市政道路深层水泥搅拌桩施工分析

◎陈磊

引言：

在传统的市政道路建设中，由于地基建设的相对落后，大多数市政道路的地基都是质量较差的软土地基。市政道路是城市道路的中心，在实际施工过程中，往往需要具有较大的承重能力，由于软土地基的质量较差，大多数市政道路的使用寿命难以得到保证。水泥搅拌桩施工技术作为二十世纪末快速发展起来的一种新型地基施工技术，在地基加固处理当中已经得到了较为广泛的应用，为市政道路地基的加固和道路建设发挥了重要的作用，大大提升了市政道路的使用寿命。

一、水泥搅拌桩施工技术概述

水泥搅拌桩施工技术发展于二十世纪末，经过十几年的发展之后，如今在市政道路施工方面已经有了较为广泛的应用。它的主要作用是对道路地基进行施工和加固，通过提升城市地基的质量来保证城市道路的使用寿命，保证市政道路能够在较长的时间内持续使用。水泥是水泥搅拌桩施工技术固化剂的主要成分，利用水泥搅拌桩，该技术可以将大量水泥注入泥土当中，然后通过搅拌技术让水泥和泥土进行充分的混合，并经过一系列的物理和化学反应使得原本质地松软的泥土变硬，达到市政道路建设所需要的地基要求。具体来讲，水泥搅拌桩施工技术可以分为干喷法和湿喷法两种，分别适用于不同的施工环境，并且在实际施工过程当中都有着十分不错的应用效果。

水泥搅拌桩施工技术

二、市政道路软土地基的危害

不同地区的地质土壤情况相差较大，实际完成工程质量受到周围自然环境和地质环境影响较大，需要就不同地区的地基特点进行慎重选择，软土地基是市政道路建设过程中常见的施工环境。在建设施工过程中，软土地基无法承担直接进行地基建设的任务，在地基施工之前，首先需要对软土地基进行改善，由于市政道路工程往往具有较大的负荷，同时由于整个市政道路的总体投资金额较大，且连接的位置较为关键，所以在投入使用之后，需要具备较长的使用寿命，并且在使用过程中需要保证较高的安全性能，而软土地基对于市政道路建设而言具有诸多不良的影响，首先由于软土地基自身的物理特性决定了其承载力与普通地基相比相差较远，在日常使用时能够承受的荷载能力有限，并且在后期无法承担较大的负荷。在使用过程中，随着使用时间的增加，软土地基区域的沉降问题较为严重，会影响到过往车辆的正常行驶安全。由于软土地基的强度较低，在使用过程中容易出现变形的情况，道路严重变形会影响到整个交通网络的正常运行，造成巨大的社会负面影响和经济损失。

三、水泥搅拌桩施工技术的优势

与传统的市政道路地基加工技术相比，水泥搅拌桩技术有着不可替代的优势。

1.最大程度的利用原土。

水泥搅拌桩施工技术最突出的优势就是能够最大程度的利用原土。在道路地基建设当中，为了避免软土地基在使用过程当中因难以承受过高的压力而遭到损坏，需要对软土地基进行加固处理。而传统的地基建设技术进行加固的方式往往是将原本的软土挖掘出来，再以硬度较高人工挖掘土进行置换。这种置换方法虽然能够起到加固地基的作用，但是往往需要浪费大量的人力物力，且在施工环境较为恶劣的情况下难以使用。而利用水泥搅拌桩施工技术，通过将软土与水泥充分搅拌结合，促进其产生相应的物理和化学变化来使其变硬，可以最大程度的利用原土，降低在施工过程当中所造成的人力物力消耗。同时，因为避免了人工置换土质，水泥搅拌桩施工技术也能够大大的缩短施工所需的时间，提高市政道路建设的工作效率。

2.对周围建筑的影响较小。

传统的道路地基施工技术要大范围的进行地基土壤的转移和置换，用于地基建设的土壤往往质地较硬且承受压力较大，因此很容易造成地基的侧向挤出，对周边的建筑地基造成影响，从而在一定程度上造成了周边建筑质量的下降。利用水泥搅拌桩施工技术，直接利用原土进行地基的加固和施工，可以最大程度的保证周边土地不受破坏，因此往往不会造成地基的侧向挤出，可以将对周边建筑的影响降低到最小，保证周边建筑不会因为市政道路地建设而遭到破坏。

3.施工方案设计灵活。

市政道路的建设往往需要面对不同的土地环境，根据不同的土地环境选择不同的施工方案能够在很大程度上提高施工工程效率，降低道路施工所需要的成本。传统的道路地基建设手段由于技术水平的相对落后，在面对不同的土质环境时往往没有较多的变化，只能采用同样的施工方案打“持久战”，这无疑会大大增加道路施工所需要的时间，提高道路施工的成本消耗。在这一方面，水泥搅拌桩施工技术所具有的优势是，它能够根据不同的土质环境选择不同的固化剂原料，通过不同的固化剂配方来适应不同的土质环境，从而保证水泥搅拌桩施工技术能够适应各种土质的要求，不论在何种土质环境下都能够保证具有最大的施工效率，以此来避免道路施工团队因为土地环境的不同而造成的施工效率的下降，大大降低了市政道路施工所需要的成本。

4.避免附加沉降的发生。

在传统的道路地基加工技术当中，不论采用哪一种技术手段，最后建成的地基与原土相比，其重度都会发生很大的变化，单位面积上对土层的压力大大增加，再加上施工过程当中对于土层的扰动，土层承受压力的能力降低，最终导致地基沉降的发生。地基的沉降会引发城市道路的下陷，从而大大缩短了城市道路的使用寿命，并且造成了道路使用的交通安全隐患。利用水泥搅拌桩施工技术，直接利用原土加注水泥进行施工，最后完工的地基与原土相比，它的重度并不会发生太大的变化，并且，利用水泥搅拌桩搅拌施工，对于周围土层的扰动影响也同样会降低到最小。

四、水泥搅拌桩施工技术的应用

1.试桩。

为了确保后续工作的安全和顺利进行，在施工正式开始之前，需要工作人员和设计人员对于施工地区的自然地质条件进行调查，并进行现场试桩，首先需要勘察施工场地地质环境，以判断选择合适的施工方法，确定最合适的桩型以方便后续进行材料设备的供给。为了防止在施工过程中出现不必要的失误，造成施工无法按时进行，在施工机械进入现场之前，需要对设备的工作状态进行检查，确保其能够完成既定工作任务，同时对桩基设备和施工现场条件进行二次比对，进行对比的目的是更准确地掌握搅拌桩的承受力，为后续工作提供准确的判断依据。由于在施工过程中，如果临时变更桩型，会额外增加施工费用，因为在施工过程中，如果临时对桩型进行变更，就需要对适配的机器设备及材料进行改变，此举不仅会大幅度降低工程进度，而且会造成施工成本的上涨。所以在进行施工之前，首先需要对所有的相关内容进行确认，保证在非特殊情况下，不需对桩型进行变更，然后再将相应的适配安装设备和材料进行调配。对于市政管网工程而言，对于桩型改变的几率较少，但不排除特殊情况，如前期设计过程中对地质勘查效果不详细，或者是工作人员对于桩型材料实际的力学性能掌握不够，导致在施工过程后需临时对桩型进行变更的情况。总之，为了控制施工成本和施工进度，在正式施工之前一定要对相应的准备工作、相关数据再三确认，保证性能符合施工需求，以保证正式开工后相关作业内容都能够按照原计划顺利进行，最大程度地保证施工工期的控制。为了防止搅拌桩数量过多而造成的荷载数值巨大，使该区域的软土地基无法承受，可采用静压桩施工方法。

但由于两种数据之间的关系并非明确的数字对应，所以需要根据当地实际情况和工作人员经验，对其相关经验有一个大致的了解，并在后续工作安排中有所体现，确保能提前设计应急预案，防止在设备使用过程中，由于相关数据计算失误导致工作无法顺利进行。根据工作经验，压力桩与单桩承受力一般的比值为2，在之前的实验过程中只要能够完成静载实验的相关内容，就证明在后续的实际使用过程中也能符合相应的需要。为了持续提高现场质量管理能力，就要对工作过程中相应的数据进行收集整理，尤其是关于承载力、有效桩长、灌浆速度、入岩深度等，对于道路正常使用寿命和工作质量有密切影响的数据，必须要分门别类的进行整理收集，以便在未来的工作中作为基础数据，帮助工程管理人员更好地掌握现场施工情况。

试桩

2.选择机械。

水泥搅拌桩施工量较大，宜采取机械化作业方式。为顺利完成水泥搅拌桩施工任务，需结合工程质量要求、实际施工环境等具体情况，选择相适应的机械设备。深层搅拌桩机是最重要的施工机械，主要选用单轴深层搅拌桩机和双轴深层搅拌桩机。这2种搅拌桩机的适用场所不同，应根据设计图纸和地基处理条件做出合理选择，以保证其与实际施工需求相适配。对于块状软基，选用单头深层搅拌桩机较为合适；而对于壁状或格栅状软基，选用双轴深层搅拌桩机为宜。

3.放样。

放样工作通过对实地进行测量，并对测量过程的数据进行汇总整理，为后续的施工工作提供准确的测量数据。为各个建设内容之间的相对距离、关系点以及角度高度等提供明确的数据支持，帮助工作人员设立好相应的控制点，为完成建设任务，找到相应的标高点，提供准确定位。放样工作的质量，直接决定了后续工作是否能够顺利推进，也决定了实际施工内容是否与设计参数保持一致，所以在放样过程中必须严格按照图纸中的规定来进行工作，并保证最终测量结果的准确性。

4.拌制水泥浆。

水泥搅拌桩在道路工程软基加固过程中，有非常重要的影响，在拌制水泥浆时，工作人员必须要控制好水泥、水以及其他添加剂的配合比，在进行配制之前，为了防止材料浪费并明确配制材料的实际使用效果，要选择少量材料进行提前试验，确保水泥浆质量能够符合施工标准。实际拌制水泥浆要根据之前实验所得到的配合比数据进行确定，在进行水泥搅拌过程中，应确保整个过程的搅拌速度均匀，防止水泥成块，更不能出现凝固现象。

5.水泥搅拌机械安装现场就位。

水泥搅拌桩在加固软基施工过程中，应对施工现场进行及时清理，并安排专业工作人员对机械设备进行组装，确保钻机能够顺利进场并完成组装任务。设备组装过后，需要有专业工作人员对机械设备的工作状态进行调试，并采用仪器对其各部分的机械组成进行调试，在施工过程间，工作人员也要定期对设备进行检查，确保机械能够处于正常的工作状态，以防止机械设备异常而造成的水泥浆制备搅拌过程出现问题，影响到后续的施工质量。

6.搅拌机提升搅拌。

钻机正式开始工作之后，应沿着之前安排好的钢筋架方向，不断进行切土搅拌，在搅拌混凝土时，水泥浆的浆泵要开始向土质中灌入水泥浆。当达到施工要求高度之后，不再注入浆液，但要根据试桩时间对其进行控制，及时提升搅拌机位置，防止喷浆口堵塞。

搅拌机提升搅拌

五、市政道路软基工程水泥深层搅拌桩施工质量控制

随着国民经济发展速度的不断加快及科学技术的不断进步，我国城市化建设也愈加完善，这都为市政道路建设规范的扩大提供了可靠地依据。在社会主义市场经济高速发展的今天，市场竞争压力越来越重，更对市政工程的质量提出了更高地要求。

1.对全部施工机械设备进行准确编号，在钻机明显位置悬挂现场技术员、钻机长等标牌。在水泥搅拌桩开钻前，应对整个管道进行清洗并对管道堵塞情况进行检查，确保水彻底排出后，应进行下沉作业。将一个吊锤悬挂在主机上面，可以降低水泥搅拌桩体垂直度的偏差值。

2.将电脑记录仪配备到每台机械上，可以确保桩体掺合量与水泥浆用量符合设计规定。并进行水泥浆比重测定仪的配置，确保实时对水泥浆水灰比进行检测，确保其符合施工要求。为防止第一次下钻出现管道堵塞现象，可带浆下钻，与总喷浆量相比，应低于50%，在下钻施工中应避免带水下钻施工。施工中应选用低档操作进行第一次下钻与提钻作业，随后进行提升。水泥搅拌桩成桩时间应在40分钟以上，并将其喷浆压力控制在0.4Mpa以上。

3.为达到施工要求，在桩底第一次提钻喷浆时应进行30秒的停留，随后进行桩端作业。水泥深层搅拌桩施工过程中，应对喷浆与停浆时间进行严格控制。开钻施工后不能出现喷浆中断现象，应连续作业。当存在喷浆量不够的情况，应严格遵循相关施工规定，进行复喷作业。复喷喷浆量应在设计规定以上。如遇不可避免因素时，应对中断深度进行及时记录与分析，补喷施工应在12小时内进行，并在施工记录本内进行补喷情况的详细记录。补喷重叠段必须在100厘米以上，如时间在12个小时以上时，应选用补桩方式进行施工。

结语：

深层水泥搅拌桩处理过程较快，可以快速投入使用。但深层水泥搅拌软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不满足设计及规范要求，则很难进行补救且在构成隐患。因此，在施工中需要紧抓施工环节，严格控制施工过程中的施工管理。根据现场实际地质情况对工艺等做出必要的调整，有利于保证工程质量。