深层搅拌桩在公路软土路基处理中的应用

刘堰陵，王 强

（武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北 武汉 430015）

路基强度直接影响公路工程建设质量，若公路工程的地基未处理到位，不仅无法保证公路工程的施工质量，甚至会对民众的行车安全造成严重威胁。而作为现阶段公路工程施工常见地基类型，软土地基的强度、硬度无法达到公路工程的预期要求，需要借助相关施工技术的应用予以强化，避免因地基处理不到位而影响公路工程的整体质量。基于此，如何利用深层搅拌桩施工技术进行软土地基的有效处理，成为业内关注的重点问题。

1 软土地基概述

作为现阶段常见公路地基，软土地基具有一定的特殊性。相较于普通地基，软土地基的渗透性相对较差，且土质中含有大量的水分，若不经施工处理，极易影响公路工程的整体建设质量。为进一步提升软土地基的处理效果，需在明确掌握软土地基成因的前提下，合理选择加固施工技术实现对软土地基的有效处理。

2 深层搅拌桩施工技术概述

现阶段，路基处理中应用的深层搅拌桩施工技术，其技术原理为利用水泥进行软土地基的固结，使其成为高强度、高耐受性的负荷材料，确保软土地基处理后的强度达到预期要求。具体施工中，搅拌融合软土与固化剂，通过化学反应使软土地基形成水泥骨架，在提升土壤密实度的同时，实现对土壤中颗粒缝隙的有效填补，显著提升软土的强度与负荷能力。作为现阶段常用软土地基处理技术，深层搅拌桩技术适用于淤泥质粉土等类型的地基中。而在搅拌桩施工中，依据固化材料及所使用的施工工艺不同，具体包括喷射搅拌技术、浆液搅拌技术。相较于普通地基处理技术的应用，深层搅拌桩工艺的应用，具有施工成本低、施工效率高、施工效果显著等特点[1]。

3 软土地基中深层搅拌桩的应用

3.1 施工准备

为确保软土地基处理作业的顺利开展，需重视施工前期准备工作。

（1）施工前开展图纸校验、核对工作，明确图纸设计中是否存在问题或漏洞。同时，要求所有施工技术人员明确掌握图纸设计的意图与要点。结合对施工现场环境条件的分析，编制科学施工组织设计，为后续工程施工的顺利开展打下良好基础[2]。另外，组织人员技术交底、技术培训，加强人员对深层搅拌装施工技术的把握。

（2）场地准备。视现场情况开展场地平整作业，清除施工区域内的全部障碍。同时，保证施工现场通电、通水、通路。开展机械设备性能质量检查工作，确保无故障问题后合理布置水泥储料罐、钻孔等机械设备。

（3）材料进场检验。结合抽样检测方式进行水泥、钢筋等材料的检验，核对水泥标号、用量、品种等参数，确保水泥材料符合施工要求。禁止过期、受潮、变质的水泥进场，并做好水泥、钢筋等材料的入库管理。

（4）管道清洗作业。施工前检查管道是否存在堵塞、泄露问题，并利用清水进行管道清洗，避免因管道堵塞或管道内存有异物影响搅拌桩施工质量。

3.2 工艺试桩

不同软土地基类型应用的深层搅拌桩施工工艺存在差异，为进一步提升搅拌桩施工工艺的应用效果，需在施工前开展试桩作业，明确施工现场地质类型是否符合深层搅拌桩工艺应用要求，并借助试桩作业的开展计算出具体的工艺参数。

（1）确定喷入量的各种参数，具体包括钻进速度、搅拌速度、喷入量、提升速度、喷浆压力等[3]。

（2）验证预先设计工艺流程。

（3）计算作业期间具体的下钻阻力、提升阻力，以此为依据制定科学技术措施以保障搅拌桩施工的顺利开展。

（4）依据工艺试桩确定搅拌桩最佳配合比、水灰比，保证软土地基的处理效果达到预期标准。

（5）进行搅拌桩承载力试验，依据试验结果分析并确定精准的施工掺入比。

3.3 参数设计

在施工前确定搅拌桩的各项参数，具体如下：

（1）水泥掺入量。通常情况下，水泥掺入量需控制在12%～20%，若水泥为块状加固状态，则需控制在7%～12%。依据配合比试验的开展，最终确定水灰比为0.45～0.55。结合对施工要求、工艺参数的分析，确定固化剂选择等级在32.5以上的硅酸盐水泥。

（2）桩长与桩径确定。需综合考虑变形、承载力等因素。经试验计算后确定水泥搅拌桩桩径需控制在500mm以上，桩长确定为超过危险滑弧以下2m，加固深度需控制在20m以下。

（3）承载力。需依据单桩荷载试验以及多桩复合地基试验确定[4]。

3.4 工艺流程

依据施工情况的分析，确定深层搅拌桩施工流程：放样定位→钻机配置→钻机找平→按照设计深度正循环作业→高压注浆泵作业→反循环提钻→水泥浆喷灌作业。

3.5 搅拌桩施工要点

为进一步提升搅拌桩施工质量，可结合以下内容进行施工过程的强化控制。

（1）若施工期间发现注浆下沉的速度较慢，无法达到预期标准，可结合施工情况，将适量的水稀释土体并送入注浆管内，同时借助流量泵控制喷浆速度。需注意，在控制注浆速度的同时，必须保证泵出口压力控制在0.4～0.6MPa。施工过程中，严格按照设计标准进行搅拌桩垂直度的控制，允许搅拌桩偏差值保持在1%以下。同时，检查桩身偏差，按照设计标准将桩身偏差控制在50mm以下。若桩身偏差或垂直度偏差超过标准范围，需重新开展喷灌作业。

（2）施工期间，针对喷浆量与搅拌速度的控制，必须按照规定参数进行控制。为避免出现施工浪费的现象，确保施工作业效率的提升，施工人员需按规定要求严控喷浆、停浆的时间。而在开展喷浆作业时，必须保证喷浆的连续性与均匀性，禁止喷浆作业出现中断、停止现象。若作业期间因机械设备故障、停电等因素导致喷浆作业中断，必须第一时间精准记录喷浆深度、中断时间，并在12h内开展补浆作业。在补浆作业时，必须控制补浆的重叠位置超过100cm。

（3）不同施工条件下，所应用的施工工艺存在一定的差异。在具体施工中，需结合对现场施工条件的分析，合理选择二喷六搅或二喷四搅工艺。为确保喷浆作业的顺利开展，禁止带水下钻，并结合实际情况选择带浆下钻。钻孔作业期间，无论是钻进作业的开展还是提钻，需按照规定要求低档操控。

（4）针对水泥砂浆的拌制，必须严格按照水泥量12%、水灰比0.45～0.55的要求进行配比。砂浆拌制作业过程中，需遵循现制现用、均匀搅拌的原则，待砂浆搅拌完毕，按规定要求控制砂浆停放时间在2h以内。搅拌桩施工作业期间，加强检查压浆过程是否存在断浆问题，严控搅拌作业与喷浆作业时间。另外，施工期间，需借助监控设备进行各个机械设备作业过程的监控，确保搅拌桩施工作业的顺利开展。

（5）为进一步提升深层搅拌桩施工质量，需在第一次提钻喷浆作业时，控制桩底在持力层中持续停留30s，且停留的深度控制在0.5m左右，而在上提时，需在桩体内喷灌全部的余浆。

3.6 工程质量检验

待搅拌桩施工作业完毕，需开展验收工作，检验搅拌桩施工质量是否满足预期标准。

（1）利用轻便触探法在成桩7d后进行质量检验。①7d后进行搅拌桩均匀性检查，在搅拌桩中心位置利用仪器自带勺钻进行钻孔取样，然后检查桩芯的成色与性状，检查搅拌桩是否存在土团未被搅拌均匀的现象，或搅拌桩中心是否存在“结核”的现象。②对搅拌桩开展触探试验，结合搅拌桩成桩情况，进行轻微触探检测，若在成桩1d时击数超过15次，表明搅拌桩强度满足设计要求；当搅拌桩成桩7d时击数超过30次，表明搅拌桩实际强度达到标准设计要求。

（2）成桩28d后，结合对搅拌桩情况的分析，采用钻孔取芯方法进行质量检验。依据对桩芯质量的分析，检查搅拌桩整体的均匀度、完整性以及施工长度等。不同工程成桩数量不同，需将钻孔取芯的数量控制在成桩总数量的1%～1.5%。

（3）质量检验阶段。依据抽样检测结果进行总体成桩质量的分析，若总抽样检测的合格率超过90%，说明该工程搅拌桩施工整体质量达到预期要求。若检测合格率低于70%，说明该工程整体搅拌桩施工质量未达到设计标准。

4 深层搅拌桩施工质量控制要点

4.1 重视搅拌桩的养护管理

待搅拌桩施工作业完毕，及时清理施工现场的管道、设备。同时，加强开展养护作业，全面清理施工现场桩顶上存在的杂质、土等物质。对于施工路段需施行全封闭管理，确保搅拌桩可以有充足的时间固结成形，避免因来回车辆经过影响搅拌桩的成桩质量。

4.2 桩位复核

若搅拌桩施工作业期间出现桩位定位不精准的问题，不仅影响软土地基的加固效果，甚至会对公路工程的运行产生严重影响。因此，需重视对桩位的校准与复核。具体施工中，等到桩位放置完毕后，管理人员需再次对桩位进行复核确定，并借助相关仪器工具测量桩位轴线位置，避免因桩位放置不合理而出现反复施工的情况。

5 结束语

总之，现阶段公路路基施工中，深层搅拌桩技术的应用较为常见，针对软土地基的处理效果十分显著。对此，为确保公路软土地基处理效果达到预期要求，需依据对施工现场综合情况的分析，制定科学搅拌桩施工计划，要求施工人员严格按照设计规范要求开展作业，确保搅拌桩施工作业的流程与工序满足规范性、严谨性要求。结合对搅拌桩施工技术要点的掌握，进一步提升搅拌桩施工质量，提升软土地基处理效果，为公路工程整体建设质量的提升打下良好基础。