水泥搅拌桩在道路中的应用

赵志国+张璀

摘要：在道路施工中，软基的存在给施工带来很大的不便，但为了提高路基的承载力常用的方法就是水泥搅拌桩。文章对水泥搅拌在道路中的应用进行了论述。

关键词：道路施工；水泥搅拌桩；工程质量；软基处理

中图分类号：TQ172 ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ；文章编号：1009-2374（2014）18-0079-02

因为道路施工的工程逐年增加，施工过程中遇到的问题也越来越多，尤其是在雨水较多的南方施工，施工过程中存在大量的软基，因此软基的处理属于一项难点及重点工序。水泥搅拌桩是将水泥作为固化剂的主要材料进行运用，通过搅拌钻机在土地内对水泥实施喷入，并实施充分的搅拌，使得水泥和土产生一系列的物理化学反应，通过软土迎接，促使基础的强度性能得到有效的提升。在处理软土基础之后，存在明显的加固效果，使得投入运用的速度较快。在对淤泥、淤泥质土、粉土以及泥炭土的处理中得到合理应用。因此，还能不断地改善水泥搅拌桩的施工效果，软基的应用具有十分重要的现实意义。

1工程概况

昆山312国道改扩建工程，全长为7.6公里。昆山地质条件特殊，改扩建工程线路中大部分是软基，软基类型为腐质性淤泥。设计要求路基采用水泥搅拌桩+级配碎石垫层进行处理。

水泥搅拌桩桩径60cm，三角形布置，桩间距1～2m，桩顶设置60cm厚的级配碎石垫层。全线需要处理的软基长度约2.5km，软基层厚度2m左右。要处理厚度为6m水泥搅拌桩应打透软土层并进入硬层40cm。

2水泥搅拌桩的施工过程

2.1施工前准备工作

（1）人员准备：管理人员和技术人员应同时在场，确保每个施工工人都有专业的技能，要求管理和技术人员有相应的施工经验。

（2）机械准备：施工过程中需要的机械都准时到场，且每台机械都要有相应的使用证书，还要能够符合一定的施工机械应用，每台的搅拌机都必须配置注浆自动记录仪，每台设备以及仪器都要定期进行检查，经过业主以及监理单位检查合格之后才能进场。

（3）材料准备：与设计要求及施工现场的状况相结合，对水泥的采购计划进行制定，并确定存放地点，必免水泥有受潮变质的现象发生；当水泥入场之后，应对产品标签、产品批号、生产厂家、生产日期等进行检查，并根据批号及批量实施抽样送检。

（4）准备场地：场地的平整：对“三通一平”进行做好，对老宅地进行施工之前，应运用钎探对桩位是否存在块石及条石的现象进行检查，若存在应及时进行挖除；场地的处理：若存在较硬的表土时，应采用注水预拌的操作方法，在场地四周对排水沟实施开挖，并进行集水井的设置。控制送浆管路的水平高度，使其达到小于50m即可。

（5）试桩准备：通常情况下的水泥搅拌桩施工中搅拌的均匀度都会随着搅拌次数的增加而有所提高，但是随着搅拌次数的增加也有可能在使用上影响工程的期限，对像本工程实例一样工期紧的情况下有可能耽误工期。在工程施工中一般都会通过试桩来确定最佳的搅拌次数、水泥浆的水灰比，泵送以及压力等参数，并且还可以在掌握了搅拌机钻进的速度、提升速度以及复搅的深度，以此来确定合理的工艺流程，能够为下一步的搅拌桩的大规模施工提供依据。因此，试桩能有效提高工程质量。

2.2施工流程

桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。

（1）桩位放样：通常是结合桩位设计的平面图实施测量放线，对每一个桩位进行确定，这样也能保证误差小于钻机的定位控制措施，这样误差能够达到小于钻机的定位。通过放样点促使钻机定位处于平衡状态，钻头应与桩位的中心处于统一，采用经纬仪将层向轨及搅拌轴的垂直实施确定，使底盘得到调平，确保桩基主轴的倾斜度应小于1%即可。在钻进的时候只有启动喷浆泵才能在搅动的土中对水泥进行喷入，进一步实现水泥和土的充分搅拌，并且在搅拌过程中，还要时刻地记录应该读取的变化情况，重复实施搅拌及提升，运用二喷四搅的方式进行运用，当重复搅拌提升达到桩体顶部时，即可对喷浆泵关闭，停止搅拌施工，直到达到桩基的平衡才能将桩机移到下一个桩位来进行重复性过程。

（2）施工控制。当水泥搅拌桩钻机开动之前，还应对整个管道实施清理，并对是否存在堵塞的现象进行检验，当水达到彻底排除之后即可实施下钻。

为了实现水泥搅拌桩桩体垂直度与相关规范的要求得到满足，应在主机上对一个吊锤进行悬挂的方式实施平衡的调节，可以将钻杆上下以及左右的相等距离实施控制。

检查每根已经成型的搅拌桩质量的关键则是对水泥用量的控制进行加强、检测压浆过程中是否有断浆现象出现、水泥需要拌制的罐数、重复搅拌的次数以及喷浆搅拌所需的提升时间等进行重点控制。

（3）为了使桩体的拌和量及水泥浆的用量满足设计的要求，都应运用电脑记录仪对每台的机械进行配置，同时还需要在现场对水泥砂浆比重的测定仪进行配备，便于监理工程师和项目及管理的自检人员对水泥浆及水灰比进行抽查并检验，使其与设计要求相满足。

（4）控制水泥搅拌配合比。水灰比应控制在0.45～0.55之间、掺灰量达到46.25kg/m水泥掺入量为12%，高效减水剂的用量控制在0.5%即可。

（5）对水泥搅拌桩进行施工时，应运用的施工工艺为二喷四搅的方式。第一次下钻时，为了防止有堵管现象发生，应实施带浆下钻操作，与浆体总量相比，喷浆量应达到1/2以下，在施工过程中禁止有带水下钻的现象发生。在第一下下钻及提钻时，应运用抵挡操作的方法，在复搅的过程中可适当提升一个档位。控制每根桩的正常成桩时间，使其达到40min以上，且喷浆压力应超过0.4MPa。endprint

（6）为了使水泥浆板桩的桩顶、桩端以及桩身的施工质量得到保障，在第一次提钻时，应在桩底对喷浆进行30s的停留，实施桩端打磨处理。若在提升余浆的过程中在桩体内全部喷入，且桩顶部位磨桩，需要进行30s的停留。

（7）在对水泥搅拌桩进行施工的过程中，应运用“叶缘喷浆”的搅拌头进行应用。在搅拌叶片的最外缘对该搅拌头的喷浆口进行设置，从一些浆液从叶片离开并运动至桩体中心时，随着叶片的切削及转动，浆液能够在桩体的土中实施均匀的散布。通过长期的施工可以卡出，运用“叶缘喷浆”搅拌头能够有效地将搅拌不均的问题得到合理改善。

（8）在施工过程中应对喷浆及停浆的时间进行严格控制，在每根桩开始时应采用连续施工的方法，避免有中断现象发生。不得在喷浆尚未实施的情况下提升钻杆，控制储浆罐内的浆量，使其超过每根桩用量的50kg。当储浆量低于每根桩的用量时，避免对下根桩进行操作。

（9）当施工过程中存在喷浆量不足的现象发生时，应结合监理工程师的要求实施搅拌桩复搅，确保复喷的喷浆量超过设计的用量要求。在喷浆过程中，当由于停电或机械故障等原因导致喷浆中断时应对其深度进行及时记录，尽可能在12h以内实施弥补。在施工记录中对补喷的状况进行详细记录，控制补喷的重叠段，使其超过100cm。

（10）施工现场的工作人员应对施工原始记录进行认真的记录，其中登记的内容主要包括以下几点：施工桩号、施工日期、天气情况；喷浆深度、停浆标高；灰浆泵压力、管道压力；钻机转速；钻进速度、提升速度；浆液流量；每米喷浆量和外掺剂用量；复搅深度。

2.3水泥搅拌桩质量控制

（1）质量控制要求。在成桩7d后，应运用轻便能探法对桩身质量进行检验。采用轻便触探器自身具备的勺钻，在桩体中心进行钻孔取样，对颜色是否一致进行观察，对小型土搅拌均匀程度进行检查。与轻便触击数和水泥土强度的关系相结合，对桩体强度是否与设计要求相符进行检查。通常情况下，轻便能探法的深度需小于4m。

（2）钻芯取样法生产工艺。在成桩28d之后，应运用钻芯取样的方法对桩体的完整性、桩体强度、搅拌均匀程度以及桩体垂直度进行检查。控制钻芯取样的频率，使其达到1%～1.5%范围内。通常情况下，水泥搅拌桩桩径应为500～550mm，最大不能超过600mm。掺入水泥的控制，处理对块状进行加固时运用的被加固湿土质量的7%～12%外，其余宜为12%～20%。加固深度：湿法<20m，干法<15m。

3结语

综上所述，与其他软基处理手段相比水泥搅拌桩处理软土地基虽然具有施工方便、工期短、工后沉降小等著优点，但其施工质量控制的好坏对工程整体影响非常大。因而在水泥搅拌桩施工中要紧抓施工环节，采取有针对性的质量控制措施，质量控制必须贯穿于施工的全过程，只有这样才能有效地控制水泥搅拌桩桩体质量，达到工程预期效果。

参考文献

[1] ；史慧.水泥土搅拌桩地基的施工工艺及质量控制 ；[J].山东煤炭科技，2011，（2）.

[2] ；李杰鹏.轻型动力触探检测水泥土搅拌桩成果探讨 ；[J].山西建筑，2011，（10）.endprint