浅谈水泥搅拌桩在公路软土地基中的应用

摘 要：在公路施工中软土地基处理是比较重要的一个施工环节，若质量不高日后易产生隐患。所以，采用适宜的处理技术与方法，才能有效控制施工质量。文章针对水泥搅拌桩的适用范围等相关问题进行深入地探讨，并结合某高速公路施工建设实际，对水泥搅拌桩施工过程中的常见问题进行了分析，并提出有针对性地控制方法，对于提高高速公路施工质量具有一定的指导作用。

关建词：水泥搅拌桩；公路施工；施工质量控制

1 水泥搅拌桩及其适用范围

水泥搅拌桩是高速公路施工中用于对饱和软粘土进行加固的一种方法，将水泥与水相配合制成浆液等固化剂，采用专用搅拌钻机将其向软土地基中喷入，并强制搅拌软土与固化剂，通过固化剂与软土产生物理化学反应，使软土形成具有强度的水泥桩体而构成复合地基的施工方法。深层水泥搅拌桩比较适合较厚的淤泥及质土、粉土、塑性低、含水高、土性差且小于120千帕地基承载力的黏性土地基，对于超软土具有更明显的效果。一般在施工中加固大于5米的深度，加固最大深度达60米。

2 工程情况

在高速公路路基施工中发现软土地基的分布比较广泛，经地质勘察机构对施工路段的地质情况进行勘察的结果显示，通常存在0-11米之间的流软塑状淤泥质土，具有高压缩性、低强度特征，不适合用于公路路基、路堤持力层，应采取软基处理方法。

3 确定施工方案

设计单位对于软土地基路段情况进行确认后，认为不适合采取清淤换填的常规处置方法，最好要采取水泥搅拌桩进行加固的处置方案。水泥搅拌桩主要采用普通325硅酸盐水泥作为固化材料，每米设计水泥用量为60千克，水灰比为0.48，外加剂采用掺入2%-3%水泥用量的纯净生石膏粉，通过0.07平方毫米方孔筛量的生石膏粉应超过80%。施工方法采用“两喷四搅”，也就是湿喷桩机首次下钻时将20%-40%浆量喷出，提钻时再将剩余浆喷出，即两喷。整个施工过程采取四次搅拌，即四搅。桩身设计没有侧限，保持R90=2兆帕的抗压强度，抗压强度R28≥1兆帕，单桩达到150千帕的承载力。

4 施工流程

在高速公路施工中，主要采取整平施工表面→定位放线→将桩机对中位→水泥浆液根据设计水灰比进行制备→下钻搅拌并喷浆→对喷浆底部进行搅拌、间歇后将钻提起→将钻提起到规定高度→整個过程上下各进行一次复搅→提杆出孔、将桩机移位、继续进行桩体施工的施工流程。

5 试验成桩

由于不同施工路段的地质条件各不相同，为避免盲目施工，保证地基加固可获得预期设计效果，施工前对水泥搅拌桩应采取工艺试桩，试桩一般应超过5根，试验成桩要满足以下条件。

一是确保在此地质条件下，在试验室内对水泥土配合比进行试验，是否适合于施工实际。二是提供诸如灰罐压力、喷浆压力、钻进速度、搅拌速度、钻机提速、单位时间喷入量等各种操作参数是否符合喷浆量设计要求。三是对桩身无侧限抗压强度进行检测，是否符合28天强度超过1兆帕的设计要求。四是对28天单桩承载力与双桩复合地基承载力进行检验，是否满足150千帕与300千帕的设计要求。五是对于加固剂均匀分布及加固效果、长度进行检验，确定其是否符合设计要求。六是了解下钻与提升阻力等具体情况，以选取适宜的技术措施进行处置。

6 控制施工质量的措施

一是施工开始前要对各种计量设备进行认真检查，将桩位进行放样后，由监理工程师检测认可后才能开始搅拌施工。

二是采用的水泥浆要进行过滤，严格根据预定比例进行拌制，浆液制备好不可产生离析。连续进行泵送，施工时要对喷浆与停浆时间进行严格控制，不可中断，禁止在没有喷浆时实施钻杆提升操作。

三是为确保水泥搅拌桩的施工质量，首次提钻喷浆时要停留于桩底30秒，磨桩端在余浆提升中向桩体全部喷入，同时在桩顶磨桩头，也停留30秒。

四是搅拌下沉时搅拌机不适合冲水，在遇下沉较慢的硬土层时，才能进行冲水，并对冲水影响桩身强度的情况加强重视。

五是施工时若发生喷浆量不足，要根据监理工程师要求复搅整桩，复喷喷浆量应超过设计量。若发生停电、机械故障等原因，要及时记录中断喷浆情况，12小时内应对其进行补喷处置，并在施工记录内详细记载具体情况，补喷重叠段一般要超过1米，大于12小时的要采取适宜的补桩措施。

六是检查成型搅拌桩质量，主要是水泥用量、浆拌制罐数、压浆时是否产生断浆、喷浆搅拌复搅次数及提升时间等。

七是施工前要对首件进行认可。对其施工工艺进行总结，获得有关技术参数，试验施工方案可行性，为继续施工积累有关经验。

7 常见施工问题及处置措施

7.1 水泥土搅拌不均

搅拌水泥土均匀度对于深层搅拌桩桩身的水泥土质量及其强度具有决定性作用，因此施工搅拌前，应对施工场地及地质条件进行分析。粉质土、粘土具有较大的内聚力及较强的粘性，根据常规施工方法，搅拌水泥土不够均匀，易于产生水泥、粘土分离情况，钻头上容易出现土球，要采取钻头叶片增加、钻头加长、上下叶片间距加大等措施。此外，可结合实际增加搅拌次数从而对水泥土增加均匀性。由于淤泥质土具有较大的含水率，不易融合水泥浆，搅拌水泥土也易于不均，具有较低的水泥土强度。此时，通常采取水泥用量增加、水泥浆浓度增大及重复搅拌等措施提高搅拌桩成桩效果。

7.2 漏浆

漏浆若发生在原施工区域内，大量建筑垃圾堆积，其中具有较少的粘性土，所以受地下潜水层渗流的影响，将流失渗漏喷浆液，进而影响成桩效果。所以可在较浅部一定范围内采取换土回填方法；若设计单位同意，可在较深部采用重复上下搅拌方法，水泥浆向周边土层中渗透，提高水泥浆浓度，或采取化学加固等施工方法，使水泥浆渗透性降低，从而实现加固效果。

7.3 地基含水少

地基具有较低的含水量，且干燥的土性，深层搅拌桩桩体不具有较高的强度，有时易产生豆腐渣状水泥土结构。主要采取增加喷浆或喷水进行搅拌，使地基土含水率提高，在土层具有最佳状态含水率的情况下进行成桩，才能获得良好的成桩效果。

8 结束语

综上所述，高速公路软基处理作为一种隐蔽工程，施工质量至关重要，若被路堤等构筑物覆盖，将产生严重隐患而难以检查及补救。所以，应采取合理措施，治理施工过程，严格控制施工环节才能保证高速公路建设施工的质量。

参考文献

[1]邵四龙，闫秀丽.浅析水泥搅拌桩在公路施工中的应用[J].科技资讯，2012.10.

[2]赖文军.公路软土地基的施工技术探讨[J].科技资讯，2011.15.

[3]李纲军.水泥深层搅拌桩处理软基的质量控制措施[J].山西建筑，2010.16.

[4]张树军.水泥搅拌桩在高速公路软土地基处理中的应用技术[J].交通世界，2012.17.

作者简介：秦毅（1976，6-），男，辽宁沈阳人，现在沈阳公路工程监理有限责任公司任职。