水泥搅拌桩在软土路基施工中的应用研究

丁庆徳 张珑珑

（平顶山市凯达工程监理处，河南 平顶山 467000）

工程项目建设中的首要问题便是软土地基，因软土路基具有压缩性高、渗透性小、抗剪强度低、固结系数小、含水量高、天然孔隙比大等等不良特性，因此在不做完善处理的情况下，软土路基的地基承载力较为薄弱，从而使得工程项目质量不佳。软土路基处理的有效手段和方式便是水泥搅拌桩，经其处理后的软土路基加固效果显著，可以承受较大的加荷速率且抗竖向变形能力强，且有较广的适用范围。本文将从水泥搅拌桩在软土路基施工中的应用及其施工质量控制措施等方面进行简要探讨，以供参考。

1 水泥搅拌桩的特点

1）水泥搅拌桩因其能够有效利用自然资源的特点，从而可大大减少工程建设的实际投入成本，又因其是处理软土路基的主要有效方式，所以在控制工程预算方面有较优的表现。

2）水泥搅拌机在实际使用过程中通过搅拌水泥和软土来增强软土路基的承载能力，使其能承受较大负荷，从而保证工程的质量。

3）水泥搅拌桩在实际使用过程中还具有无噪音的特点，可以有效减少对工程附近居民产生的生活影响，从而促使可持续发展目标更好地达成。

2 水泥搅拌桩的基本原理

软土地基，具有压缩性高、渗透性小、抗剪强度低、固结系数小等特性，因此需要在水泥搅拌机的完善处理下来提高软土路基的整体地基承载力。水泥搅拌桩主要是利用水泥浆液或者其他胶凝性质的固化剂材料，用特定的搅拌钻机将这些固化剂材料喷入软土地基中进行强行、均匀地搅拌，在此过程中，固化剂材料与软土会产生一定的物理化学反应从而使软土变成具有一定强度的复合地基，从而有效提高软土路基的稳定性、坚固度、韧性、承载力与平整度。

水泥搅拌桩依据固化剂材料掺入时的状态情况，分为干法与湿法两种，干法是以水泥干粉为主的水泥粉干式喷射搅拌方式，湿法是以水泥浆为主的水泥浆液搅拌方式。两者具有不同的优势与缺点。水泥粉干式喷射搅拌方式下的水泥土硬化时间较短，但较难均匀地搅拌，也很难做到复搅；而水泥浆液搅拌方式下的水泥土硬化时间相对较长，但能较好地做到均匀搅拌与复搅。

3 水泥搅拌桩的应用优势

1）使用水泥搅拌桩将水泥与施工现场的各种土类混合搅拌后形成的复合地基，强度、承载力均比原土质量要提高很多，且软土地基变形小，因此对于地基变形要求高的软土地基工程非常地适用。

2）因为水泥搅拌机不需要其他各类砂石料，仅仅只需把水泥与施工现场的各种土类混合搅拌来形成复合地基，因此这种软土地基处理技术特别适用于施工现场缺乏砂石料的工程，工程现场施工可以减免相对应的工作流程步骤，从而有效提高工程施工的效率，也一定程度上节约了成本。

3）因水泥搅拌桩在实际使用过程中还具有无噪音的特点，可以有效减少对工程附近居民产生的生活影响，同时其产生的弃土量较少，这些都使其对工程项目附近的居民生活以及环境的影响有了大大的缩减。

4 水泥搅拌桩在软土路基施工中的施工工艺

1、水泥搅拌机械的安装与就位。当水泥搅拌机机械设备首次进入到工程项目施工现场的时候，对于机械设备的电流表、管道压力表、电磁流量表、深度测量仪及电脑打印机必须有明确的标定，同时要注意桩机的平面位置、垂直度控制以及桩长控制标记。另一方面，设备的钻头叶片部位由于经常使用导致常有磨损的情况发生，所以为了确保桩体直径的准确性，在施工过程中有关人员需经常对其进行复查工作，一旦发现机械设备的磨损出现较为严重的情况时，必须立即联系有关人员进行维护、修补工作。

2）搅拌水泥浆。为了切实保证水泥浆配合比的准确性，工程项目施工单位必须要严格按照设计的掺入比进行控制，严格把控水泥、外加剂及掺合料等施工材料的用量，软基处理水泥用量掺入比一般按12%～15%水泥进行控制；同时为了保证水泥浆搅拌的均匀性，工程项目施工单位必须在把控好时间等基础上对其同时搅拌，以避免水泥浆出现块状、团状、初凝等状况，在成桩施工中，必须将水泥浆每次搅拌的量控制在一根桩用量以上[2]。

3）搅拌与喷浆。为了确保各种土类与水泥浆之间能得到充分地搅拌，启动钻机之后，要使钻杆在保持匀速下沉等基础上同时进行搅拌，在此过程中还需开启送浆泵，以确保旋转和搅拌能够同时有效地进行作业。与此同时为了进一步保证水泥浆得到了充分地搅拌，在达到设计的下沉深度要求之前，需持续地向土体喷射浆液，在下沉深度达到要求后不可立即停止喷射作业，需保持至少半分钟以上的持续喷浆状态[3]。

4）提升与搅拌。当搅拌机提升到桩体顶部时，需要在这一位置保持两分钟以上的搅拌时间，以确保搅拌充分，最后再将搅拌机关闭、移位，如此既能防止出现喷浆口堵塞问题，又能确保搅拌过程不中断[4]。

5 水泥搅拌桩施工质量控制措施

1）材料质量。为了做到对每一个水机搅拌机施工中需要用到的水泥材料都有一个严格的把控，保证入场的材料都是合格的、高质量的材料，在其进场前，有关人员首先必须检查其是否具有合格证书等质量证明文件，其次抽样检查每批次的水泥材料。根据设计要求配制灰浆，如果灰浆出现离析现象则不能使用，在集料斗中倒入灰浆时，需要提前过筛，以免浆液中的块状物损坏泵体[1]。

2）桩身水泥用量。贮水泥浆罐容量应超过一根桩的灰量加50kg，当贮水泥浆罐贮浆量不足时，会造成桩身强度的下降，此时不得对下一根桩进行施工；而当贮浆量过高时，又会造成材料浪费的情况。桩身的强度与水泥的用量是相关联的，因此，为了确保施工的顺利进行，在施工过程中必须不断地计算水泥用量以确保其达到规定的要求[5]。

3）搭接长度。只要水泥搅拌桩在施工过程中出现了中断的情况，就应在水泥搅拌桩重新开始作业之前，将其搭接长度控制在0.5m以上。

4）测验承载力。水泥浆搅拌点均匀程度一定程度上决定了复合地基的承载能力，而复合地基的承载能力又决定了土地的使用寿命，因此，为了有效地控制软土路基的质量，应对水泥搅拌桩复合地基进行设计阶段试验软土的承载力测验与软土复合地基承载力测验。在施工面上钻芯取样，然后进行为期28天的静荷载试验（每施工面不小于3点），以此测验评定复合地基承载力，根据现场施工的实际条件，可适当增加测验次数。

6 结束语

综上所述，水泥搅拌桩是一项具有一定难度的、较难控制的施工工艺，因此相关人员必须具有较强的工作责任心，做到对施工材料、施工机械设备的全程把控与情况记录，以此确保水泥桩的施工质量。水泥搅拌桩是我国目前软土路基处理的主要方式与手段，它具有施工便捷、成本较低等优点，并且水泥搅拌桩对于软土路基的加固效果较为显著，不仅提高了土地的使用寿命，还大大提高了道路运行的安去性。因此，在工程项目施工过程中实际应用水泥搅拌桩技术时，相关部门及工作人员更应该严格按照规范流程来开展施工作业，以确保施工效果有最大化的体现。