橋梁承臺(tái)怎么用水泥攪拌樁加固

隨著城市道路建設(shè)的迅猛發(fā)展，對地基強(qiáng)度、施工工期的要求越來越高，特別是在市政道路橋頭的軟基處理，技術(shù)較為復(fù)雜，一旦處理不徹底，易產(chǎn)生地基下沉，引起橋頭跳車。

水泥攪拌樁是用于加固地基處理，其原理是以水泥材料為固化劑，利用深層攪拌機(jī)械對原位軟土進(jìn)行攪拌混合，經(jīng)過物理、化學(xué)作用形成較堅(jiān)硬的拌合柱體，從而使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和符合使用要求強(qiáng)度的地基，減少地基沉降量。近幾年，在市政道路、公路、鐵路、土建及電廠等大面積軟地基處理施工中，水泥攪拌樁得到了廣泛應(yīng)用。

深層水泥攪拌樁的加固范圍和原理

目前所采用的加固飽和粘土地基的新方法是深層攪拌法，該方法是以水泥和石灰石為固化劑，利用特定攪拌器具對地基深層的粘土進(jìn)行攪拌加固。其中水泥和石灰石等固化劑和深層地基中的軟土產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而確保深層地基中的軟土成為優(yōu)質(zhì)地基。傳統(tǒng)混凝土硬化機(jī)理主要是水泥加固時(shí)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，深層攪拌法則是攪拌時(shí)加入少量水泥，讓你在深層地基中攪拌產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。因?yàn)橥帘旧砭哂谢钚越橘|(zhì)，且其硬化速度相對較慢，因此在攪拌過程中水泥水解后產(chǎn)生的水化物會(huì)和土壤之間產(chǎn)生離子交換，出現(xiàn)凝硬反應(yīng)，從而大大增加了攪拌后地基的硬度。該種方法一般適用于飽和軟粘土的地基加固。

水泥攪拌樁的優(yōu)缺點(diǎn)

1、水泥攪拌樁的優(yōu)點(diǎn)

（1）水泥攪拌樁將固化劑和原地基軟土就地?cái)嚢杌旌?，最大限度地利用了原土?/span>

（2）攪拌時(shí)無振動(dòng)、無噪聲和無污染，可在市區(qū)內(nèi)和密集建筑群中進(jìn)行施工，對周圍環(huán)境影響小；

（3）攪拌時(shí)不會(huì)產(chǎn)生地基側(cè)向擠出，對周圍原有建筑物及地下溝管影響很?。?/span>

（4）水泥攪拌樁形成的水泥土加固體，可作為豎向承載的復(fù)合地基、基坑工程圍護(hù)擋墻、防滲帷幕、大體積水泥穩(wěn)定土等。

（5）設(shè)計(jì)靈活，可根據(jù)不同地基土的性質(zhì)和工程設(shè)計(jì)要求，合理選擇固化劑及其配方；

（6）根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的需要，可靈活地采用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形式；

（7）與鋼筋混凝土樁基相比，能節(jié)約大量的鋼材，從而降低造價(jià)。

2、水泥攪拌樁與其他加固方式的比較

水泥攪拌樁與其他處理軟土地基的方法相比較，具有以下特點(diǎn)：

①由于該方法是以水泥作為加固料，不需向地基另加水分，可以充分地吸收地下水，因此加固后的地基柱體承載力與相類似的漿噴柱相比要高，其固結(jié)效果要好；

②該方法加固水泥土柱與周圍土體形成復(fù)合地基，不需要預(yù)壓即可獲得較高的復(fù)合地基承載力及復(fù)合變形模量；

③施工時(shí)低壓操作，安全可靠，無污染，無振動(dòng)，無噪聲，對周圍環(huán)境及建筑物無不良影響。

水泥攪拌樁的施工

1、施工機(jī)具選擇

施工實(shí)驗(yàn)中的攪拌機(jī)一般會(huì)選擇整套GZB型單攪拌軸、葉片噴漿的深層攪拌機(jī)。同時(shí)配套以500L灰漿攪拌機(jī)、代詞流量計(jì)的灰漿泵和集料斗等各一臺(tái)。

2、實(shí)驗(yàn)場地布置

施工前期首先應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)先布置好現(xiàn)場平面、管理好影響施工的建筑物和管線，同時(shí)保證場地平整，并按照打樁順序做好打樁工作，同時(shí)將各種必要器具的位置擺正，確保水泥漿的泵送長度小于50米，做好場地周圍的排水工作。施工時(shí)若條件允許盡量以電纜作為供電線路以保證施工安全。當(dāng)需要大面積施工時(shí)，將直降設(shè)備放在車上，再將車和攪拌樁機(jī)同時(shí)移動(dòng)。移動(dòng)過程中用小木樁標(biāo)記現(xiàn)場樁位置。所有現(xiàn)場施工按照設(shè)計(jì)布置完成后對現(xiàn)場進(jìn)行復(fù)核，減少失誤。

3、施工工藝

3.1水泥攪拌柱施工程序

水泥攪拌柱施工工序主要包括以下幾個(gè)方面:

（1）將深層攪拌機(jī)移動(dòng)到制定位置對中，確保施工中樁機(jī)正確就位；

（2）預(yù)攪拌下沉，開啟攪拌電動(dòng)機(jī)待一切就緒后，將樁機(jī)鉆頭上的鋼絲繩放松讓鉆頭向下旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，直至設(shè)計(jì)時(shí)標(biāo)高。若實(shí)際施工時(shí)土質(zhì)過硬，可利用灰漿泵清水潤滑來降低鉆進(jìn)難度；

（3）水泥漿的制備，攪拌下沉到距設(shè)計(jì)標(biāo)高1in時(shí)需按已設(shè)定好的水泥漿配合比進(jìn)行水泥漿配置并進(jìn)行壓漿；

（4）提升噴漿攪拌。下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，啟動(dòng)灰漿泵將已拌好的水泥漿壓入地基內(nèi)部，在原地空轉(zhuǎn)幾圈后在噴漿同時(shí)加快攪拌速度。加快攪拌速度時(shí)必須嚴(yán)格按照之前設(shè)定好的速度進(jìn)行，確保料斗內(nèi)水泥漿能夠充分利用同時(shí)鉆頭可以達(dá)到規(guī)定的樁頭位置；

（5）重復(fù)下沉并提升攪拌速率，攪拌時(shí)必須確保水泥漿和土能夠攪拌均勻。而要想做到這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)先將鉆頭重復(fù)攪拌下沉，當(dāng)其達(dá)到攪拌高標(biāo)后提升攪拌速率。若樁頭部位和建筑物上部有接觸，還應(yīng)當(dāng)盡量降低鉆頭的損傷。重復(fù)攪拌時(shí)可在樁頭1m范圍內(nèi)進(jìn)行噴漿加固；

（6）清洗。成樁工作完成后，注意做好管路的清洗工作。清洗時(shí)現(xiàn)在集料斗內(nèi)加清水，再利用灰漿泵清洗管路，避免實(shí)際施工中管路被水泥堵塞；

（7）移位，當(dāng)完成自（1）到（3）的工作之后，繼續(xù)移動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行下一步工作。

3.2深層攪拌樁施工操作關(guān)鍵點(diǎn)

施工時(shí)鉆頭的鉆進(jìn)速度需結(jié)合實(shí)際施工過程中地層軟硬情況來確定，同時(shí)施工時(shí)還需結(jié)合攪拌機(jī)的電流值和噴漿情況來判定鉆進(jìn)速度；進(jìn)行漿液配置時(shí)刻可采用C20以下的普通硅酸鹽水泥，同時(shí)嚴(yán)格控制漿液中的水灰比例;當(dāng)機(jī)具下攪拌遇到較大的硬土阻力時(shí)需邊用灰漿泵輸入清水邊進(jìn)行攪拌工作；實(shí)際施工時(shí)，樁機(jī)司機(jī)和攪拌工應(yīng)當(dāng)保持聯(lián)系，保證施工的正常進(jìn)行。保證攪拌機(jī)能夠連續(xù)供漿，若需要停工，繼續(xù)供漿面以下需先搭接0.5m噴漿施工。當(dāng)停工時(shí)間超過30分鐘時(shí)還需還進(jìn)行管道清洗；實(shí)際施工時(shí)還需配置專人記錄攪拌機(jī)不同狀態(tài)下的速度、工作中供漿、停漿具體時(shí)間以及鉆進(jìn)深度等參數(shù)值。

施工中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題

1、地質(zhì)因素的影響，使得其水泥攪拌樁出現(xiàn)問題

部分地區(qū)的地質(zhì)狀況的作用，可能使得水泥攪拌樁發(fā)生質(zhì)量問題。我們可以通過一個(gè)例子，對此進(jìn)行敘述。比如：A工地的工作人員，實(shí)行水泥攪拌樁復(fù)合地基的施工工作。在工作過程中，并沒有發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量出現(xiàn)問題。然而，在工程結(jié)束之后，通過相關(guān)的檢查工作，發(fā)現(xiàn)這個(gè)地區(qū)有些水泥攪拌樁的樁體，出現(xiàn)松散的現(xiàn)象。與此同時(shí)，這些樁體的強(qiáng)硬度也不能夠符合標(biāo)準(zhǔn)。A工地的軟土地基處理工作，在具體實(shí)行過程中，其工作人員幾乎都是按照其規(guī)范進(jìn)行相關(guān)的施工工作。所以，施工過程中的水泥用量，應(yīng)該符合其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。從而，大部分的水泥攪拌樁，也就應(yīng)該符合標(biāo)準(zhǔn)或者達(dá)到設(shè)計(jì)要求。然而，事實(shí)卻不是這樣。為了能夠研究該問題的原因，其施工單位運(yùn)用相關(guān)技術(shù)，進(jìn)行了勘察以及檢測。

2、研究工作人員運(yùn)用工程技術(shù)，對其質(zhì)量問題的原因進(jìn)行了專業(yè)分析

通過相關(guān)工作人員的檢測，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)有問題。其地表雜填土含有灰褐色的腐殖土，同時(shí)此地的腐殖土其結(jié)構(gòu)較為疏松。這樣就使得這些土與水泥，經(jīng)過一定程度的攪拌之后，所形成的水泥土不符合要求。具體來說，這種水泥土的顆粒間的聯(lián)結(jié)性，相對來說比較差。與此同時(shí)，腐殖土內(nèi)部含有很多不規(guī)則的水泥顆粒。并且，該種水泥土的變形程度也比較大，其強(qiáng)度不夠高，甚至不能夠達(dá)到普通水泥土的五分之一。相關(guān)的研究工作人員，運(yùn)用自己的專業(yè)知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)，對該項(xiàng)工作進(jìn)行了總結(jié)。他們認(rèn)為因?yàn)楦惩猎诮Y(jié)構(gòu)上比較疏松，同時(shí)所含有的水分相對來說較高，以及其酸性較強(qiáng)。這樣就可能導(dǎo)致水泥以及粘土礦物，所發(fā)生的水化反應(yīng)以及水解反應(yīng)，相對來說有所降低。與此同時(shí)，也能夠在一定程度上減少其凝結(jié)能力，從而減少了水泥的強(qiáng)硬度。所以，在有些軟土地基的處理工作中，運(yùn)用水泥攪拌樁是不太合適的。

水泥攪拌樁作為一種橋頭軟基的處理方法，具有使用機(jī)具簡單、轉(zhuǎn)移方便、可多點(diǎn)施工的特點(diǎn)，能快速完成軟基處理，有效地使攪拌樁與土體形成復(fù)合地基，大大降低了樁間土的應(yīng)力，提高了地基的強(qiáng)度和承載力，既能縮短工期，又能節(jié)約投資，值得推廣應(yīng)用。