水泥搅拌桩在公路软基处理中的应用与分析

何路淼　张跃华

摘 要：公路工程软土路基施工中施工方式及处理技术选择是否符合施工要求，对公路工程整体质量起到关键性的作用。水泥搅拌桩技术作为公路工程软土路基施工中的重要处理方式，该方式地应用可有效提高路基的承载力及质量。本文主要对公路软基处理的中水泥搅拌桩技术的概况、施工准备、施工流程进行了分析与探究。

关键词：公路工程；软基处理；水泥搅拌桩技术；施工流程；准备工作

作为影响国民经济增长的重要因素，为推动社会经济的快速发展，必须重视交通基础设施建设，加大投资力度，特别是高速公路建设。在高速公路建设施工中，因涉及路线长、范围广，往往存在较多软土地基路段，为此，相关施工单位必须重视软土地基加固技术的选择，并有效结合施工现场具体情况，选择与之相适应的加固技术，如水泥搅拌桩技术，该技术具有良好的软基加固效果，为此在高速公路软基处理中得到了广泛地应用。

1 水泥搅拌桩的概况

作为软土地基施工的重要方式，水泥搅拌桩选用的固化剂材料为水泥，通过搅拌桩机向土内不断注入水泥，并确保搅拌的均匀性，促使水泥和土之间产生一定的作用，进而增强软土的硬度，并达到基础强度提升的目的。

将水泥搅拌桩技术应用到公路工程软土地基加固中，其优势主要体现在没有噪音、振动等现象，对周围施工环境具有极小的污染，属于环保施工。除此之外，在软基施工中水泥搅拌桩不会将压力施加给侧向土，对周围建筑物具有较小的影响。支撑、锚固等作用也不需要应用到水泥搅拌桩施工中，这种施工方式自身具有支护挡土的作用。施工中选用何种加固应严格遵循施工相关要求进行确定，一般都会选用柱状、壁状、格子状等。连接桩体成壁后能达到隔水障幕及不渗水的效果，因此不需要对地下水进行降水施工。

2 公路软基处理中水泥搅拌桩的施工准备

1、现场准备

施工现场场地事先平整好，清除桩位处地上、地下一切障碍。场地低洼时填好粘土，不得回填杂土。提前检查水泥搅拌桩施工机械状况，保证机械具备良好及稳定的性能。

2、试验准备

备好满足设计要求的水泥，并按规定频率进行抽检试验。水泥的掺入量，由试验人员在现场取几组有代表性的土样送中心试验室试验，主要依据容量、液限、塑限确定水泥量在12%～16%之间，并根据实际土质的干容重计算出每延米桩体的水泥用量为50～55kg/m左右。选择了5根桩进行工艺性试验，分别按12%、13%、14%、15%、16%的掺量进行试桩。在试桩完成后28天将试桩挖出（露出桩头），取芯以进行桩体强度检测、单桩承载力检测、复合地基承载力检测，总结施工工艺和控制要素，以指导水泥搅拌桩的施工。根据工艺性试桩的施工及试桩检测报告，本着既能满足设计要求又不浪费的原则，该合同段确定水泥搅拌桩施工采用二搅二喷的施工工艺。水泥搅拌桩水灰比为0.48，水泥掺量为13%。

3 水泥搅拌桩在公路软基处理中的施工要点

1、试桩

为提高软基施工的质量，必须做好施工准备工作。搅拌灰土通常用土体中任一点经钻头搅拌次数N和单位时间内的喷出量来表征，它是影响地基加固效果的重要因素。根据室内配合比试验结果，应对不同的地质条件，进行现场工艺性试桩，宜在室内配合比试验28d强度确定的进行。根据室内试验选定的配合比用量，每延米增减5kg进行工艺性试桩，3种水泥用量各试打10-15根并对每种水泥用量的桩取2根进行取芯检测，根据检测结果确定施工用配合比，工艺性试桩的目的量；通过试桩应掌握下钻及提升的困难程度，确定钻头进入硬土层电流变化程度，确定合适的输灰泵输灰量；掌握水泥干粉经输灰泵到达搅拌桩喷灰的时间，掌握预搅下钻速度，粉体搅拌桩机提升速度，搅拌下沉，复搅提升等施工参数。

2、平整场地

将软土路基表面的杂物清理干净，选用黏性土回填的方式对低洼地段进行夯实作业，进而对地基承载力有效增强。对于水田地段，排水疏干后清表0.3—0.5m，将原有路面进行横坡设计，同时在路基两侧进行边沟开挖施工。

3、测量放样

用全站仪按图纸准确放出控制桩后，根据桩位布置放出具体桩位，对控制桩要设明显标志，并定期复核。

4、拌制水泥浆

遵循施工设计要求进行水泥浆的配置，准确计算水泥、外加剂、掺合料等材料的用量。在工艺性试验中对水泥浆的搅拌时间进行确定，水泥浆搅拌过程中不能出现团块等现象，水泥浆如产生初凝等情况，则不能在施工中应用。

5、机械安装、就位

在施工现场进行机械设备钻机的拼装及就位工作。在机械进场后，施工人员必须准确标定桩机的电流表、管道压力表、电磁流量表、深度测量仪、电脑打印机等。在软土路基施工中要对水泥搅拌桩机械进行定期检测，尤其是钻头叶片，如发现磨损较为严重，必须对其进行补焊作业，进而确保桩体及桩径的质量。将钻机移动、确保其与钻孔相对应，对钻机进行水平校正，使其钻杆轴线钻孔中心位置处于垂直状态，施工时倾斜度必须在1%以下。

6、搅拌、喷浆

钻机启动，顺着导向架使其钻杆匀速向下、持续下沉进行搅拌切土作业，并将送浆泵开启，确保其向土体进行水泥浆喷射作业。与此同时，双轴上的多层叶片同时正、反向旋转搅拌并达到设计深度。此后在桩端进行喷浆作业，并保持大于30s的时间，确保桩端水泥浆的均匀度。

7、提升搅拌

在提升搅拌机的过程中，如进行喷浆作业，防止堵塞喷浆口情况的出现是其进行的主要目的。与此同时，必须确保搅拌桩机钻杆上叶片进行正、反两个方向地旋转，并持续进行水泥浆地搅拌作业。将其喷浆量控制在小于总喷浆量的5%到10%之间。如提升到桩顶，要确保在这个位置进行2min以上的搅拌作业，然后将搅拌机关闭并进行位移。

8、检测

成桩7天内，将桩头浅开挖约1.5m米，对搅拌桩的均匀性进行检测，并对成桩直径进行准确测量，同时选用较为方便的触探仪对其质量进行认真检测检。在成桩28天后，进行取芯作业，将其控制在桩长范围内，主要位置在桩径25%的部位。对桩的质量进行详细检测，确保其完整性、均匀性，将其检测次数控制在总桩数的2/100，单桩地基静载试验也要在此时间段进行，检测次数也控制在2/100，，控制在3根以上。芯样的无侧限抗压强度必须符合设计需求。选用水泥砂浆将取芯后的孔洞灌注封闭。

4 结束语

综上所述，水泥搅拌桩在公路工程施工中具有较高的工作效率，低成本投入，同时还不会产生污染及噪音较小，是一种适用性很广的施工方式。在公路软基处理方面水泥搅拌桩技术已经得到了广泛地应用。在利用水泥搅拌桩技术进行公路施工时，施工企业必须重视其施工质量，只有这样才能确保公路工程的整体质量。

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