水泥搅拌桩应用技术

郭兴本

(遵义市道路桥梁工程有限责任公司)



水泥搅拌桩应用技术

郭兴本

(遵义市道路桥梁工程有限责任公司)

公路施工中水泥搅拌桩应用技术进行了具体的探讨。

公路施工；水泥搅拌桩；应用

1 工程实例

1.1 工程概况

某高速公路在修建过程中，K4072+230处与某地的地方道路交叉在一起，为了避免交通冲突，决定在该处设置一座桥梁。该地处于湖沉积地段，主要是由亚砧土、淤泥质夹沙土组成。在20 m以内有厚度不等的软弱土，地基承载力只有60～80 kPa，地下水位较高，土壤含水量较大，超过了30%，土壤天然空隙率大于95%，超过了饱和度。从施工场地所处位置来看，正好处于软弱土区域，并且本工程中对桥头的填方较高，因而对其工后的沉降要求也提出了很高的要求。为了能够满足工程需要，决定采用水泥搅拌桩进行桩基加固处理。

1.2 施工准备工作

(1)场地处理

为了保证水泥搅拌桩机组的顺利施工，必须要保证场地的平整。对于一些低洼或凸起的地方要进行回填或铲平处理，并且要保证施工场地的整洁，所有与施工无关的障碍物都要清除，并且为了为机械可以在场地随意行走，还要确保地面具备一定的强度，如果地表过软，可以通过铺设一层砂石垫层的方式来增强地表强度。另外，为了避免雨天积水，还要在场地一侧开挖一定的排水边沟。

(2)测量放线

场地平整之后，要进行测量放线，确定施工标高，应该在桩机的井架处做好标示线，以保证钻头落地时可以正好落在预定的地点。

(3)施工材料质量把关和水泥浆液配合比试验

在水泥搅拌桩施工中，水泥作为主要的施工材料，必须要在水泥进场前对其质量进行检验，对于受潮结块的水泥严禁使用，以免造成喷浆阻塞。同时，还要对水泥的强度等技术指标进行查验。确定水泥质量符合要求之后，要进行水泥浆液配合比试验，因为配合比的设计是否合理也会对水泥搅拌桩的加固效果产生直接影响。本工程结合当地的地质条件，考虑到搅抖机的搅拌动力，对配合比进行了科学试验。

(4)施工机具准备

在施工前要将所有需要用到的机械器具准备好，并且要保证其工作性能处于良好稳定状态。在水泥搅拌桩的施工中，重点要做好桩机的选择。目前国内施工单位最常见的桩机主要有PH-5，PH-7粉浆两用型桩机和STB-1型专用水泥搅拌桩桩机。粉浆两用型桩机在施工中行走更灵活，施工效率高，但是会受土质的限制，使用范围有限。而专用桩机则可以在所有的土质中进行水泥搅拌桩施工，但是其行走移动较为困难。通过综合考虑，本工程决定选用STB-1专用型桩机进行施工。

(5)试桩

这主要是为了确定最佳的施工工艺参数，如搅拌次数、水灰比、泵送时间、泵送压力、钻杆提升速度、下钻速度、复搅深度等，这样，可以避免在正式施工中进行多方调整，影响施工进度和施工质量。在本工程中，通过试桩决定对施工工艺进行一定的改进，即由原来的“两喷四搅”，优化为“两喷六搅”，这样，不但可以提高成桩质量，还有利子实现规模化施工。

1.3 施工工艺及技术要点分析

(1)施工工艺

本工程中，水泥搅拌桩施工的施工工艺主要包括：桩位放样、钻机就位、预搅钻进、拌制水泥浆、喷浆搅拌提升以及重复搅拌等几个环节。其中，在桩位放样过程中要确保每根桩的位置都符合平面布置图纸要求，误差要控制在5 cm之内。桩机就位时要保证底部保持水平、钻杆和导向架保持竖直、钻头与桩位保持在一条线上。然后开动桩机，按照试桩所获得的工艺参数进行钻进，之后将配制好的水泥浆泵入土壤中并进行均匀揽拌，重复搅拌直到成桩。

(2)施工技术要点

①为保证桩体搅拌均匀，桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片，且在每个横向刀片上焊接1～2个竖向搅拌刀片，同时保证桩体的竖向搅拌效果，竖向搅拌刀片长度>5 cm，宽度≥2 cm。

②在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂质量不小于2 kg的垂球，防止施工时桩机倾斜，最终导致检测时桩体无法检测到底，到时候桩体质量固然再好也无法达到加固要求。

③为了保证水泥浆的配合比满足要求，每根桩所使用的水泥浆量均匀充足，且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度，可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成；当桩长较短时也可一次拌制2～3根桩所需的水泥浆，使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。

④当施工过程中发现地层某深度出现硬层时，可根据地质情况进行相应的处理：a 当此段硬层小于50 cm时，若下钻相对比较容易，可稍稍放大回浆量，短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难，不得任其缓慢钻进，一方面要及时增大回浆量，另一方面要在动力头上加大配重，并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片，使其能够迅速穿透此段硬土层。b 当此段硬层大于50 cm时，可将此土层作为持力层，无须继续深入。防止此段土层难于拌碎，水泥浆深入困难，最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。

⑤为确保桩体喷浆和搅拌的均匀性，针对STB-1型桩机施工时必须限定每延米的施工时间，一般每延米的施工时间控制在≥4 min/m，此施工时间是指在正常施工情况下，当地质较复杂时，应适当增加施工时间。

2 结 语

综上所述，选用合适搅拌桩加固软土地基，可以提高施工进度，控制工程造价，降低地基沉降量。工艺流程控制是搅拌桩质量控制关键部分，过程控制是流程控制组成部分，在施工过程中只有严格按照施工组织设计进行，施工人员把关才能保证工程质量达到设计标准。

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[2] 黄佳艺.水泥搅拌桩在公路软土路基应用中常见问题及处理[J].福建建筑，2011，(2):61-63.

[3] 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，(7):68-70.

2015-02-15

郭兴本(1964-)，男，贵州遵义人，工程师，主要从事公路、桥梁工程施工设计及管理方面的工作。

U416.1

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1008-3383(2015)12-0042-01