高速公路软基处理中水泥搅拌桩的施工应用

徐 丽，郭承芳

（1.金华市鑫隆路桥建设有限公司，金华 321000；2.浙江正方交通建设有限公司，金华 321025）

1 水泥搅拌桩软基处理施工特点

高速公路软基处理中的水泥搅拌桩施工过程中，地基加固施工中无噪声，无振动，在施工过程中对环境污染较小，属于环保施工作业。同时，水泥搅拌桩在施工过程中不会对侧向土产生压力，对邻近建筑物影响较小。水泥搅拌桩施工过程中不需要进行支撑和锚固，能够自行进行支护挡土。在实际的水泥搅拌桩施工过程中根据需要可以施工成柱状、壁状、格子状和块状等各种相应的加固形状。施工中将桩体连接成壁后能够起到隔水障幕和不透水的作用，对地下水不需要采取降水措施。水泥搅拌桩施工周期短、成本低廉、效益显著，在冬季施工中要注意负温度对水泥搅拌桩的影响作用。

2 水泥搅拌桩软基处理技术要求

正常固结的淤泥与淤泥质土、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软基处理中，可以使用水泥搅拌桩法进行处理和施工。高速公路软基处理中的水泥搅拌桩施工中经常使用的方法有深层搅拌法和粉体搅拌法。

1）在处理有机土、塑性指数大于25的粘土、泥炭土、地下水具有腐蚀性以及没有工程经验的地区施工时，可以优先考虑水泥搅拌桩的施工方法，在实际的工程中必须进行现场实验确定其是否能够使用。水泥搅拌形成的水泥加固体可以作为基坑围护挡墙、大体积水泥稳定土、竖向承载复合地基等。加固体形状可分为柱状、壁状、格栅状和块状等。

2）在对公路软基处理和确定之前，应重点搜集拟处理区域内详尽的岩土工程资料。这些岩土材料包括填土层的厚度和组成，具体为软土层分布范围、地下水位和pH值、分层情况、土的含水量、有机质的含量、塑性指数等。

3）高速公路软基处理中的水泥搅拌桩，在施工前要进行室内土配比试验和配合比试验。实际工程中要根据实际的软基处理情况选择合适的固化剂和适量的外加剂等添加剂，充分准备好配合比的各种参数、龄期和相应的强度参数。

4）材料的选择和机械设备的选择要求上，要选择强度等级为32.5以上的普通硅酸盐水泥作为搅拌桩的硬化剂，也可以选择其他更加有效的固化剂进行有效的施工。施工过程中要严格控制好水灰比，保证水泥砂浆具有良好的流动性，能够进行有效的泵送，但是在使用的过程中应该着重避免环境的污染。根据公路软基工程需要，选用具有早强、缓凝、减水和节省水泥等性能特点的外掺剂。

3 施工流程及施工方法

高速公路软基处理中水泥搅拌桩施工流程，如图1所示。

施工方法如下：

1）清理、平整施工场地。在高速公路水泥搅拌桩的施工过程中要对施工场地进行及时的平整和处理。工程施工前要及时排出地面积水，施工场地要进行路面硬化保证工程道路通畅。

2）标出水泥桩钻孔位置并整平施工场地。按照设计图纸标出钻孔具体位置，及时整平施工场地，确定设计图纸要求的具体位置，保证位置误差在2cm以内。同时，实时对场地高程进行测量和记录，准确确定好喷浆标高和停浆需要标高。

3）试桩。在水泥桩施工配合比试验过程中，要根据实际施工情况在工地现场3处不同地方取3种不同土质进行水泥土混合料拌制。制作成的标准试件要在室内标准状态下进行养护和成型。在规范规定龄期之后进行试件强度试验，通过试验方法确定施工中最适宜施工配合比，为实际施工提供依据。

4）钻孔的定位。水泥搅拌桩的钻机和后台拌合水泥搅拌机到位之后要进行钻机的微调整。同时要进行机器的试运行，确保机械设备正常运转之后再进行施工。调整好桩机机身，保持桩机机身平衡，对正桩位，保证桩的垂直度。随后，启动主电机进行施工，钻进到设计深度，钻进施工过程中要保证钻机钻杆下沉速度均匀稳定。控制钻机钻进速度为1.0～1.2m／min。

5）移位。复搅完成后，将钻头提出地面，并停止主电机运作，施工人员填写施工记录并将桩机移至下一孔位。按设计要求，搅拌桩施工结束后，应回填50cm砂砾垫层，垫层要辗压密实，碾压密实后作为路基垫层。

4 施工质量控制

1）施工桩位先进行校核和复核，没有错误后再进行充分保护。

2）水泥搅拌桩在施工过程中先由技术主管部门向作业班组下达操作指令，同时要负责地监督执行。作业班组必须要按照设计中规定的成桩技术参数进行施工作业。只有在业主和监理工程师均同意和指令下达后才可以进行更改。在施工的过程中如果需要更换电流表、喷浆计量仪等一些确定施工技术参数的计量仪时，需要在业主和监理工程师同意下以书面形式进行更改。同时，在监理工程师监督和指导下进行试桩，并重新确定下一阶段施工。

3）施工过程中要及时记录喷浆量、钻机钻进速度和钻机提升速度以及压力、孔底电流等有关施工参数。施工过程中要采取完成一桩记录一桩的原则，不允许提前计或者补记等，不允许随意的涂改，记录需要根据实际情况真实的反映实际施工情况。

4）施工过程中要严格控制钻机垂直度和水平位置、控制喷浆、停浆时间、钻进深度、停浆面的标高、复搅深度等。终钻提升位置的确定应该以穿透淤泥层下卧层内0.5m为原则，保证水泥的损耗量不得小于2kg／m3。

5）施工过程中不得中途停止喷浆，这样才能确保桩长。在没有达到设计标高和没有开始喷浆的情况下不能进行钻杆提升作业。如果因为机械故障或者是停电原因导致中断喷浆施工，应该将钻机向下钻至断浆点不小于1m的位置处，直到恢复喷浆后再继续提升。如果施工中断超过6h就需要重新进行补桩施工。

6）施工过程中需要按照设计的喷浆量进行喷浆。施工中如果发现喷浆量不能满足施工要求，应该对原桩进行复钻复喷作业，复喷的喷浆量不应该小于设计时的喷浆用量。水泥搅拌桩在施工过程中要认真记录每根桩的水泥使用量，同时检查好浆池内水泥的加入量、水泥的剩余量，复核喷浆量和成桩后喷浆的水泥用量。

5 施工中应注意的问题

1）在搅拌桩施工前应做好充分的准备工作，要绘制出搅拌桩的桩位图，确定搅拌桩的工程数量和工程量。一切施工方案的施工需要现场监理签字之后，才可以进行作业施工。

2）水泥搅拌桩施工过程中要保证连续施工，在机器设备的开机施工前期要准备好起喷和停喷的高程、高度。水泥搅拌桩一旦开始施工必须连续作业直至完成，如果在施工过程中遇到停电或者机械故障问题应及时做好记录，并标注中断的高程，待到恢复正常工作之后再进行复搅施工。水泥搅拌桩复搅长度应该控制在1m以内。

3）在水泥搅拌桩的桩身施工过程中，要进行桩长范围内复搅。在施工过程中要慢档均匀的进行复喷提升，保证水泥和土体能够充分拌合，水泥浆要按照设计好的水泥用量进行施工，在桩体施工过程中要一次性全部喷浆完毕。

6 结 语

水泥搅拌桩广泛适用于淤泥土、粉质粘土、湿陷性黄土以及无流动地下水的饱和松散砂土等软土地基处理。水泥搅拌桩作为软基处理的一种行之有效的方法，其特点是最大限度的利用原土，无噪声、无环境污染、无振动，施工速度快，节约投资，加快施工进度，又能保证工程的质量。水泥搅拌桩不仅广泛应用高层建筑基础软基处理、高速公路软土地基处理等一系列工程项目中，还可以广泛应用于我国的公路、铁路、市政工程、工业和民用建筑、港口码头等各种工程项目中的软基处理加固工程中，在工程实践中取得良好的施工效果，值得推广和应用。

［1］李茂儒，徐 忠.水泥搅拌桩施工要点控制［J］.科技资讯，2011，9（23）：90.

［2］郑作炳.水闸工程施工中软土地基的加固与水泥搅拌桩的应用［J］.广东科技，2012，21（13）：121－122.

［3］罗 涛.水泥搅拌桩施工技术在软基处理中的运用［J］.河南水利与南水北调，2009，54（9）：141，147.

［4］吉光杰.公路软基中水泥搅拌桩施工应用探讨［J］.交通标准化，2013，38（7）：68－70.

［5］韩伟鹏.水泥搅拌桩在高速公路软基处理中的应用［J］.交通世界（建养·机械），2010，17（11）：213－214.

［6］吉宏军，张 宏.水泥搅拌桩在高速公路软基处理中的施工控制与质量检测［J］，吉林交通科技，2001，24（1）：24－28.