公路施工中水泥搅拌桩的应用

王 永 强

(山西省运城高速公路有限责任公司，山西 运城 044000)

公路施工中水泥搅拌桩的应用

王 永 强

(山西省运城高速公路有限责任公司，山西 运城 044000)

介绍了水泥搅拌桩的技术原理，结合工程实例，论述了水泥搅拌桩施工准备工作，从安置桩机位置、制作水泥浆液、搅拌、成桩等方面，探讨了水泥搅拌桩施工技术要点，达到了快速硬结地基软土的效果。

水泥搅拌桩，公路，地基，水泥浆液

伴随社会经济发展与工程技术进步，水泥搅拌桩技术在建筑施工中的应用也愈加广泛与深入，特别是在公路施工中对软土层的硬化起着关键作用。针对水泥搅拌桩技术的特点，把控重点工序的实施要点与注意事项，可以在公路施工中有效保障硬结软土的效果与作业安全，实现优化地基质量的目标，为后续公路建设与整个公路工程的完成提供坚实的土质强度基础。因此，需要在明确水泥搅拌桩技术原理的基础上，从实际工程的角度出发探讨该技术的具体运用，才能举一反三，将其运用到类似的公路工程之中。

1 水泥搅拌桩技术概述

水泥搅拌桩技术是指将水泥作为固化剂，在地层深处通过水泥搅拌桩让水泥喷入土内加以强制搅拌，经由水泥固化剂与软土物理化学上的结合作用，令土质变硬，并带有水稳定性，从而增强地基强度与可靠性的技术，它是一类软基处理的施工措施。其原理在于土质搅拌后的水泥浆所含水泥较少，水泥在与软土的结合包围中因其活性介质作用，硬化过程缓慢，最终使水泥化解为水化合物后，发生凝固与硬结反应，增强地基中土质的强度。此项技术广泛应用于各类建筑工程，特别是公路施工地基的软土硬结作业。其技术实施便捷，作业中污染与噪声少，成本低廉，适宜于各类公路地基硬化工程。

2 水泥搅拌桩技术在公路施工中的具体应用

2.1 公路施工案例简介

某一公路工程施工项目地形较为平缓，工程高为4 m～5 m，其中上半部区域的土壤为软土且厚度较深。地基的土岩埋入地下的深度较广，在45 m之上，公路沿线的施工土质大多为水塘与田地。总体来说，本工程的土质特别是软土层的水分较大，土层渗透性不良且缝隙大。基于此，为了硬结软土，本工程采用水泥搅拌桩技术进行施工，以此优化公路地基质量助推建设进度与效果。

2.2 水泥搅拌桩技术的施工准备

水泥搅拌桩技术要良好有序地对公路软基进行硬化处理，需有充分且具针对性的施工准备，合理选择适宜于本公路土质与环境的搅拌与硬结技术，才能最大限度完成并实现软土硬化的施工目标，保证公路施工后续工程的有序进行。

1)整理施工现场。在施工之前，首先需要对公路地基现场进行相应的整理铺平工作，将工程场地平整为整体平坦的路面，清理钻机位置附近的碎石、树根、金属等各类杂质。并且把施工排水用的沟槽挖建在场地的一侧，保障施工用水与排水及时顺水沟流出，避免积水与暴雨时的水患。此外在施工前应提前冲洗工程管道并将水由排水沟流出，清理堵塞与积水问题后才可进行钻机下沉。在具体的水塘填土工作中，填土选用粘土避免杂土，所填土的厚度在0.5 m以内，对其进行下压夯实，压实程度则要把控在75%～85%之间，为将来搅拌桩成桩提供坚实的土质基础。对工程现场的整理可以为后续的水泥搅拌桩施工做好铺垫，创建出一个稳定有序的施工环境。

2)水泥库的建设。水泥库的主要功用是测验施工所用水泥的水分质量并减少施工中运输水泥的成本消耗。对水泥库的建设在本工程中首先需要将库存面积控制在40 m2以内，同时实际库存量保证在85 t以下。水泥的选材上，以硅酸盐水泥用作主要的施工及搅拌用料，防止其他类型水泥在施工中因不适应深层环境而引发的一系列变质或受潮的问题出现。

3)其他准备工作。对工程所用水泥搅拌桩器械开工前需进行检查，测定设备的稳定性，以及是否存在故障，查验合格后方能用于施工。对搅拌所需水泥浆液的配比度进行提前测算实验，以便施工时及时制作水泥浆液。对水泥搅拌桩器械还应配上计算机与打印设备，方便记录施工中各项数值及测定水浆的输送搅拌速度、钻机旋转、前进速度，在需要时对相关器械速度进行控制更改。

2.3 水泥搅拌桩技术的具体施工工艺

在做好相应的施工准备后，就可以进行具体的施工作业。作为应对公路中地基软土问题的最通用措施，要有效高质量地实现软土硬结的施工目标，就需要一系列严守施工规章、符合具体工程施工技术的操作工艺，最终达到地基质量提升的建设目的，维护整个公路施工工程的顺利高效进行。具体的施工工艺如下：

1)测定安置桩机位置。根据现场施工需要合理测定搅拌桩位置，据此调节钻头的实际定位，保证钻头对应桩位的位置偏差不超出45 mm，且确保导轨与搅拌轴的对应垂直度，尽量减少倾斜值，使其不超出1%。

2)制作搅拌用水泥浆液。按事前测定的施工地基所需水泥浆液标准调配水灰与其他添加剂的含量，并进行4 min左右的搅拌，控制浆液含量。

3)输送水泥浆液。水泥浆液的输送，关键在于对输送泵压力与输送速度的控制。在该工程中，对泵压力应控制在4 MPa～7 MPa之间，便于输送水泥浆液及增压。对输送速度要和施工桩高度的最大值保持一致，在本案例中建议保持速度在40 L/min～65 L/min区间内。此外，对水泥浆液输送的单位含量也要相应确定，且应在钻头下钻之前进行测定。

4)钻杆的下沉。具体应在电机开启后，将风力经由空压机输送，并用钢丝绳起吊钻头，让钻头事先设计好轨道进行土层间的下沉作业。钻深的速度应把控在80 r/min～130 r/min之间，保障工程中钻进工艺的安全与速度。

5)水泥浆液的搅拌。下钻钻杆后，对输送水泵进行增压喷浆，同时在搅拌作业中抬升钻杆深度。在本施工实例中，为处理软土层，可以将停灰层与地表之间的距离控制在45 cm左右，从而优化实际成桩的质量与效率。此外为了搅拌过程与效果的稳定，对喷浆速度与钻杆抬升速度要加以把控，浆液喷浆速度与前文所述保持一致，钻杆的抬升速度应持续保持在1.5 m/min以内。此外，在钻杆抬升作业结束与输送水泵停用，进行下沉施工时，为保证工程深度可加以重复搅拌，至少4次。

6)成桩。喷粉是成桩作业的重要工序，施工中为确保成桩效果要控制喷粉长度在1.5 m之上，且在作业中如遇任何问题或意外均应立刻停止施工，避免过度喷粉造成危害。而成桩还要检查其直径规格及各项指标是否符合施工设计时的数值标准，保障成桩效果。

7)钻杆运离现场。在成桩完成并检查完施工质量与成果后，可对钻机进行相应的运离作业。工作具体通过液压操纵杆进行，在各成桩位置之间移动，直至运离施工现场。

3 结语

水泥搅拌桩技术是实现公路软土层硬化的最有效也是最重要的措施，对其有序高效的施工应用可以快速硬结软土，提升地基质量，为公路后续施工的全面展开做好关键的铺垫作用。因此，施工单位在实行水泥搅拌桩技术时要合理准备，注意工序，保质保量地完成硬化工作，为保障公路建设与推动经济发展做出贡献。

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Abstract: The paper introduces the technological principles of cement mixing pile. Combining with engineering example, it discusses cement mixing pile construction preparations. Starting from aspects of setting pile machine location, fabricating cement slurry, mixing and pile forming, it explores cement mixing pile construction technology points, so as to achieve the effect of fast hardening foundation soft soil.

Key words: cement mixing pile, highway, foundation, cement slurry

Application of cement mixing pile in highway construction

Wang Yongqiang

(ShanxiYunchengHighwayCo.,Ltd,Yuncheng044000,China)

2016-03-18

王永强(1981- )，男，工程师

1009-6825(2016)15-0142-02

TU472.36

A