水泥搅拌桩处理软土路基技术应用浅析

康文科

摘要：水泥搅拌桩是进行软基处理，有效提高路基承载力的一种有效形式，具有经济、施工方便等优点。本文对其工艺进行介绍，并以实际工程为例探讨了其施工技术要点与质量控制措施。

关键词：水泥搅拌桩；软土路基；预拌

一、水泥搅拌桩工艺

深层水泥搅拌法即是这样一种原位加固方法。深层水泥搅拌法是通过各种深层搅拌机沿深度方向将软土与固化剂（水泥浆或水泥粉、石灰粉、粉煤灰，外加一定量的掺合剂）就地进行强制搅拌，使土体与固化剂发生物理化学反应，形成具有一定整体性和一定强度的水泥土加固体，沿深度方向形成的该加固体称为深层搅拌桩。深层搅拌桩与天然地基组成深层搅拌桩复合地基。与其他施工方法相比较，深层搅拌法具有施工工期短、无公害、成本低等特点。这种施工方法在施工过程中无振动、无噪声、无地面隆起，不排污、不污染环境，对相邻建筑物不产生有害影响，具有较好的综合经济效益和社会效益。由于水泥搅拌桩具有能有效减少总沉降量、能承受较大的加荷速率、抗侧向变形能力强、可大大缩短施工期等优点，目前在铁路建设领域应用得较为广泛。在以往的工程实践中，水泥搅拌桩处理软土地基施工中常存在如下一些问题：水泥用量难控制；均匀性差、强度低；沉降得不到有效减少，达不到设计意图，甚至还有沉降量反而增大等，影响了加固效果。因此，在施工过程中采取何种科学的施工工艺和有效的质量控制措施，确保水泥搅拌桩处理软基的加固效果，成了需要克服的难题。

二、水泥搅拌桩处理软土路基技术应用

（一）工程概况

DK577+492～DK577+832段路基总长340m，本段属侵蚀构造低中山区，枝状沟谷发育，地形起伏较大。斜坡上基岩多裸露、覆土较薄，坡面上多杂草、灌木，坡麓及缓坡处覆土相对较厚，多辟为旱地、水田，种植以玉米、稻谷为主的农作物。本段路堤基底处理采用水泥搅拌桩加固，桩径0.5m，采用正三角形布置，桩间距1.2m，桩长4.5m～12m。在DK577+642涵洞两侧各10米范围内的桩间距由1.2m变为1.1m。水泥搅拌桩施工完成后，桩顶铺设0.6m厚加筋碎石垫层，加筋为两层双向土工格栅（80KN/m）。

（二）水泥搅拌桩施工工艺

1、场地平整

现场及时平整，清除地面一切障碍物。场地低洼时应抽水和清淤，分层夯实回填粘性土料。场地平整标高宜比设计确定的基底标高再高出0.3～0.5m，以保证灌桩时桩顶高出设计标高0.3～0.5m，从而确保桩头的施工质量。场地清理完成后对场地标高进行核查，与设计图纸进行比较，确保处理施工桩长能够达到设计处理深度。对施工放样桩位、数量进行检查，保证施工准确性，采用明显标志物做出施工桩位标识。

2、组装架立搅拌桩机

检查主机各部的连接，液压系统、电气系统、喷浆系统各部分安装试调情况及浆罐、管路的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作，排除异常情况后，方可进行操作。

3、钻机就位

应用钻机塔身前后左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻机垂直对准桩位中心，钻孔控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度，钻杆垂直度允许偏差不大于1%。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查。为了保证成桩直径，采用0.5m直径钻头钻孔。满足要求后，方可开钻。

4、拌制固化劑浆液

深层搅拌机搅拌下沉的同时，后台开始根据掺入比及水灰比等拌制固化剂浆液，水泥浆经充分搅拌均匀待压浆前将浆液倒入集料斗中。

5、预拌下沉钻进

每根桩施工前应由工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查，检查合格后方可开钻，记录好桩位偏差和垂直度。桩机就位放松搅拌桩机吊索，使搅拌桩机沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度可由电机的电流监测表控制。随时观察设备运行及地层变化情况，钻头下沉至设计深度位置时，停止钻进。

6、喷浆搅拌

水泥浆水泥及外参剂用量按设计标准执行，水灰比0.45～0.5。施工中加水可使用定量容器进行用水量控制。预拌下沉钻进到桩底标高后，提升钻头喷浆搅拌至离地面30cm。重复下沉喷浆搅拌、提升喷浆搅拌数次直至喷完所需水泥浆。喷浆过程中，灰浆搅拌机不断搅拌水泥浆，防止其离析，并记录喷浆量，离地面30cm时，停止喷浆。搅拌数秒以保证桩头密实。

7、检验成桩

在制桩结束后，在达到要求的龄期后开挖，为了避免损伤桩头严禁使用重锤或重型机械清理桩头，应该选择轻便的工具，如小锤、短钎等。成桩应该具有群桩桩顶平齐，间距均匀；桩体圆匀，无缩颈和回陷等的特点。检验水泥搅拌桩成桩的完整性、桩的施工长度以及桩土搅拌均匀程度的方法为钻孔取芯，时间为成桩28天后。应该在偏离桩中心的位置钻芯，将芯样均匀搅拌，凝体凝聚，颜色均匀，不得存在水泥浆聚集的“结核”。由指定取出芯样的部位，做无侧限抗压强度试验。用等强度的水泥砂浆回灌取出桩芯后的空洞，并且回灌密实。

（三）水泥搅拌桩质量的控制

1、制浆质量的控制

对于浆液的质量控制是很严格的，一定要按照事先设计好的比例进行拌制，拌制好的浆液不能够静止停放，应该进行不停的搅拌操作，以保证浆液的均匀。在浆液的停置时间上不宜过长也不可以有离析的现象，如果是超过两个小时以上的话，那么在使用的时候就要对标号进行降低；在将浆液倾倒在集料的过程中，要进行过滤程序，以此来避免浆液内出现结块的现象，导致泵体的损坏。

在对浆液进行输送前，一定要保证输送管路潮湿，这样的话，才可以进行顺畅的输送。在对浆液进行泵送的过程中，泵一定要保证有足够的压力和很强的稳定性，以此来保证供浆的连续性，并且拌合的时候一定要均匀。如果在泵送的过程中，遇到浆液中有硬块堵住了管道，那么立即停止工作，将管道进行拆卸清洗，干净之后再进行工作。

2、确保桩位措施

严格按照图纸定出搅拌桩的内外边线，并将内外线引到施工桩位两侧地面钉桩固定，并经常反复校正。搅拌桩的内外边线经监理工程师验收合格后方可进行搅拌桩施工。施工前，于沟槽施工范围内按设计桩间距插一根小木桩，按设计图布置好孔位，并于沟槽边拉一根带刻度的测绳，为桩机移位定孔复核。桩机移位，间距尺寸，需专人复测孔位，确保桩间搭接按设计要求，不得多移。

3、保证桩顶标高、桩底标高措施

桩顶标高：根据设计图纸要求，采用水准仪将标高引测到机台木即可，推算出机台木距桩顶的距离，即可控制桩顶标高。

桩底标高控制：量出搅拌机搅拌轴长度，桩长加上桩顶距机台木顶面的距离，用红漆在搅拌轴上作好标志，再次施工控制好搅拌轴段的长度，即可控制桩长与桩底标高；施工时经常复测机台木顶面标高，若有变化，随时调整。

在施工中遇到特殊情况及时向业主、监理工程师和设计单位反映，以利施工正常进行。

4、使加固土体强度均匀保证措施

压浆阶段时不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。若发生断桩，则在向下钻进50cm再喷降提升。相邻桩的施工间隔时间不能超过12小时，否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆，以保证桩间搭接强度。如超过24小时，则在第二根桩施工时增加注浆量20%，同时减慢提升速度。如因相隔时间太长致使第二根桩无法搭接，则在设计认可下采取局部补桩或注浆措施。预搅时，软土应安全搅拌切碎，以利于与水泥浆的均匀搅拌。水泥浆要严格按设计水灰比进行配料，水泥浆拌好后，在倒入集料斗之前，要用筛网清除水泥中的结块和杂物，为使水泥浆不发生离析，只能在压浆前倒入集料斗中。

参考文献

[1]陈要新，马驰.水泥搅拌桩处理软土路基技术应用[J].科技创新与应用，2014年10期.

[2]徐鹏飞.浅谈水泥搅拌桩处理软土路基技术[J].建筑工程技术与设计，2014年18期.