水泥搅拌桩在V型沟路基施工中的应用

摘 要：软基是目前公路建设中最常见的地质现象，软基处理效果好坏直接关系到高速公路安全运行，具体采用哪种处理方法要结合工程的地理位置、地质情况、工期以及造价等多方面因素考虑。文章针对陕西省黄延高速公路扩能工程LJ-17标V型沟段软基处理的方案及施工方法进行了阐述和分析，希望能为类似工程提供经验。

关键词：水泥搅拌桩；软基处理；施工工艺；控制要点

路基填筑之前如果地基处理不当，地基承载力不够，容易造成路基工后下沉大，路面整体破坏等，直接影响到行车安全及舒适性，故需要对软土地基进行处理，提高软地基的固结度和稳定性至设计承载力要求。文章针对陕西省黄延高速公路扩能工程LJ-17标V型沟段软基处理的方案，介绍水泥搅拌桩在陕北V型沟地段路基施工中的应用。

1 工程概况

陕西黄延高速LJ-17标位于延安市宝塔区万花乡境内，线路主要沿着河谷、沟谷底部布设，两侧山体自然坡度较陡，冲刷严重，谷底淤积层较厚，土壤含水率高，不能直接进行路基填筑施工，属于典型的软土地基。

2 软土地基处理方法的选择

目前国内高速公路路基工程软基处理方法主要包括换填垫层法、预压法、碾压及夯实法、振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩、水泥搅拌桩、高压喷射注浆法、石灰桩法、挤密桩、化学加固等处理方法。结合工程的地理位置、地质情况、工期要求、工程造价、环境影响等多方面因素综合考虑在换填垫层法和水泥搅拌桩法之间进行比选，以确定处理方案。

换填垫层法以砂石、素土、灰土和矿渣等强度较高的材料，置换地基表层软弱土，提高持力层承载力，扩散应力，减小沉降量，适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土及暗沟、杂填土等浅层地基处理。

水泥搅拌桩利用搅拌机，将水泥粉或水泥浆和土在原位拌和，搅拌后形成柱状水泥土体，可提高地基承载力，减小沉降，增加稳定性和防止渗漏，建成防渗帷幕，适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。

由于线路处于V型沟地段，沟底较窄，沟底淤积层较厚，无法进行大面积的换填作业，地基在未处理前根部不能保证大型运输设备通行，只能从线路一端向另一端推进，远远不能保证工期，同时部分段落软土层很深，换填很难达到预期效果；再加上延安地区地材单价极高，交通运输条件极为不变；经过多方比较，认为采用水泥搅拌桩进行处理既能满足工期要求，同时处理效果有保障。

3 水泥搅拌桩施工工艺

钻机就位前，先对施工场地进行整平，清除场地内的所有障碍，并清除地下管线或按要求移位；检查钻机的安装调试情况，检查钻杆长度、钻头直径、喷浆管道及管道中有无堵塞及钻机运转是否正常；按要求布设桩位，以木桩或竹签标定，桩顶涂红油漆，并用白灰划直径50cm的圆圈标明；钻机就位后，通过操作使钻头对准桩位，同时在钻机的主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上下左右的距离相等来调整钻杆是否垂直，保证桩体垂直度的允许偏差不大于1.5%；搅拌机旋转切土下沉、钻进速度≤1m/min；搅拌机下沉到设计桩长的桩底后，钻头反转，打开送浆阀门，喷送水泥浆，并确认水泥浆到桩底后，桩机再进行提升搅拌，喷浆用量控制在每根桩用水泥浆总量的1/2以下。做到喷浆均匀，匀速搅拌提升，提升速度<0.8m/min；当钻头提升至距离原地面50cm左右时，再重新边喷浆边搅拌至桩底，至桩底后停止钻进，连续喷浆1min，最后搅拌提升至地面，停机，做好施工记录，打印施工过程资料和成桩资料。复搅时下钻速度≤1.5m/min，提升速度≤0.8m/min，且每延米工作时间不小于4.5min，搅拌速度30～50r/min；当一根桩成桩停机后，必须清洗喷浆管道，然后再移机就位到另一桩位；在水泥搅拌桩施工过程中，做好施工记录，打印施工过程和成桩资料。钻机钻进速度，第一次喷浆搅拌提升速度第二次重复搅拌下沉及提升速度、每延米的工作时间、喷浆量、水泥用量等均以试桩时总结确定的施工参数做为施工控制参数；当桩体强度达到设计强度70%后，人工对搅拌桩桩头超灌部分进行凿除，并清除现场多余土层，进行场地整平，待满足各项检测设计要求后，填筑卵、砾石垫层。

4 水泥搅拌桩施工质量控制要点

每根成型搅拌桩的质量控制重点是水泥用量、水泥浆制拌的罐数，水泥浆搅拌的均匀程度，施工过程中是否有断浆现象，喷浆搅拌提升的时间及复搅拌时间；要求所有桩机必须编号挂牌，标牌内容包括现场负责人、技术员、现场监理、钻机长、桩长、桩距等，标牌尺寸应符合标准化要求且悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人；施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间，每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业，储浆罐内的储浆量不得少于一根桩的水泥浆用量加50kg，若储浆量小于上述储浆量时，不得进行水泥搅拌桩施工；施工中若发现喷浆量不足时，必须进行整根桩复喷搅拌，复喷的喷浆量不得小于设计用量；成桩过程中发生意外事故（如提升过快、送浆道路堵塞、断电等），影响桩身质量时，应在6小时内采取补救措施，补桩喷浆重叠长度不得小于1m，否则应重新打设。新桩距旧桩的距离不得大于桩距的15%，并填报在施工记录表内备查；施工地质发生变化、桩长须进行调整时，采用工作密实电流加以控制，当密实电流明显增大，判断进入相对硬层时，进入硬层深度≥50cm；现场技术员必须全过程旁站水泥搅拌桩施工过程，且对桩位偏差、桩身垂直度、水灰比、水泥掺量、喷浆流量、搅拌提升速度、喷浆的均匀程度等做到逐根检查，并做好施工原始记录；水泥搅拌桩的施工机械必须配备电脑记录仪及打印设备，同时喷浆计量系统必须进行标定，并具备良好的稳定性，以便控制水泥浆用量及喷浆均匀性，便于现场检查。

5 结语

通过对该段软基处理效果进行检测，处理后复合地基承载力满足设计要求，达到了预期处理效果，同时工期大大提前，带来较大的经济效益，具备推广使用前景。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.公路路基施工技术规范[S].2006.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].2006.

作者简介：熊友亮（1985- ），男，湖北宜都人，助理工程师，土木工程专业，项目总工，从事高速公路、铁路施工管理工作。endprint