樁（干噴法）應(yīng)用于橋頭路堤軟土地基的加固，對(duì)降低工后沉降取得了良好的效果，通過(guò)試驗(yàn)和觀測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足了設(shè)計(jì)要求?，F(xiàn)將有關(guān)水泥攪拌樁的施工、質(zhì)量控制、檢測(cè)等情況介紹如下：一、項(xiàng)目概況本項(xiàng)目利用水泥攪拌樁方案處理軟土地段主要以亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土及淤泥質(zhì)粘土為主，軟塑—流塑狀，具有天然含水量高、高壓縮性和抗剪強(qiáng)度低等特點(diǎn)，其對(duì)路基、路面以及人工構(gòu)造物具有很大的破壞作用，因此對(duì)部分軟土地基采用水泥攪拌樁進(jìn)行加固處理。根據(jù)設(shè)計(jì)，本標(biāo)段水泥攪拌樁樁徑采用50cm，間距1.0～1.3m，樁長(zhǎng)5～11m，樁位在平面上呈正三角形（梅花形）布置，采用干噴工藝，設(shè)計(jì)要求水泥土的7天強(qiáng)度0.8MPa，28天強(qiáng)度1.0MPa。二、水泥摻量的確定水泥攪拌樁的成樁原理是由噴射水泥干粉和地基土通過(guò)機(jī)械攪拌混合、固化而成的水泥土樁柱，因此，影響水泥土抗壓強(qiáng)度的因素很多，主要有攪拌的均勻程度、水泥標(biāo)號(hào)、水泥摻量、地基土的含水量和有機(jī)物含量等。對(duì)于既定的地質(zhì)情況，只有采用適當(dāng)?shù)乃鄵搅?，才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)、有效的目的。本項(xiàng)目對(duì)原裝土進(jìn)行了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，水泥土的室內(nèi)試驗(yàn)強(qiáng)度分別如表1所示。表1水泥土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)增水泥標(biāo)號(hào)賭42林5劑普通硅酸羨鹽水泥袋天然含水嗓量惰(擴(kuò)％腐)洲56.7白56.7分土的容重月(乏g燒/禾cm3辮)繼1.53南0酸1.53及0漿有機(jī)質(zhì)含乎量爽(頑％呢)注5.6利5.6蜜水泥摻認(rèn)量芝(奇％霉)然20塌(展即剪60kg滲/m)凡16.6妹(覽即恒50kg范/m)雄會(huì)肯期的(藥天拼)而7拔28控7罪28糞水泥土強(qiáng)背度友(見(jiàn)M冊(cè)Pa)衰0.94靈1唱.22移0.58真0.90注：90天齡期的抗壓強(qiáng)度可由齡期T(天)的抗壓強(qiáng)度RT求得：由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可見(jiàn)，在相同條件下，水泥摻量增加，水泥土的強(qiáng)度顯著提高，水泥摻量是影響水泥土抗壓強(qiáng)度的最主要因素。同時(shí)有資料表明，軟土含水量在50%--85%之間時(shí),相同摻量下,含水量每增加10%,水泥土的強(qiáng)度將降低30%左右,當(dāng)含水量大于70%時(shí)，土壤孔隙比很大，水分過(guò)大形成不了足夠強(qiáng)大的水泥土柱體，將嚴(yán)重影響粉噴樁的強(qiáng)度，同時(shí)土周邊的束縛力極低，當(dāng)鉆頭反轉(zhuǎn)提升噴灰時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)垂直向下擠壓力和一個(gè)徑向水平推力，由于土呈流塑狀，束縛力極低，柱體在形成過(guò)程中向下以及四周水平排水，不能形成豎向柱體，通常形成所謂的“掉樁”或“下沉”，嚴(yán)重的影響工程質(zhì)量?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)施工條件所限，實(shí)際形成的水泥攪拌土體均勻度肯定達(dá)不到實(shí)驗(yàn)條件下的效果，為了確保工程質(zhì)量，確定了水泥的摻量為20%(即60kg/m)。三、施工工藝1、施工機(jī)械：水泥攪拌樁的主要施工機(jī)械為鉆機(jī)、粉噴機(jī)和空壓機(jī)。鉆機(jī)：是水泥攪拌樁的主要成樁機(jī)械，應(yīng)具有動(dòng)力大、操作靈活、能按不同速度均勻地正向鉆進(jìn)和反向提升、能前后左右自行移動(dòng)的功能。噴粉機(jī)：是定量發(fā)送粉體材料的設(shè)備，包括儲(chǔ)灰罐、發(fā)送裝置、計(jì)量控制裝置等，是粉噴機(jī)施工的關(guān)鍵設(shè)備。空氣壓縮機(jī)：為粉噴樁施工提供一定壓力的氣源，使水泥粉體克服噴灰口土體阻力而噴入土中。2、工藝流程水泥攪拌樁施工工藝流程見(jiàn)下頁(yè)：調(diào)平、送風(fēng)——→清理場(chǎng)地——→施工放樣——→鉆機(jī)定位——→鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度(預(yù)攪)——→成樁——→噴粉、攪拌、提升——→離地面50cm停止噴灰——→復(fù)攪下沉到樁長(zhǎng)1/3且不小于5m——→復(fù)攪——→提升——→鉆機(jī)移位。3、技術(shù)要求：棟（外1育）攝鉆機(jī)就位畫：就位后謙的鉆機(jī)臺(tái)丑保持水平鏈，不傾斜叛、不偏移盡。鉆機(jī)的泄鉆頭對(duì)正兩樁位中心顫的誤差不食大于設(shè)計(jì)高規(guī)定努的付10cm字，鉆桿垂軋直度偏差燒不大月于透1.5演%杜。焰（悟2銀）、攪拌早下沉：?jiǎn)⑹?dòng)攪拌機(jī)豐，放松樁紋架鋼絲繩爪，使攪拌女機(jī)沿導(dǎo)向享架切土下縮沉，將土寨攪松，下肥鉆的速度命根據(jù)土質(zhì)蝶的軟硬情劣況調(diào)整快徒慢檔。攪學(xué)拌下沉速允度一般嬸為描0.7咳m/s嘉，鉆進(jìn)到葡設(shè)計(jì)標(biāo)高指后，在原惡地?cái)嚬馨杈?認(rèn)～肺2mi池n刮。刃（新3陣）、攪拌墳提升：鉆旁頭鉆至設(shè)漸計(jì)深度后堪，啟動(dòng)噴餃粉機(jī)，出嗽口壓力保垃持貢0.雙4為～彼0.6M款pa百，攪拌機(jī)著邊噴邊旋研轉(zhuǎn)邊嚴(yán)格球按照設(shè)定休的速度提竄升。工（農(nóng)4個(gè)）、為了辣確保質(zhì)量醉，重復(fù)上命述蚊2寒～酒3財(cái)步，即采擊用尾“牽復(fù)噴復(fù)障攪丸”么工藝方法物，重復(fù)次紫數(shù)按設(shè)計(jì)承和試驗(yàn)確獎(jiǎng)定，成樁患結(jié)束。誼（告5涼）再認(rèn)真做好筑施工原始綠記錄，施獎(jiǎng)工過(guò)程中蜘發(fā)生的情盼況都應(yīng)在飲原始記錄祖中反映，炮對(duì)不符合甩要求的粉節(jié)噴樁應(yīng)注象明采取的蜂措施和補(bǔ)莖救方法。窯四、質(zhì)量吉控制措施拍：肝1丙、回加強(qiáng)對(duì)施續(xù)工機(jī)械設(shè)逗備的檢驗(yàn)哄：芒（稻1累）愉每臺(tái)樁機(jī)拜必須配置墾可以控制依樁身每米警噴粉量的膠記錄器，牽且記錄器哈上的任何角一個(gè)可操得作的按鈕梳和開(kāi)關(guān)不癥得用于設(shè)貨定或操作子時(shí)間、深虛度、噴粉湯重量、樁沙位編號(hào)、萌復(fù)攪深度羅、復(fù)攪次偽數(shù)等參數(shù)陪。境（命2攜）猾樁機(jī)上的籍氣壓表、壺轉(zhuǎn)速表、母電流表、漁電子稱必?zé)掜毥?jīng)過(guò)標(biāo)持定，不合躲格的儀表秧必須更換閑。謀2遇、勸加強(qiáng)對(duì)原抬材料的檢癥驗(yàn)棒：蚊水泥的堆念放應(yīng)該符轎合防雨、裕防潮的要泛求，嚴(yán)禁病使用過(guò)期倉(cāng)、受潮、撞結(jié)塊、變?nèi)豳|(zhì)的水泥下。豆3紅、膝施工前必組須進(jìn)行工惡藝試樁捕不同地段踢具有不同題的地質(zhì)條化件，為了姓克服盲目拋性，確保望粉噴樁加壞固地基收做到預(yù)期的央效果，在愛(ài)粉噴樁施按工前必須斜進(jìn)行工藝絲試樁，試疤樁數(shù)量不膠少鐘于住5君根。試樁弱的目的是油：偵（預(yù)1亦）提供滿遙足設(shè)計(jì)噴飼粉量的各宜種操作參默數(shù)。如管毫道壓力、回灰罐壓力接、鉆機(jī)提則升速度、嗚鉆進(jìn)速度泰、攪拌速枝度等?？龋ɑ?納）、驗(yàn)證跌攪拌均勻巨程度及成艘樁直徑。采（掃3買）、確定久該地質(zhì)條鴨件下，合塊理的工藝項(xiàng)流程。男（凡4昏）、確定朱進(jìn)入持力斧層的判別拳方法。蜓4民、乏三個(gè)重要訓(xùn)施工環(huán)節(jié)右的質(zhì)量控被制措施族（為1勁）尖樁長(zhǎng)按進(jìn)廚入持力層雖控制贈(zèng)根據(jù)藍(lán)在以往一風(fēng)些水泥攪爪拌樁地段退的沉降觀盛測(cè)資料表銅明還，仰攪拌樁必鋤須光盡量打至箱持力層上濃（一般控斯制次為燙qc=8差00kp設(shè)a睡），并且襖進(jìn)入持力史層診50c猶m神左右。判榜別是否進(jìn)訴入持力層梯的方法可旅由鉆機(jī)鉆胞到最深時(shí)探的下鉆速壁度和電流攤表的讀數(shù)局來(lái)判定，勺本項(xiàng)目經(jīng)鮮過(guò)試樁確嗓定下鉆速度位達(dá)到殊0.嘆5趁米駱/增分，電流堅(jiān)值德達(dá)到尼額定電流權(quán)值盼的尊125減%胸以上守時(shí)，可以摟確定已經(jīng)慌進(jìn)入了持片力層殿。譜（巡2榴）洲粉體計(jì)量巨控制文粉噴樁的者質(zhì)量好壞怕與水泥摻便入量的多鄙少及噴粉梁的均勻性壤有直接的饅關(guān)系，因肝此，如何美來(lái)計(jì)量粉壯體是控制銀的關(guān)鍵。枕本項(xiàng)目采眨用的遷是電子稱爽重法與鉆壟機(jī)深度相著結(jié)合的計(jì)閘量裝置，址它能在記抖錄上反映蝦深度、相浙對(duì)應(yīng)每延遵米的噴粉襯量、總灰尋量等。粉港體計(jì)量控欺制主要應(yīng)池注意以下扭兩點(diǎn)：體要保證噴批粉的均勻孤性，關(guān)鍵取是掌握好姥鉆頭的提裳升速度。拖對(duì)于直徑兄一定的粉落噴樁來(lái)說(shuō)禿，粉體發(fā)震送器單位誠(chéng)時(shí)間內(nèi)水匹泥的噴出買量陽(yáng)Q柔與攪拌軸懲提升速度伐可由下式匙來(lái)確定：阻Q吸=貼π看.D績(jī)2狡.R.S愉.V彩/4超其中瞇：蠢D鐮：駝樁體惡直徑蹈（影m川）；螺

鹽R趨：軟土的偉容重啦（誓t/m休3性）；城

勉S亡：水泥摻松入比；稀

重V皇：鉆頭提告升速度敞（撈m/mi眠n勉）品（自3踩）、寇復(fù)攪控制螺水泥與土澇攪拌均勻含程度是關(guān)埋系到粉噴唐樁樁體強(qiáng)切度的關(guān)鍵侵因素。大部量的施工腳實(shí)踐已充咳分證明粉典噴樁復(fù)攪先與不復(fù)攪況的質(zhì)量相停差甚大。暗鉆頭噴出炕的粉體往腎往呈脈沖藏狀，若不能充分?jǐn)嚢栊担垠w在匠樁中呈現(xiàn)聰層狀，形裳成一見(jiàn)種頸“皂夾洲生燈”晨，這樣的憤樁即使水喝泥摻入量士再多也沒(méi)建有強(qiáng)度。賴復(fù)攪的作忘用在于通偽過(guò)充分的多攪拌使粉焰體與土及勾水得到比闖較完全的圾接觸與作吃用，促使熔樁體的形懂成。為了駛確保攪拌翻的均勻性柄，施工時(shí)逃要嚴(yán)格掌卷握好鉆機(jī)饅提升速度童、攪拌葉層旋轉(zhuǎn)速度樸等，并應(yīng)寄盡量采用峽全樁復(fù)攪肝以保證質(zhì)筋量。當(dāng)樁拴長(zhǎng)較長(zhǎng)、炎土體天然菊含水量較貢高、粘性途重時(shí)，應(yīng)暫采請(qǐng)用蕩“雅二噴二同攪康”芹的施工工凍藝林，充防止出燦現(xiàn)黑“挖沉候樁均”竟現(xiàn)象。共五、苗現(xiàn)場(chǎng)候質(zhì)量檢測(cè)順根據(jù)水泥乎粉噴樁處損理軟土地叛基的控制右參數(shù)及檢臟測(cè)內(nèi)容，望檢測(cè)水泥奏攪拌僵樁施工質(zhì)需量常用的另檢測(cè)方法驚有目測(cè)法悟、截取樁沖段試壓法岸、輕便動(dòng)鈔力觸探法退、靜力觸帖探法、鉆餃孔取芯法稼、應(yīng)力波岔反射法、趨水電效應(yīng)忙法和靜載徒試驗(yàn)法盾等掉8予種尼。本項(xiàng)目攏采用目測(cè)部及坐鉆孔取芯樣法絡(luò)，鉆孔取沈樣檢測(cè)方搜法蟻是在成樁撲一定齡期食后通過(guò)鉆駕孔取芯來(lái)么檢查樁長(zhǎng)穗、樁各部倉(cāng)位的水泥夜含量、樁杏身水泥土論的噴粉、額攪拌均勻赤程度及樁花身抗壓強(qiáng)翼度的變化保情況。巧鉆孔取芯譯法是檢測(cè)咽水泥粉噴染樁直觀、障可靠、有肚效的方法令，但由于欠粉噴樁橫衡斷面方向氧有攪拌軸線部位的噴供灰盲區(qū)、錘水泥土強(qiáng)捧度不是很妻高且樁體俘千層餅狀剩的特點(diǎn)，臟因此在采轎用鉆孔取矛芯法做單蓮樁試驗(yàn)時(shí)蝶應(yīng)特別注撲意孔位應(yīng)順避開(kāi)噴灰廳盲區(qū)，宜董定在離樁愛(ài)中父心撈2/殘5活樁徑處；后另外罩在整個(gè)鉆產(chǎn)進(jìn)取芯過(guò)咬程中，鉆末桿必須始少終保持規(guī)陜定的垂直帖精度。擴(kuò)1凡、目測(cè)罵法妨灘將樁體周贊圍土體挖攀開(kāi)，進(jìn)行匪外觀檢查上，檢查其在樁身水泥圈土的均勻燙性和密實(shí)柜度、樁的照直徑和垂度直度。燦賭2敏、鉆孔取測(cè)樣進(jìn)行筆樁身強(qiáng)度減試驗(yàn)堤在樁身不衛(wèi)同部位鉆牲取試樣，睛進(jìn)行明無(wú)側(cè)限橫抗壓強(qiáng)度跡試驗(yàn)。取鑰樣試驗(yàn)結(jié)賺果見(jiàn)庸表胞2靈。姜表逃2桐樁身試衰樣抗壓強(qiáng)刪度試驗(yàn)騰泡樁版舞號(hào)佩齡嫌期畫(分天中)室強(qiáng)至度老(抗M迅Pa)扛樁肯選號(hào)考齡倘期悶(符天里)福強(qiáng)鎮(zhèn)度男(悟M席Pa)窩K條48+8悠38孝31對(duì)1.15催K臘48+8少90鬼32脊1.29苦K該48+8手38凡31鍵1.25牽K執(zhí)48+8隱90隨32踏1.08糾K津48+8竿38患31狐1.04印K尸48+8翻90要32沉1.37軋K傷48+8移38師30倦1.10鏡K活48+8餓90漢29丘1.07糟K海48+8抹38銀30電1.09刪K腫48+8脾90章29帖1.15看K論48+8怨38才30瀉1.06協(xié)K傳48+8決90就29執(zhí)1.08瀉喚詞由取樣試寬驗(yàn)結(jié)果可把見(jiàn)，水泥奔土的強(qiáng)度嘗均符合設(shè)懶計(jì)要求。倉(cāng)結(jié)束聯(lián)語(yǔ)水泥枝攪拌癢樁的制施工，充關(guān)鍵在于項(xiàng)施工工藝項(xiàng)和質(zhì)量控購(gòu)制。祝針對(duì)