水泥搅拌桩加固公路工程软土地基应用研究

曹家丕+李志鹏

摘 要： 水泥搅拌桩复合地基作为一种有效的地基处理方法，在我国得到了长足的发展，搅拌桩施工工艺不断得到改进，搅拌桩因其施工简单、工期短、投资少、噪音低且施工质量较易可靠，在我国软土地区得到了广泛应用及推广。为此，本文在充分了解软土概况的基础上，对公路工程软土地基水泥搅拌桩施工技术的应用及质量控制进行了分析与探究。

关键词： 水泥搅拌桩；公路工程；软土地基

一、软土的概况

从广义上说，软土就是低强度、高压缩性的软弱土层。路基修筑在软土地基上，常常会出现路基失稳或沉陷过度等情况，基于此必须对软土路基进行加固处理，只有这样才能避免损坏公路等情况的发生。一般都会将淤泥、淤泥质土、软粘性土归为软土。软土具有天然含水率高、孔隙比大等特点。其含水量通常都在34%到72%之间，孔隙比也在1.0到1.9的范围内，饱和度通常在95%以上，液限主要为35%到60%的范围。作为公路工程施工及使用过程中最常见的一项质量问题，软土施工难度较大。造成公路工程损坏的因素较多，这主要包含多方面原因，如材料、设计及管理等，软土路基施工不当也会对工程安全造成极大的威胁。在公路工程施工中，软土施工是具有实用性的重要环节，其施工质量的优劣对水利工程的使用性能及使用年限将起到关键性的作用，甚至会造成极大的人员伤亡及财产损失。做好软土处理工作是确保公路工程施工质量的重要保障，在公路程施工中，要求该工程具有良好地承载力、稳定性，还必须具有较高的强度。与此同时，在软基施工过程中中如发现路基不稳等情况，必须根据具体施工情况，选用科学有效地施工方式进行处理。如处理不当，将严重影响到国家及人民的切身利益，甚至造成极大的人员伤亡与财产损失。由此可见，软土路基处理是否得当对公路工程施工中具有重要意义。

二、公路工程软土地基水泥搅拌桩的应用

1、试桩

为提高软基施工的质量，必须做好施工准备工作。搅拌灰土通常用土体中任一点经钻头搅拌次数N和单位时间内的喷出量来表征，它是影响地基加固效果的重要因素。

根据室内配合比试验结果，应对不同的地质条件，进行现场工艺性试桩，宜在室内配合比试验28d强度确定的进行。根据室内试验选定的配合比用量，每延米增减5kg进行工艺性试桩，3种水泥用量各试打10-15根并对每种水泥用量的桩取2根进行取芯检测，根据检测结果确定施工用配合比，工艺性试桩的目的量；通过试桩应掌握下钻及提升的困难程度，确定钻头进入硬土层电流变化程度，确定合适的输灰泵输灰量；掌握水泥干粉经输灰泵到达搅拌桩喷灰的时间，掌握预搅下钻速度，粉体搅拌桩机提升速度，搅拌下沉，复搅提升等施工参数。

2、平整场地

将软土路基表面的杂物清理干净，选用黏性土回填的方式对低洼地段进行夯实作业，进而对地基承载力有效增强。对于水田地段，排水疏干后清表0.3—0.5m，将原有路面进行横坡设计，同时在路基两侧进行边沟开挖施工。

3、测量放样

用全站仪按图纸准确放出控制桩后，根据桩位布置放出具体桩位，对控制桩要设明显标志，并定期复核。

4、拌制水泥浆

遵循施工设计要求进行水泥浆的配置，准确计算水泥、外加剂、掺合料等材料的用量。在工艺性试验中对水泥浆的搅拌时间进行确定，水泥浆搅拌过程中不能出现团块等现象，水泥浆如产生初凝等情况，则不能在施工中应用。

5、机械安装、就位

在施工现场进行机械设备钻机的拼装及就位工作。在机械进场后，施工人员必须准确标定桩机的电流表、管道压力表、电磁流量表、深度测量仪、电脑打印机等。在软土路基施工中要对水泥搅拌桩机械进行定期检测，尤其是钻头叶片，如发现磨损较为严重，必须对其进行补焊作业，进而确保桩体及桩径的质量。将钻机移动、确保其与钻孔相对应，对钻机进行水平校正，使其钻杆轴线钻孔中心位置处于垂直状态，施工时倾斜度必须在1%以下。

6、搅拌、喷浆

钻机启动，顺着导向架使其钻杆匀速向下、持续下沉进行搅拌切土作业，并将送浆泵开启，确保其向土体进行水泥浆喷射作业。与此同时，双轴上的多层叶片同时正、反向旋转搅拌并达到设计深度。此后在桩端进行喷浆作业，并保持大于30s的时间，确保桩端水泥浆的均匀度。

7、提升搅拌

在提升搅拌机的过程中，如进行喷浆作业，防止堵塞喷浆口情况的出现是其进行的主要目的。与此同时，必须确保搅拌桩机钻杆上叶片进行正、反两个方向地旋转，并持续进行水泥浆地搅拌作业。将其喷浆量控制在小于总喷浆量的5%到10%之间。如提升到桩顶，要确保在这个位置进行2min以上的搅拌作业，然后将搅拌机关闭并进行位移。

三、公路软基工程水泥搅拌桩施工质量控制

软土路基作为公路工程施工的主要病害问题，为确保软土路基施工的质量，必须谨慎施工，并按照一定原则进行，如小投资、高效益及安全实用性等，同时要和施工现场的具体地质条件、施工材料的供给能力、工期长短等进行充分结合，以此来进行路基施工技术、工艺的准确确定，只有这样才能确保施工质量，才能实现公路工程软土路基施工的经济效益。

1、轻便触探法主要应用于成桩7天桩体质量的检测。选用带有勺钻的轻便触探器，在桩体中间位置进行钻孔取样施工，对其颜色的具体情况进行观测，主要对土的搅拌均匀度进行检测。在轻便触探击数和水泥土强度作用下，对桩体强度进行检查，确保其符合设计规定。通常情况下轻便触探法深度都在4米以下。

2、选用钻芯取样法在成桩28天后对桩体的完整性、均匀搅拌程度、桩体强度等进行准确检测，一般都会将钻芯取样频率合理控制在1% 到1.5%的范圍内，确保桩径为500毫米左右，其最大值应控制在600毫米范围内，往往选用等级强度为32.5或42.5的固化剂。

3、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。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。在施工中应严格遵循相关施工要求进行施工，在提高施工技术水平的同时，应规范施工工艺，只有这样才能确保施工的有效性，才能有效提升工程的质量。

四、结束语

综上所述，随着社会经济的不断发展，公路工程已经成为我国基础建设中的一项重要建设项目，水泥搅拌桩技术作为公路工程软基施工中的主要技术之一，其施工技术水平的高低直接关系着工程的整体质量。在工程施工中企业必须严格按照每一道工序的规范要求，对各环节质量严格把关，防止各种质量通病的发生，确保整体工程施工质量达到合格水平，并努力实现创优目标。

参考文献

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