橋梁承臺怎么用水泥攪拌樁加固?

橋梁承臺怎么用水泥攪拌樁加固

隨著城市道路建設的迅猛發展，對地基強度、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，技術較為復雜，一旦處理不徹底，易產生地基下沉，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，利用深層攪拌機械對原位軟土進行攪拌混合，經過物理、化學作用形成較堅硬的拌合柱體，從而使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和符合使用要求強度的地基，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生化學反應，從而確保深層地基中的軟土成為優質地基。傳統混凝土硬化機理主要是水泥加固時產生化學反應，深層攪拌法則是攪拌時加入少量水泥，讓你在深層地基中攪拌產生化學反應。因為土本身具有活性介質，且其硬化速度相對較慢，因此在攪拌過程中水泥水解后產生的水化物會和土壤之間產生離子交換，出現凝硬反應，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。

水泥攪拌樁的優缺點

1、水泥攪拌樁的優點

（1）水泥攪拌樁將固化劑和原地基軟土就地攪拌混合，最大限度地利用了原土；

（2）攪拌時無振動、無噪聲和無污染，可在市區內和密集建筑群中進行施工，對周圍環境影響??；

（3）攪拌時不會產生地基側向擠出，對周圍原有建筑物及地下溝管影響很??；

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

（5）設計靈活，可根據不同地基土的性質和工程設計要求，合理選擇固化劑及其配方；

（6）根據上部結構的需要，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，能節約大量的鋼材，從而降低造價。

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：

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，其固結效果要好；

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

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

水泥攪拌樁的施工

1、施工機具選擇

施工實驗中的攪拌機一般會選擇整套GZB型單攪拌軸、葉片噴漿的深層攪拌機。同時配套以500L灰漿攪拌機、代詞流量計的灰漿泵和集料斗等各一臺。

2、實驗場地布置

施工前期首先應結合設計先布置好現場平面、管理好影響施工的建筑物和管線，同時保證場地平整，并按照打樁順序做好打樁工作，同時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。施工時若條件允許盡量以電纜作為供電線路以保證施工安全。當需要大面積施工時，將直降設備放在車上，再將車和攪拌樁機同時移動。移動過程中用小木樁標記現場樁位置。所有現場施工按照設計布置完成后對現場進行復核，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方面:

（1）將深層攪拌機移動到制定位置對中，確保施工中樁機正確就位；

（2）預攪拌下沉，開啟攪拌電動機待一切就緒后，將樁機鉆頭上的鋼絲繩放松讓鉆頭向下旋轉鉆進，直至設計時標高。若實際施工時土質過硬，可利用灰漿泵清水潤滑來降低鉆進難度；

（3）水泥漿的制備，攪拌下沉到距設計標高1in時需按已設定好的水泥漿配合比進行水泥漿配置并進行壓漿；

（4）提升噴漿攪拌。下沉至設計標高后，啟動灰漿泵將已拌好的水泥漿壓入地基內部，在原地空轉幾圈后在噴漿同時加快攪拌速度。加快攪拌速度時必須嚴格按照之前設定好的速度進行，確保料斗內水泥漿能夠充分利用同時鉆頭可以達到規定的樁頭位置；

（5）重復下沉并提升攪拌速率，攪拌時必須確保水泥漿和土能夠攪拌均勻。而要想做到這一點應當先將鉆頭重復攪拌下沉，當其達到攪拌高標后提升攪拌速率。若樁頭部位和建筑物上部有接觸，還應當盡量降低鉆頭的損傷。重復攪拌時可在樁頭1m范圍內進行噴漿加固；

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

（7）移位，當完成自（1）到（3）的工作之后，繼續移動鉆機進行下一步工作。

3.2深層攪拌樁施工操作關鍵點

施工時鉆頭的鉆進速度需結合實際施工過程中地層軟硬情況來確定，同時施工時還需結合攪拌機的電流值和噴漿情況來判定鉆進速度；進行漿液配置時刻可采用C20以下的普通硅酸鹽水泥，同時嚴格控制漿液中的水灰比例;當機具下攪拌遇到較大的硬土阻力時需邊用灰漿泵輸入清水邊進行攪拌工作；實際施工時，樁機司機和攪拌工應當保持聯系，保證施工的正常進行。保證攪拌機能夠連續供漿，若需要停工，繼續供漿面以下需先搭接0.5m噴漿施工。當停工時間超過30分鐘時還需還進行管道清洗；實際施工時還需配置專人記錄攪拌機不同狀態下的速度、工作中供漿、停漿具體時間以及鉆進深度等參數值。

施工中可能出現的質量問題

1、地質因素的影響，使得其水泥攪拌樁出現問題

部分地區的地質狀況的作用，可能使得水泥攪拌樁發生質量問題。我們可以通過一個例子，對此進行敘述。比如：A工地的工作人員，實行水泥攪拌樁復合地基的施工工作。在工作過程中，并沒有發現其質量出現問題。然而，在工程結束之后，通過相關的檢查工作，發現這個地區有些水泥攪拌樁的樁體，出現松散的現象。與此同時，這些樁體的強硬度也不能夠符合標準。A工地的軟土地基處理工作，在具體實行過程中，其工作人員幾乎都是按照其規范進行相關的施工工作。所以，施工過程中的水泥用量，應該符合其設計標準。從而，大部分的水泥攪拌樁，也就應該符合標準或者達到設計要求。然而，事實卻不是這樣。為了能夠研究該問題的原因，其施工單位運用相關技術，進行了勘察以及檢測。

2、研究工作人員運用工程技術，對其質量問題的原因進行了專業分析

通過相關工作人員的檢測，發現當地的土質有問題。其地表雜填土含有灰褐色的腐殖土，同時此地的腐殖土其結構較為疏松。這樣就使得這些土與水泥，經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結性，相對來說比較差。與此同時，腐殖土內部含有很多不規則的水泥顆粒。并且，該種水泥土的變形程度也比較大，其強度不夠高，甚至不能夠達到普通水泥土的五分之一。相關的研究工作人員，運用自己的專業知識以及實驗，對該項工作進行了總結。他們認為因為腐殖土在結構上比較疏松，同時所含有的水分相對來說較高，以及其酸性較強。這樣就可能導致水泥以及粘土礦物，所發生的水化反應以及水解反應，相對來說有所降低。與此同時，也能夠在一定程度上減少其凝結能力，從而減少了水泥的強硬度。所以，在有些軟土地基的處理工作中，運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，具有使用機具簡單、轉移方便、可多點施工的特點，能快速完成軟基處理，有效地使攪拌樁與土體形成復合地基，大大降低了樁間土的應力，提高了地基的強度和承載力，既能縮短工期，又能節約投資，值得推廣應用。