水泥搅拌桩技术在公路软处理中的应用

陈照亮

摘要：随着我国经济的发展，公路建设也在不断推进深化，逐渐覆盖全国。在公路建设过程中，软土地基是常见问题。作为针对软基的一种有效处理方式，水泥搅拌桩逐渐成为公路软基处理的高频方法。文章基于对水泥搅拌桩技术的概括介绍，结合案例论述了水泥搅拌桩在公路软基处理中的相关应用。

关键词：水泥搅拌桩技术；软基处理；应用

一、水泥搅拌桩施工技术概述

水泥搅拌桩技术是以水泥作为固话剂主剂，运用搅拌桩机将水泥送入土体并进行搅拌，使水泥与土充分接触并发生一系列物理化学反应，使软土硬结，达到强化软土地基的作用，提高地基强度。

（一）作用原理

1）水泥在软土中的水解、水化反应。

普通水泥的化学成分包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝等化合物组成。在水泥与软土接触、搅拌过程中，水泥颗粒会与软土中的水发生水解、水化反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙等化学物质，以悬浊液形式存在，具有一定的胶结作用，在凝结后便形成了水泥土的胶结强度。

2）粘土颗粒与水泥化物的作用。

在水泥化合物形成后，有些水化物将自身硬结，这便是水泥石骨架。另一部分水化物则是结合了周围的粘土颗粒，由于粘土颗粒具有一定的活性，结合后生成新的矿物。这一作用的发生在时间、搅拌程度等方面有着一定的要求，因此，水泥搅拌桩技术在施工时应尽量搅拌均匀，使土块粉碎，将水泥与土质充分接触。

（二）优缺点

水泥搅拌桩技术具有以下几点明显优势。首先，适用土质类型较廣，可加固深度大，目前我国国内水泥搅拌桩技术的加固深度最大值达到30m。其次，水泥桩搅拌技术施工工期较短，相应的成本较少，且无公害、无噪声、无环境污染，符合当下绿色生态理念。第三，施工机械化程度高，水泥桩搅拌技术的施工过程主要以来水泥搅拌桩机械，在我国生产此类机械的厂家众多，机械可选择性也较高，在施工过程中机械化操作可解放劳动力，有效提高工程效率。

二、水泥搅拌桩技术在公路软基处理中的应用

虽然水泥搅拌桩技术存在一些问题，但是由于其施工优势突出，在我国公路软基处理中被广泛应用，以下将以温州绕城高速西南线工程为例，具体阐述水泥搅拌桩技术在公路软基处理中的应用。

（一）工程概况

温州绕城高速公路西南线工程（仰义至阁巷）地处温州地区西南面，经过鹿城区、瓯海区、瑞安市、平阳县四个县市区。全长约56.328km，其中鹿城区段5.026km、瓯海区段16.904km，瑞安市段25.423km。平阳县段9.975km。全线按六车道高速公路标准进行设计，设计速度为100km/h，共设枢纽互通3处，一般互通5处，管理中心1处，養护中心1处，养护工区1处。

水泥搅拌桩施工项目地处瓯海区郭溪、瞿溪镇境内，地表为冲海相、海相可塑状粉质粘土，厚度1～3米，下部软土为海积淤泥、淤泥质土，呈流塑，分布广，厚度大，含水量大。水泥搅拌桩施工段全部位于瞿溪互通A、E、I、G、J、FD1、FD2匝道及JX与瓯海大道拼宽线内。设计行车速度为30～60Km/h。水泥桩搅拌工程数量如表1所示。

（二）施工方法

1.施工前期准备

施工前期应根据放样出的左右边桩进行清表，将范围内的灌木、杂草、垃圾、有机物残渣、原地面以下1020cm内的草皮和表土以及妨碍视线的实物进行清理，并转移至指定地放置。

2.水泥搅拌桩施工

如图1所示，水泥搅拌桩施工流程包括测量放样、桩基就位、制备灰浆、启动搅拌机切图下沉并喷浆至设计桩底、提升搅拌至桩顶。其中有两点需要注意。

首先，桩基运送至工地后，首先需要进行安装调试，在保证能够争产运行后将桩基移位至放样孔位，钻杆头对准控卫中心，桩位对中偏差不得超过cm。就位后还需进行水平校正，钻杆轴线垂直对准孔中心位置，施工时钻杆倾斜度不大于1%。水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，钻机井架两侧分别粘贴刻度标尺，以方便钻孔深度控制。

其次，制备水泥浆液时，采用磅秤分别称量水与水泥重量，应严格按照室内试验所确定的配比进行拌制。

第三，在搅拌时需要在确认搅拌头转速正常后边旋转切土边下沉，同时开启送浆泵喷水泥浆入土，两组叶片同时正反向旋转切割搅拌土体，直至达到设计深度。之后，改变内外杆的旋转方向，将搅拌叶片收缩到下部桩体直径，喷浆切土下沉，两组叶片同时正反向旋转切割搅拌土体，直至达到设计深度，在桩端应就地持续喷浆搅拌10秒以上。

三、结语

我国公路工程建设范围的扩大，对其中软基处理的相关应用的研究也在不断进行。水泥搅拌桩作为软基处理的重要方法之一，由于其适用范围广、成本低等突出优势被广泛运用。文章简要介绍水泥搅拌桩技术的相关知识，以温州绕城高速西南线工程为例具体介绍水泥桩搅拌技术在公路软基处理中的应用，旨在为我国未来水泥搅拌桩技术的研究提供参考。

参考文献：

[1]徐丽玲.水泥搅拌桩技术在公路工程软基处理中的应用[J].交通建设与管理，2015.