水泥搅拌桩在城市道路软基处理中的应用分析

张为天

摘要：城市道路施工中经常会出现软土地基，通过长时间的实践发现，使用水泥作为固化剂的水泥搅拌桩能够对饱和的黏土地基起到十分良好的加固作用，主要是由于在搅拌设备中让固化剂和软土发生化学反应，能够使得软土成为更加优质的城市道路地基，从而提升整体工程的建设质量。本文分析了软土地基的特点和危害，然后结合当前城市道路路基的特点，对水泥搅拌桩的应用进行了分析，希望能够提高我国城市道路建设水平。

Abstract： Soft ground often appears in urban road construction. Through long-term practice， it has been found that cement mixing piles with cement as a curing agent can play a very good role in strengthening saturated clay ground， mainly because the chemical reaction between the curing agent and the soft soil can make the soft soil become a more high-quality urban road foundation， thereby improving the construction quality of the overall project. This paper analyzes the characteristics and hazards of soft soil foundation， and then combines the characteristics of current urban roadbed to analyze the application of cement mixing piles， hoping to improve the construction level of urban roads in China.

關键词：水泥搅拌桩;城市道路;软土地基;应用

Key words： cement mixing pile;urban road;soft foundation;application

中图分类号：TU447                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）10-0105-02

0  引言

软土地基是城市道路建设过程中一种普遍的情况，需要施工人员及时进行处理，如果没有及时采取措施，就有可能出现地基承载力不足的情况，长时间就会导致道路出现破损，会对人们的行车安全产生极大的威胁。经过长期的实践证明，水泥搅拌桩能够有效的解决这一问题，并且工期也相对较短，工程的成本也比较低，因而已经被广泛的应用在城市道路建设中。本文主要是为了进一步探讨水泥搅拌桩在城市道路软土地基中的应用，希望能够进一步提升城市道路的承载力和稳定性。

1  城市道路路基及软土地基概述

1.1 城市道路路基特点  城市道路下需要铺设市政所需的各种管线，如给排水、电力和煤气等等，但是这些管线对于道路的地基沉降都具有十分高的要求，通常要求管道地基的工后沉降 10cm。随着城市化进程的不断加深，我国基础设施建设也获得了发展，为人们的生活带来了极大的便利。因此，许多软土地区也修建了许多的城市道路，为了能够保证道路的使用质量，我国引入了许多的软基处理技术，其中应用比较多的有换土垫层法和水泥搅拌法。相比较而言，换土垫层法在应用的过程中比较简单，在软土厚度小于4m的时候可以使用这种方法;而水泥搅拌法虽然能够在短时间内增加地基的承载力，还能够有效解决沉降问题，但是工程造价相对比较高。因此，在面对不同的施工环境时，施工人员应该结合多种因素进行综合考量，才能够选取最合适的方法，保证城市道路的使用质量。

1.2 软土地基的特点和危害  所谓的软土地基就是指强敌比较低，而压缩量较高的软土层，通常情况下这种土层中会含有一定量的有机物质，会由淤泥、淤泥土质、泥炭和冲填土等物质构成。对于软土来说，含水量会比较高，并且空隙也比较大，使得软土地基出现高压缩、触变性和不均匀性等特点。

在城市道路的施工过程中，如果没有恰当的处理软土地基，就会影响到道路的荷载，而一旦超出了地基的承载能力，那么就会让道路路面出现破坏，从而给人们的出行安全带来威胁。除此之外，由于软土的流变特性，会使得地基出现变形，从而引起道路的沉降或者出现水平位移。因此，为了进一步提升城市道路的施工质量，保障人们的使用安全，在施工的过程中必须要采取合理的方法来处理软土地基，不断提升其承载能力，减少长时间使用所出现的较大变形情况。

2  水泥搅拌桩在城市道路软基处理中的应用

2.1 施工前期准备  ①施工路面的勘察设计。在对施工区域进行勘察设计时，设计人员首先应该根据城市的整体规划和车流量的具体情况来对进行设计，从而确保后期道路维修的安全性;然后按照相应的设计要求进行施工，需要确定好路基的具体位置，从而能够更好的保障交通安全和施工安全，同时调查施工附近的管线走向，避免对附近建筑和人们的生活产生不必要的影响。在完成上述步骤之后，需要严格按照验收标准来进行验收，从而保障城市道路能够符合使用标准。在施工方案最终确定之前，还需要让相关负责人进行审核，并且还需要预留出一定的调整空间，从而能够有效应对实际施工中出现的问题。

②路面的放样与平整施工。在应用水泥搅拌桩之前，施工人员必须要对路面进行处理，从而保障在施工区域内的环境良好，没有杂物和垃圾，进而保持路面的凭证。此外，还需要科学的铺设排水和供电线路，搭设水泥浆专用的存储区域和机械的安装调试场地，按照每一施工步骤的需求来选用合理的机械设备。通常情况下，在实际的施工过程中，应该保证后台距离水泥搅拌机的水平距离小于60m，并且还需要将注浆的压力保持在0.6MPa。

③施工材料与机械设备。在应用水泥搅拌桩的过程中，主要材料就是水泥，通常所使用的都是42.5的硅酸盐水泥，材料是最基础的内容，因而在水泥入场之前需要对其进行试验检测，对水泥的综合性能做出判断，然后在施工过程中则需要严格控制水泥的使用，才能够保障施工的质量。对于水泥浆液来说，必须要按照相关标准来进行配置，需要先将水加入到制浆容器当中，然后在倒入水泥，开通机器进行搅拌，将其搅拌均匀，时间约为3min。在配置水泥浆液的过程中，需要有专业人员对相关材料进行计量，从而确保使用质量。一般情况下，水泥以17.5%的掺入比作为常规标准，而其余两种则是在标准上下浮动3%，即14.5%或者20.5%。施工设备主要有搅拌桩机、制浆机和压浆机，在入场前应该保证设备的质量检验合格，从而使得施工质量管理的工作效率进一步提升，进而有效保證了施工整体质量。

④技术筹备。一个优质的工程需要科学的施工方法，主要是对每一根桩都进行的标号，然后计算出相应的桩位置和坐标，然后对地面高程进行合理的安排，确保施工的顺利进行。

2.2 试桩试验  施工人员需要利用试桩实验来确定水灰比等主要的施工参数，同时获取密实度和水泥重度等相关指标，还需要进一步明确钻速、压力和交办的最佳次数，然后再进一步结合机械设备仪表的结果，对图层的相关信息做出科学的判。最后利用试桩实验所获得的数据来为后期施工提供更加可靠的数据基础。值得注意的是，在开展实验的过程中，相关人员必须要严格按照设计流程，保证水灰比不变，通过不断改变钻进的方法来进行不同的方案实验。

2.3 施工工艺  ①钻机就位。施工人员需要按照放样点来进行钻机的定位，保证钻头能够对准桩位的中心，误差 5cm。在单向水泥搅拌机就位之后，必须要进行水平校正，保证钻头能够垂直对准孔位的中心位置，然后通过吊线锤来进一步矫正机架的垂直度，保证偏差 1%。

②钻进、搅拌、下沉。在启动钻机之后，需要正向旋转钻机到达设计的深度，对于不同的地质环境来说，需要使用不同的速度，施工人员可以按照电流表的变化来判断施工地层的性质。在此过程中，需要保证桩底进入相对硬层 0.5m。

③喷浆、搅拌、提升。等到钻头到达设计桩底的标高之后，施工人员可以启动喷浆泵，让水泥浆通过喷浆泵喷入到正在搅动的土之中，然后让水泥和土能够进行充分的搅拌，再反向旋转直到停浆面后原位搅拌2min。因此，施工人员需要做好多个方面内容的综合管理，从而促使施工工艺的不断进步，进而保证整个工程能够协调发展。

④复搅、下沉。让机器能够正向旋转，直到搅拌下沉到桩体的底部标高，然后使用电流表进行读数。在此过程中，必须要安排专业人员来进行，只有才能够保证水泥浆的质量。

⑤复搅、喷浆、提升。进行反向旋转，通过喷浆、搅拌和提升直到停浆面，原味喷浆搅拌保持两分钟。同时，施工人员还需要对水泥浆的用量进行确定，从而保证每一根桩的水泥浆用量不能够小于室内配合比。

⑥清洗。在上述步骤完成之后，施工人员需要向集料斗中注入合适量的清水，从而将内部所残留的水泥浆去除，保证机械的干净程度，以便于下次的使用时机械能够处在一个最佳的状态中。

2.4 施工控制  对于水泥搅拌桩的施工管理来说，应该优化材料及设备选型，必须要对施工的开始到结束进行全过程的质量控制，从根本上减少了质量不符合要求的现象发生。通过实际可以发现，主要有以下几个步骤：一是对池子的位置进行确定，然后使用清水对管道进行清理，尽量避免出现管道堵塞的情况出现;二是控制水泥搅拌桩的长度、直径和位置;三是对水泥的含量和质量进行控制，从而保证水泥含量符合相关标准。通过上述几个步骤可以帮助施工人员做出正确的决策，实现各项资源的配置优化，同时加强对这项工作的监督管理，从而促使管理工作得到进一步落实。

2.5 施工质量检测阶段  在进行施工质量管理的过程中，应该注重对施工现场工序进行专业的分析，从而提升整体施工质量，保障施工的效果。现阶段，随着科学技术的快速发展，可以将BIM技术应用到施工管理中来，将整个施工质量进行建模分析，通过对建模模型的分析和处理，为施工质量管理提供可靠保障。

具体来讲，需要在制桩完毕之后，应该对桩顶的平齐度和间距进行查看，如果发现问题则应该及时进行处理，在成桩的第28天，还应该对强度进行检验，同时完成取芯工作。在操作的过程中，施工人员是需要根据实际情况来选择相应的搅拌机和设备，并且保证相应材料都是符合规范和标准的，同时具有一定的抗潮湿能力，对于所有材料的用量都进行严格的控制，一方面可以保证能够搅拌均匀，同时还可以节约施工材料。在喷口与桩顶的高度相同时，施工人员应该立即停止提升搅拌机，从而保证桩头结构处在一个密实和均匀的状态。

3  结语

综上所述，为了保证城市道路的美观和使用安全，必须要注重对软土路基的施工质量管理工作，不断提升其承载能力，才能够更好的开展各项工作，进而保证城市道路的使用安全。

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