雙向水泥攪拌樁在江漢平原軟基處理中的應(yīng)用

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1、雙向水泥攪拌樁在江漢平原軟基處理中的應(yīng)用湖北永榮工程管理有限公司湖北潛江433199摘要：雙向水泥攪拌樁加固軟土地基，有效地保證了地基穩(wěn)固。通過江漢平原工程實(shí)例，敘述了加固軟基的雙向水泥攪拌樁的作用原理、施工方法及施工工藝及檢測(cè)。關(guān)鍵詞：軟土地基雙向水泥攪拌樁加固；施工1工程概況潛江至石首高速公路是湖北省“十二五”規(guī)劃的“七縱五橫三環(huán)”高速公路網(wǎng)的重要組成部分。項(xiàng)目位于湖北省中部，途經(jīng)潛江市與荊州市江陵縣兩個(gè)縣市。項(xiàng)目路線主要跨越平原地貌單元，不良地質(zhì)主要表現(xiàn)為軟土地基。軟土段長(zhǎng)度井計(jì)42.233公里，軟土埋深0-21.0米

2、，處理深度1.3-21.0米。軟土廣泛分布于河湖堆積平原區(qū)，成因主要為沖湖積，分布狀況以軟塑-流塑狀淤泥質(zhì)土、淤泥質(zhì)土為主，夾粉土、黏性土及砂，具有含水量高、高空隙性、低滲透性、高壓縮性、低抗剪強(qiáng)度、較顯著的觸變性和蠕變性等不良特點(diǎn)。此外，路線軟土平均厚度5.76m,含夾層厚度6.29m,平均埋深1.01m,平均處理深度7.28m,局部厚達(dá)20m以上，具有埋深較淺、厚薄不一、局部斷續(xù)、大部斷續(xù)成片分布等特征。水泥攪拌樁主要對(duì)軟土深度18m以下的橋頭路基段落（臺(tái)后30m,臺(tái)前錐坡及溜坡范圍）和圓管涵、蓋板涵、暗通基礎(chǔ)進(jìn)行處理，

3、攪拌樁樁徑50cm,釆取三角形布置，間距1.2-1.7m，水泥用量不少于55kg/m，施工釆用雙向攪拌工藝。2成樁原理雙向水泥攪拌樁是指在水泥土攪拌樁成樁過程中，由動(dòng)力系統(tǒng)帶動(dòng)分別安裝在內(nèi)、外嵌套同心鉆桿上的兩組攪拌葉片同時(shí)正、反向旋轉(zhuǎn)攪拌水泥土而形成的水泥土攪拌樁。水泥和軟土將產(chǎn)生一系列物理和化學(xué)反應(yīng)，使軟土固結(jié)改性，從而改善軟土地基物理力學(xué)性質(zhì)，提高復(fù)合地基承載力。雙向水泥攪拌樁的成樁機(jī)械是對(duì)現(xiàn)行水泥攪拌樁成樁機(jī)械的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、鉆桿以及鉆頭進(jìn)行改進(jìn)，采用冏心雙軸鉆桿，在內(nèi)鉆桿上設(shè)置正向旋轉(zhuǎn)葉片并設(shè)置噴漿（灰）口，在外鉆

4、桿上安裝反向旋轉(zhuǎn)葉片，通過外桿上葉片反向旋轉(zhuǎn)過程中的壓漿作用和正反向旋轉(zhuǎn)葉片同吋雙向攪拌水泥土的作用，阻斷水泥漿（灰）上冒，把水泥漿（灰）控制在兩組葉片之間，保證水泥漿（灰）在樁體中均勻分布和攪拌均勻，確保成樁質(zhì)量。雙向水泥攪拌樁克服了常規(guī)水泥土攪拌樁施工中攪拌不均勻、漿液上冒的缺陷，樁身強(qiáng)度有較大提高。3雙向水泥攪拌樁在江漢平原的應(yīng)用3.1雙向水泥攪拌樁的選用江漢平原水網(wǎng)湖區(qū)眾多，軟土以軟塑-流塑狀淤泥質(zhì)土、淤泥質(zhì)土為主，底部為粉質(zhì)砂層，地下水位高，土體含水量大，在70%左右，不宜采用雙向水泥攪拌樁濕法（漿噴）施工，采用雙

5、向水泥攪拌樁干法（粉噴）施工。3.1.1由于地下含水量高，軟土自身的膠結(jié)較好，土體含水量高，采用漿噴施工吋，水泥漿攪拌不開，漿液不能進(jìn)入軟土中，水泥漿攪拌不均勻，與原狀土膠結(jié)差，水泥與土發(fā)生水解和水化反應(yīng)差，生成水泥水化物并凝膠體少，不能將土顆粒及小土塊凝結(jié)在一起形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)整體，起不到水泥骨架的作用,同吋，形成的水泥土不能快速凝固形成強(qiáng)度，即使要形成一定的強(qiáng)度，也需要很長(zhǎng)的齡期；采用粉噴施工時(shí)，由于噴到加固土體里是水泥粉，可以快速吸收大量的水分，使得其形成的水泥土在短期內(nèi)形成強(qiáng)度，同吋對(duì)樁間土的強(qiáng)度也冇所提高。3.1.2

6、軟土中上部淤泥質(zhì)土奮機(jī)質(zhì)含量高，采用漿噴施工吋，水泥漿水化反應(yīng)不能最終完成，水泥土不能凝固，往往檢測(cè)的芯樣水泥含量很高、攪拌也很均勻，強(qiáng)度卻很低，但是芯樣暴露在空氣中放置一段吋間，其強(qiáng)度卻明顯提高；采用粉噴施工吋，其噴出的水泥粉是通過高壓空氣送出的，改變了水泥土的養(yǎng)護(hù)環(huán)境，克服了有機(jī)質(zhì)含量高的弊端。3.1.3軟土底部為粉質(zhì)砂層，地下含水量大，具奮可液化性，采用漿噴施工時(shí)，噴漿壓力一般在0.5-lMpa，樁長(zhǎng)越深壓力越大，漿噴施工采用的是水泥漿，遇到液化層吋，由于攪拌葉片的擾動(dòng)和噴水泥漿的壓力作用下，水泥漿會(huì)通過液化的砂層流失

7、，導(dǎo)致攪拌樁的水泥用量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求甚至沒奮水泥；采用粉噴施工吋，水泥粉遇到液化砂層，干水泥粉遇水形成團(tuán)，經(jīng)過攪拌形成較小顆粒樁的水泥土，不易流失。3.2施工方法及工藝雙向水泥攪拌粉噴樁核心工藝內(nèi)容是“一噴雙攪”，一噴為在下鉆的過程中，一次性將設(shè)計(jì)灰量噴完；雙攪為正、反兩個(gè)方向的攪拌和在下鉆、提升過程中的攪拌。3.2.1施工工藝3.2.2施工準(zhǔn)備3.2.2.1修建設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)及材料供應(yīng)臨吋便道；3.2.2.2準(zhǔn)確確定軟基處理的范圍，用水準(zhǔn)儀測(cè)量樁位處標(biāo)高，與設(shè)計(jì)整平層標(biāo)高比較后進(jìn)行樁位處施工場(chǎng)地的挖填、夯實(shí)和平整；3.2.23

8、對(duì)基底進(jìn)行場(chǎng)地平整，接通施工用水用電，清除各種地下地上障礙物，做好現(xiàn)場(chǎng)排水設(shè)施；3.2.2.4根據(jù)設(shè)計(jì)樁位布置圖進(jìn)行樁位布設(shè)。3.3施工步驟3.3.1定位：攪拌樁機(jī)就位、調(diào)平，鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位。3.3.2下鉆：先啟動(dòng)內(nèi)鉆桿鉆頭（反向），后啟動(dòng)外鉆桿鉆頭（正向），然后啟動(dòng)加壓裝置，加壓裝置中的鏈