浅谈水泥搅拌桩地基处理技术在公路施工中的应用

蔡建军

新乡市市政工程处

浅谈水泥搅拌桩地基处理技术在公路施工中的应用

蔡建军

新乡市市政工程处

在公路工程软基处理中，水泥搅拌桩作为最常用的方法之一，发挥着至直观重要的作用。水泥搅拌桩因其具有的特殊优势而被广泛应用，它具有较快的施工速度、便捷的施工方式和较小的影响，同时还呈现出无污染、工后沉降小等特点。现如今，水泥搅拌桩施工工艺在我国公路工程软基处理中的应用相对广泛，且相对技术成熟，不过作为隐蔽工程，它难以进行有效的控制，施工单位必须认真对待。本文主要围绕水泥搅拌桩施工技术概述，重点分析探究了水泥搅拌桩的施工技术应用及质量控制，希望能够给今后的公路施工提供技术参考。

水泥搅拌桩；地基处理；公路工程

公路工程软基处理的方法有十余种，其中包括水泥搅拌桩法、换填法、桩体挤密法、沙井法、高压喷射注浆法、化学固化法、电渗法、塑料板排水法等。公路工程施工过程中，在对软基处理上需要根据现场的地质、水文，等实际情况选用适当方法。在处理含水量高的软土、粉性土时适合应用水泥搅拌桩，不适应淤泥土、有机土、泥碳土及塑性指数大于25的粘土处理。水泥搅拌桩分为两种，一种是喷粉水泥桩，另一种是喷浆水泥桩，前者施工采用干喷法，后者采用湿喷法施工。

一、水泥搅拌桩施工技术概述

水泥搅拌桩是以水泥作为固化剂，通过搅拌设备，在桩处理范围内的基地基础软土中均匀喷入水泥固化剂，并强制拌合，使固化剂与土发生物理化学作用，形成一定抗压强度的土体桩，同时桩侧土在承载力和抗变形上符合建筑规范要求，符合地基正是由处理后的土体与若干水泥土桩组成。

二、水泥搅拌桩地基处理技术应用

1、试桩。水泥搅拌桩在施工前应该按要求根据施工现场的地质条件、施工环境等进行试桩，以保证搅拌桩的施工质量。通过试桩来确定正式施工参数，为后续大面积施工提供依据。通过试桩主要可以确定以下施工参数：水泥浆通过输浆管达到搅拌机喷浆口的时间；下沉、提升的速度及重复搅拌下沉、提升速度，工作压力；水泥浆的配合比。

2、施工控制。开钻前用清水将整个管道清洗、检查一遍，确保管道没有堵塞，等到排尽水后才能下钻。施工中应该经常检查桩身的垂直度，若发现倾斜应该立即采取措施纠正。为保证桩基的垂直度，可在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆前、后、左、右距离相等来进行控制。水泥浆的配合比对桩身的质量有着决定性的影响，施工前必须进行水泥搅拌配合比试验。根据试验所得的最佳配合比，进行现场成桩工艺试验，在相同的水泥掺加量的条件下，推算室内试块与现场桩身强度的关系，确定单桩承载力与复合地基承载力是否符合试验P-S曲线处所对应的荷载，若满足要求，则取此最佳配合比进行施工，否则重新进行调整。

3、质量检验。水泥搅拌桩在成桩后7天便可以采用轻便触探法进行桩身质量检验。用勺钻在桩中心钻取芯样，观察其色泽是否均匀，有没有水泥聚结，有没有未被搅拌均匀的土块。轻便触探深度通常只能在4米内，根据触探击次数（N10）来推断水泥土的强度，龄期一天探击次数大于15次时，可判断桩身强度可以符合设计要求；龄期七天探击次数大于30次时，也可断定桩身强度可以满足设计要求。龄期达到28天后，按要求抽取1%～1.5%的桩，采用钻芯取样的方法来检查水泥搅拌桩的连续性、完整性、均匀性、桩长、无测压强度等。钻孔取芯时应该采取措施保证桩芯的完整性及其原始强度状态。每一根桩钻取的芯样都应该有监理工程师现场确定切割制作成试件，分别做28天无侧限强度试验及3个月无侧限强度试验，测定桩身的实际强度。

三、水泥搅拌桩地基处理技术质量控制

1、控制好水泥含量。为了保障水搅拌桩的桩体中水泥的含有量能够达到标准，需要对每台机械配备电脑记录仪和打印工具，与此同时，还要使用比重计来对水泥浆的粘稠度进行控制。为了能够处理好喷浆中的搅拌不匀称的问题，最好是使用“叶缘喷浆”的搅拌头进行搅拌。此种搅拌头的喷浆口在搅拌叶片的最外面，伴随叶片的转动，能够将浆液均匀地散播于水泥搅拌桩的土中。

2、控制好水泥搅拌桩桩身。在第一次提钻喷浆过程中于水泥搅拌桩底部停留三十秒，来磨桩端，剩余的水泥浆在上升时均喷进桩体，而且于水泥搅拌桩桩顶位置磨桩头，不间断地喷三十秒的水泥浆，依据荷载的扩散和传递原理，要加固水泥搅拌桩上部的密度以及强度，水泥搅拌桩的下部亦是如此。

3、控制好水泥搅拌桩的喷浆与停浆的时间。任何一根水泥搅拌桩开钻之后不得间断，要令其进行持续地喷浆。不允许在还没有完成喷浆的状况下实行钻杆提升工作。要保障储浆罐里储浆不能小于一个水泥桩的用量及六十千克。如果储浆罐中的水泥浆小于所述重量时，就不可以进行下一个水泥搅拌桩的施工。

4、做好水泥搅拌桩的原始记录。现场施工工作人员一定要做好施工的原始记录，现场施工人员需要记录的内容有：首先，施工的桩号和施工的日期以及天气状况；其次，喷浆的深度和停浆的标高；然后，钻机的速度；再次，浆液的流量；最后，复搅的深度等内容。

5、成桩的查看。在水泥搅拌桩制成之后，一定要满足一定的龄期以后，才能够开挖，在处理水泥桩的桩头过程中，不可以使用重锤或者是重型机械，应该使用小锤或者是短钎等一些小型的工具进行操作，防止破坏水泥搅拌桩的桩头。采用此方法进行钻芯过程中，要偏外侧一些，不可以在水泥搅拌桩中心进行。从中取出来的样品要进行均匀的搅拌，凝体未松散，而且它的颜色应该是一致的，不能有水泥浆集中的“结核”。

6、控制好二喷四搅工艺。在水泥搅拌桩首次下钻过程中，为了防止堵塞管道可以带浆下钻，喷浆量要比总量的二分之一要小，不允许带水下钻。首次下钻过程中均采取低挡方式进行操作，首次提钻亦是如此，但是在复搅过程中，可以将档位提高一档。每一根水泥搅拌桩的成桩时间都不能小于四十分钟，喷浆压力不可以小于零点四兆帕。

四、结束语

在公路工程软基处理中，水泥搅拌桩应用相当的广泛，且具有明显的处理效果，特别是处理特大桥桥台地基。通过长期实践能够看出，水泥搅拌桩在应用以后，能够让路基出现较小的沉降，缩短恶劣工期，减小了振动幅度，降低了施工成本，对于施工场地具有较小的要求。虽然现在我国具有较为成熟的水泥搅拌桩施工工艺，不够施工单位依然要对施工工艺进行严格控制，按照操作流程进行施工，使公路工程质量得到有效保证。