水泥攪拌樁加固軟土地基應用

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1、水泥攪拌樁加固軟土地基應用常寶（中鐵一局蘭渝項目經(jīng)理部，廣安638003）摘要：水泥攪拌樁是進行軟基處理的一種有效形式。通過對蘭渝鐵路13標水泥攪拌樁施工適用條件、成樁原理，施工準備，施工工藝流程進行介紹，并對制漿質(zhì)量、泵送漿液質(zhì)量、樁機機身的垂直度、鉆進和提升速度、樁長、單樁水泥用量等的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)進行闡述，為類似工程施工提供參考。關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；加固；軟土地基；質(zhì)量控制1工程概況蘭渝鐵路南充東至高興支線為時速160km/h的Ⅰ級鐵路。線路路基全長66.6km，其中采用水泥攪拌樁加固埋深大于3m

2、的軟土和松軟土地基長15.18km。地基承載力σ0=50～120KPa。水泥攪拌樁累計樁長1503274m，樁徑0.5m，樁間距1.1～1.3m，樁長3.0～11.7m，正三角形布置，樁頂鋪設0.4～0.6m碎石墊層，中間加鋪雙向PET聚酯土工格柵，幅寬≥5m，網(wǎng)孔110～120mm，橫向抗拉屈服強度≥80KN/m。2適用范圍及成樁原理水泥攪拌樁（濕法）適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、松軟土、粉土、素填土、黏性土以及無流動性地下水的飽和松散砂土等地基。泥炭土、有機質(zhì)土、塑性指數(shù)Ip＞25的黏土以及

3、天然含水量大于70%或地下水PH值＜4.5的地基土均不適宜采用水泥攪拌樁處理。利用水泥作為固化劑，通過攪拌機的攪拌翼片，在翼片直徑范圍內(nèi)將地基中軟土和水泥漿液固化劑強制拌合，水泥和軟土產(chǎn)生一系列物理和化學反應，減少了軟土中的含水率，增加了顆粒之間的粘結(jié)力和足夠的水穩(wěn)定性，使軟土固結(jié)成具有一定強度和整體性的水泥土樁。樁頂鋪設夾土工格柵的碎石墊層（圖1），一方面加速軟弱土層排水固結(jié)，不產(chǎn)生毛細現(xiàn)象，另一方面減少地基不均勻沉降，從而提高地基承載力。圖1水泥攪拌樁與夾土工格柵的碎石墊層示意圖3施工工藝3.1室

4、內(nèi)配比試驗采集各工點土樣，當存在成層土時應采集各層土樣，進行室內(nèi)配比試驗，測定各水泥土試塊不同齡期、不同水泥摻入量、不同外加劑的抗壓強度，選取最佳水灰比、水泥摻入量及外加劑品種、摻量。室內(nèi)水泥土試塊在標養(yǎng)條件下，28天齡期的立方體抗壓強度平均值不小于1.5MPa，90天齡期的立方體抗壓強度平均值不小于1.8MPa。選定水泥摻入比15%，水灰比0.53。3.2設備參數(shù)與安裝調(diào)試水泥攪拌樁采用PH-5型，攪拌頭翼片數(shù)4枚，寬度100mm，與攪拌軸垂直夾角60°，攪拌頭的轉(zhuǎn)速39轉(zhuǎn)/min，攪拌頭直徑500

5、mm。輸漿泵壓力控制在1.2～1.5MPa。設備布置與安裝調(diào)試：制漿點離樁機的水平輸送距離不超過50米，以保證注漿出口壓力保持在0.4～0.6Mpa。機具安裝時應注意深層攪拌樁機的組裝就位、水泥漿液制備系統(tǒng)安裝、用壓力膠管連接灰漿泵輸出口與攪拌樁的壓漿進口應準確、緊密、穩(wěn)固、可靠。機械設備試運轉(zhuǎn)時，應注意以下相關(guān)事項：①電壓保持在額定工作電壓范圍內(nèi)，電機工作電流不得超過額定值；②調(diào)試攪拌樁機運轉(zhuǎn)速度，使其達到規(guī)定的要求；③調(diào)試輸送漿的管路和供水水路通暢；④各種監(jiān)測儀表應能正確顯示，監(jiān)測的數(shù)據(jù)應準確可靠

6、。3.3主要施工方法施工順序從中間向外圍進行，或由一邊向另一邊的方式施工，噴漿與攪拌次數(shù)采用“四攪兩噴”法。水泥攪拌樁施工工藝流程見圖2。平整施工場地測量放樣鉆機就位調(diào)平攪拌鉆進至持力層制備水泥漿噴漿、攪拌、提升開啟灰漿泵復攪下沉至樁底清洗機具鉆機移位噴漿攪拌提升關(guān)閉灰漿泵圖2水泥攪拌樁施工工藝流程圖①平整施工場地。平整施工場地并碾壓，保證CFG樁機順利就位，并開挖合適的排水溝。②測量放樣。根據(jù)設計的加固范圍，及設計樁間距，布設水泥攪拌樁的點位并用竹片樁插設，用石灰圈點標識。對已整平的地面要進行標高測

7、量（特別是樁位處標高），并做好記錄，以確定樁底相對于場平面的深度。③鉆機就位。攪拌機定位對中，保持設備水平，鉆機主軸垂直誤差不大于1%。④制備水泥漿。按設計水灰比拌制水泥漿，水要清潔，酸堿適中；壓漿前將水泥漿倒入集料斗中，開動攪拌機攪拌，并經(jīng)過篩后放入灰漿池備用。⑤攪拌鉆進。啟動攪拌樁機，鉆頭正向旋轉(zhuǎn)，實施鉆進作業(yè)：為了防止堵塞鉆頭上的噴射口、鉆進過程中適當噴漿，同時可減小負載扭矩，確保順利鉆進。下沉的速度可由電機的電流監(jiān)測表控制，工作電流不應大于40A。鉆進噴漿至設計樁長或?qū)游缓螅貒姖{0.5mi

8、n，再反轉(zhuǎn)勻速提升。⑥噴漿攪拌提升。攪拌頭下沉到達設計深度后，嚴格按照設計確定的提升速度勻速提升攪拌機，邊噴邊攪拌直至設計標高。⑦重復噴漿上、下攪拌。攪拌機提升至設計加固深度的頂面標高時，為使軟土和水泥漿攪拌均勻，再次將攪拌機邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設計加固深度后再將攪拌機提升出地面，攪拌過程同時噴水泥漿。⑧清洗機具。加入適量清水，清洗管路中的殘漿和攪拌頭上的軟土。⑨鉆具提升地面后，鉆機移位對孔，按上述步驟進行下一根樁的施工。4質(zhì)量控制及檢測4.1質(zhì)量控制4