淺談雙向水泥攪拌樁在軟基處理中的應(yīng)用

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1、淺談雙向水泥攪拌樁在軟基處理中的應(yīng)用陳耕（中鐵十局集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南250000）【摘要】高速鐵路路基施工要求標(biāo)準(zhǔn)高，要求工后沉降量小以滿足鐵路行車安全要求，而高速鐵路軟土路基施工更是工程質(zhì)量控制重點(diǎn)及難點(diǎn)，本文通過對新建連云港至鹽城鐵路建設(shè)中的軟土路基雙向水泥攪拌樁施工應(yīng)用及實(shí)踐分析，為我國鐵路建設(shè)的軟土路基施工提供一點(diǎn)參考和建議。.jyqk，連鹽鐵路自西南向東地形地貌可劃分為低山丘陵區(qū)、山前沖湖積平原區(qū)、濱海平原區(qū)和黃淮沖積平原區(qū)等四種地貌單元。沿線地勢起伏不大，總體上呈平原區(qū)地貌。沿線屬淮河流域

2、，沿線地表水系極為發(fā)育。沿線地勢起伏不大，總體上呈平原區(qū)地貌：平原區(qū)地形平坦、開闊，地勢由西南向北東海岸微傾，地表水系發(fā)育、河渠縱橫、交織如網(wǎng)，村落密集、農(nóng)耕發(fā)達(dá)、交通便利。全線鐵路地質(zhì)由上到下由6種不同的土質(zhì)，即：1.0至-0.44為粉質(zhì)黏土、0.44至-2.66為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、-2.66至-9.26為軟粉土、-9.26至-11.86為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、-11.86至-14.26為粉質(zhì)黏土、-14.26至-19.36為粉土。軟土地基分部廣闊，路基地基處理采用雙向水泥攪拌樁加固，雙向水泥攪拌樁樁徑0.5m

3、，按梅花形及正方形布置，樁間距1.1～1.2m，樁長13～18m，設(shè)計(jì)數(shù)量約563萬延米。2　雙向水泥攪拌樁軟基處理的特點(diǎn)采用雙向水泥攪拌樁處理軟土地基具有施工速度快，施工質(zhì)量易于控制，經(jīng)濟(jì)性較高，且更有利于現(xiàn)場文明施工控制等優(yōu)勢。（1）強(qiáng)度提高：由于葉片的同時正反向旋轉(zhuǎn)，阻斷了水泥漿上冒途徑，徹底解決了冒漿現(xiàn)象，并且使固化劑與土體就地充分?jǐn)嚢?，不再出現(xiàn)層狀的水泥土攪拌體，水泥土強(qiáng)度大幅度提高。（2）擾動小：同心雙軸同時正反向旋轉(zhuǎn)，使土體對葉片產(chǎn)生的水平旋轉(zhuǎn)力相互平衡，降低了施工對樁周土的作用，樁周土擾動

4、小。（3）易于推廣：使用常規(guī)的固化劑，對現(xiàn)行的水泥攪拌樁機(jī)械進(jìn)行改進(jìn)，施工人員接受短期指導(dǎo)即可施工。（4）便于管理：由于采用了兩攪一噴施工工藝，不需要復(fù)攪復(fù)噴，降低了人為因素對施工質(zhì)量的影響。（5）經(jīng)濟(jì)性：由于樁身強(qiáng)度的提高，加固體樁身受力更合理，單位體積的軟土地基處理工程量小，大大降低了工程造價。3　雙向水泥攪拌樁工藝原理及流程3.1　雙向水泥攪拌樁工藝原理雙向水泥攪拌樁技術(shù)將水泥土攪拌樁成樁機(jī)械的單軸鉆桿改進(jìn)為同心雙軸鉆桿。內(nèi)鉆桿上安裝正向旋轉(zhuǎn)葉片并設(shè)置噴漿口；外鉆桿上安裝反向旋轉(zhuǎn)葉片，通過外桿上葉片

5、反向旋轉(zhuǎn)過程中的壓漿作用和正反向旋轉(zhuǎn)葉片同時雙向攪拌水泥土，阻斷水泥漿上冒途徑，保證水泥漿在樁體中均勻分布和攪拌均勻，確保成樁質(zhì)量。3.2　雙向水泥攪拌樁機(jī)機(jī)械構(gòu)造3.3　雙向水泥攪拌樁工藝流程施工工藝流程：平整場地、鉆機(jī)就位→噴漿、切土下沉→攪拌提升→鉆機(jī)移位。4　施工過程及質(zhì)量控制要點(diǎn)4.1　平整場地、鉆機(jī)就位（1）為滿足雙向水泥攪拌樁樁機(jī)就位及運(yùn)輸車輛的通行，場內(nèi)道路采用宕渣鋪筑并壓實(shí)，打樁機(jī)械范圍采用砂、石填料料填筑，現(xiàn)場設(shè)置排水溝。（2）按照設(shè)置的標(biāo)高控制點(diǎn)和軸線控制網(wǎng)，根據(jù)樁位布置圖進(jìn)行現(xiàn)場測

6、量定位。將樁的準(zhǔn)確位置測設(shè)到地面，每一個樁位打一個小木樁，以便樁機(jī)對中，保持樁位正確。（3）樁機(jī)就位每臺打樁機(jī)配路基箱或枕木若干塊，打樁機(jī)作業(yè)時就位于路基箱或枕木上。4.2　噴漿、切土下沉（1）漿液配制：雙向水泥攪拌樁的漿液以P·O42.5普通硅酸鹽水泥為固化劑，水泥用量為63.5kg/m，水灰比0.50。攪拌灰漿時，應(yīng)、先加水，然后按摻入水泥，每次灰漿攪拌時間不得少于2min，將水泥漿充分拌勻。水泥漿從灰漿拌和機(jī)倒入集料斗時，必須過濾篩，把水泥硬塊剔出。集料斗的容量不小于一根樁需要的水泥漿用量，保證不會

7、因漿液供應(yīng)不足而斷樁，同時集料斗不宜過大，避免因漿液過多產(chǎn)生沉淀而引起漿液濃度不足。（2）漿液輸送：水泥漿由擠壓式灰漿泵壓入內(nèi)徑為Φ32的膠管送到雙向水泥攪拌樁機(jī)的鉆桿內(nèi)，最后從內(nèi)鉆桿的出漿口射入土體內(nèi)。泵壓通過安裝在灰漿泵上的壓力表控制，噴漿時灰漿泵的泵壓控制在0.25～0.4MPa。（3）切土下沉：啟動攪拌機(jī)，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架向下切土，同時開啟灰漿泵向土體噴水泥漿，兩組葉片同時正、反向旋轉(zhuǎn)切割、攪拌土體，直至設(shè)計(jì)深度，在樁底持續(xù)噴漿攪拌不少于15秒。下鉆時內(nèi)、外鉆桿轉(zhuǎn)速≥50r/min，鉆桿下鉆速度控

8、制在0.5～0.8m/min。4.3　攪拌提升（1）關(guān)閉灰漿泵,提升攪拌機(jī)，兩組葉片同時正反向旋轉(zhuǎn)攪拌水泥土，直至地表。（2）提升過程中需嚴(yán)格控制體鉆速度，將已噴漿的水泥土進(jìn)一步攪拌均勻，提升時內(nèi)、外鉆桿轉(zhuǎn)速≥50r/min，鉆桿提升速度控制在0.7～1.0m/min。4.4　鉆機(jī)移位一根樁施工完畢，清理并修整樁頭，清除葉片及鉆桿上泥漿，鉆機(jī)移位，進(jìn)行下一根樁施工。4.5　質(zhì)量控制要點(diǎn)（1）為保證雙向水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)