小议水泥搅拌桩在公路软基处理中的应用

洪辰洋+冯勤光

摘 要：公路工程因受到大气因素与行车荷载的直接作用，在各种因素的长期影响下，往往会出现各种病害问题。水泥搅拌桩施工技术作为软基处理的主要技术，其施工工艺选择的科学性、合理性将直接关系着整个工程的质量，关系到人们的生命安全。为此，本文主要对软土地基的影响因素、公路软基处理中水泥搅拌桩的施工工艺进行了分析与探究。

关键词：公路工程；软基处理；水泥搅拌桩

作为饱和软粘土加固的重要处理方式，水泥搅拌桩主要是通过水泥、水等材料进行浆液配制，最终形成固化剂，采用专业搅拌钻机在软土路基里喷入固化剂等，同时强制搅拌软土和固化剂，根据固化剂和软土发生的各种物理化学反应，促使软土形成强度较好的水泥桩体然后形成复合地基的一种软基加固法。在软土路基施工中采用水泥搅拌桩技术进行软土施工处理，可以有效降低路基的总沉降量、增加公路的荷载承受能力、提高抗竖向变形能力及减少工期等，基于此，现阶段大量公路工程施工建设中都采用了这种施工方式。

1 软土地基的影响因素

1、较高的压缩系数与较低的抗剪强度

低强度是软土地基的主要特点之一。因为软土具有较大的孔隙，将严重影响到地基承受外力的能力。如市政道路建设中软土地基的强度无法改善，将导致塌陷等问题出现在市政道路工程中，进而严重影响到市政道路工程的质量与使用寿命，在增加安全隐患的同时，还会给道路养护增加困难。

2、较强的触变性和流变性

软土地基处理后，长期在重力和外力等作用下，也会产生各种变形问题。在施工过程中如选用的软基加固方式不正确，在软土流动作用下，市政道路很容易出现坍塌等情况，根本无法保证路基的稳定性。

3、较高的含水量和孔隙

因软土中含有较多的水分，导致其孔隙较多较大。在软土地基中其土质的组成成份主要是粘土粒与粉土粒，大量负电荷往往存在于这些软土粒表面。在空气中大量负电荷会将空气中的水蒸气大量吸收，并在土粒表面停留，进而将土粒含水量不断增加。并将土粒之间的孔隙扩大。

4、公路等级要求的道路性质

对于设计要求的公路道路等级越高，平整度要求也越高，越需要采取强而有力的软地基沉降处理措施。反之，公路等级较低时，可先铺简易公路路面，等待地基沉降结束后，再铺常规的公路路面以达到节约资金的目的。公路道路的形状、路堤的设计宽度与高度也是选择处理方法时要考虑的重要原因。

2 公路软基处理中水泥搅拌桩施工工艺

1、施工准备

（1）施工机械准备。目前水泥搅拌桩在公路软基处理中最常用的施工机械主要有钻机、粉浆机及压缩机。水泥搅拌桩成桩的主要机械就是钻机，这种机械的主要应用功能为动力大、操作方便、能在速度不同的情况下进行均匀地正向钻进或反向提升，同时还可以全方位地自行移动。作为浆体材料定量发送的主要机械设备，喷浆设备的组成部分分别为储灰罐、发送装置及计量控制装置等，这些部件都是公路软基处理的关键性施工设备。压缩机可以提供一定压力气源给水泥搅拌桩进行有效施工，促使水泥浆液突破喷浆口土体阻力向软土内进行喷洒。

（2）施工材料检测。水泥搅拌桩所使用的施工材料主要就是水泥，在施工前必须在试验室对施工采用的水泥进行抽样检测。确保其符合施工要求时，才能施工。在水泥等施工原料的选择中，施工企业必须选择产量多、质量稳定的大规模水泥生产厂家。在存放水泥过程中，必须确保存在地点与防雨、防潮等施工要求相符合，杜绝在施工中使用过期、受潮等质量不合格的水泥。

2、试桩作业

施工路段不同其地质条件也有所不同，为达到公路软基加固的预期目标，基于此必须在在施工前进行试桩作业，并将试桩数量控制在5根以上。在软基处理施工中进行试桩作业是为了将设计喷浆量的各种操作参数提供给公路工程软基施工，主要参数有管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、钻进速度、搅拌速度等；同时对搅拌过程中的均匀性成桩直径进行检验在了解施工路段地质条件的情况下，确定水泥与水等材料的配合比，确保其符合施工的需求，在质量达标的情况下在适量掺合一定添加材料。在公路软基处理施工前，施工企业必须对下钻及提升的阻力情况进行充分掌握，并采用相应的施工技术进行有效施工。同时对持力层进入的判别方式进行准确确定。

3、平整场地及放样

将施工路面的表层杂草、杂物等进行彻底清理，选用黏性土将低洼地段进行回填及夯实，进而增加机械运行时的路基荷载承受能力。在水田路段进行软基处理施工时，必须先进行排水疏干在进行路面表层清理，必须将其清理厚度控制在0.3米到0.5米的范围内，并把原路面设置成4%的横坡，在路基两边进行边沟开挖施工，选用标示等防护方式对施工现场路基下面的管线进行有效保护。依据图纸选用全站仪进行控制桩的准确放出后，再依据桩位布置进行具体桩位的放出，设置明显标志在控制桩上，同时奥注意进行定时复核。

4、拌和施工

施工企业必须严格遵循设计配合比进行水泥浆的准确配制，为确保配合比的准确性，必须对水泥、外加剂及掺合料等施工材料的用量进行严格控制。利用试桩试验对搅拌时间进行确定，在水泥浆的施工过程中，施工企业必须做到同时进行搅拌、应用，必须确保搅拌的均匀性，才能不出现块状、团状等现象，施工过程中不能采用出现初凝情况的水泥浆。在成桩施工中，必须将水泥浆每次搅拌的量控制在一根桩用量以上。

5、水泥搅拌机械安装、就位

在施工场场将钻机进行准确拼装并就位。在机械设备第一次到施工场地进行施工时，必须标定桩机的电流表、管道压力表、电磁流量表、深度测量仪及电脑打印机。在施工过程中要定期进行复查，尤其是钻头叶片常常会出现磨损现象，当磨损程度超过一定额度时必须马上进行补焊，只有这样才能确保桩体直径的准确性。

6、搅拌及提升搅拌

钻机开始施工时，沿导向架的方向钻杆不断匀速下沉进行切土搅拌，于此同时，要将送浆泵开启并将水泥浆向土体喷洒，这个时候双轴上的多层叶片可以一起进行正、反向旋转搅拌直到设计深度。当已经符合设计深度之后，还要就地在桩端不断进行喷浆搅拌作业，并将其时间控制在大于30s的范围，这样桩端水泥浆可以实现均匀搅拌的作用。提升搅拌机，进行喷浆作业的根本目的就是防止堵塞喷浆口现象的产生，在提升施工中其喷浆量应控制在总喷浆量的5%到10%之间或小于5%。当提升位置达到桩顶时，其搅拌时间应控制在2min以上。最后将搅拌机械关闭并驶离施工路面。

7、检测

水泥搅拌桩成桩七天左右，将桩头浅开挖约1.5米，对搅拌桩的质量进行检测，同时采用触探仪对桩体直径进行测量及质量进行检测。水泥搅拌桩成桩三周左右时，芯样位置控制在桩径1/4处及桩长范圍内，并对桩体的完整性等进行有效检验，芯样的无侧限抗压强度要与设计要求相符合。将芯样取出后采用水泥砂浆灌注将孔洞进行封闭。

3 结束语

综上所述，在软土路基施工中水泥搅拌桩技术得到了较为广泛地应用。在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。因此，在软土路基处理中施工企业必须选择正确的施工方式，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，在其施工中大量选用水泥搅拌桩施工技术可以有效提高路基的承载力及质量，只有这样才能确保整个工程的质量。

参考文献

[1]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年02期

[2]刘军；；水泥搅拌桩在高等级公路软基加固处理中的应用[J]；四川建材；2010年03期

[3]廖正华；田丰；陆宁川；；水泥搅拌桩公路软基处理法实例分析[J]；中国新技术新产品；2011年04期

[4]陈振山；；浅谈水泥搅拌桩公路软土路基施工技术[J]；中国城市经济；2011年20期endprint