软土地基施工中夯实水泥搅拌桩技术的应用

郑程文 丁 杨

（河南恒通工程监理咨询有限公司，河南 平顶山 467000）

公路工程施工的地质环境比较复杂，由于软基的强度较低并且含水量较大，如果处理不当后期使用的时候就极容易出现沉降、侧移等现象，大大降低了行车的安全性和舒适性，因此必须采用科学有效地技术手段对公路工程的软土地基施工进行有效控制，提升公路项目的安全性、稳定性，充分发挥其社会效益。本文则主要对水泥搅拌桩技术进行介绍，为了进一步提升公路工程软基处理的有效性，则需要严格按照相关的工艺标准开展施工作业，关于软土地基处理技术仍需行业人员不断探索和创新，为我国公路工程的建设提供有力的技术支持。

1 水泥搅拌桩技术概述

1.1 水泥搅拌桩技术的原理

结合目前我国公路工程软基施工的发展现状来看，水泥搅拌桩技术已经成为一种比较常见的处理技术，在实践中具有巨大的优势。具体来讲，水泥搅拌桩技术需要以水泥、水等作为主要材料，然后按照一定的比例进行调配混合成固化剂，再利用搅拌钻机等器械注入软基当中搅拌均匀，这样一来，软土路基和固化剂就会产生化学反应实现加固的目的。以这种方式形成的加固土能够极大程度提升公路软土路基的承载能力和强度，从而提升整个公路工程的质量，增加公路的使用年限。通常情况下，当软土路基施工中涉及淤泥、淤泥质土、粉质黏土、淤泥质砂性土等地质的时候，采用水泥搅拌桩技术能够获得比较好的加固处理效果。

1.2 水泥搅拌桩的种类

在现实当中，公路软基施工中主要会利用湿法水泥搅拌桩和干法水泥搅拌桩这两种方式进行作业，两者工艺标准存在差异化，施工人员可根据实际需求选择水泥搅拌桩技术的处理方式。就湿法水泥搅拌桩来说，主要施工材料是水泥浆，这种搅拌桩需要较长时间进入硬化状态。干法水泥搅拌桩是以水泥干粉为主要施工材料，水泥硬化所需时间相对较短，对增强水泥桩的强度具有积极作用，但是由于搅拌效果不好，所以想要确保复搅的强度具有一定难度。

2 水泥搅拌桩加固软土地基的施工工艺

2.1 施工场地选择及清理

对于淤泥质土、素填土、泥性土，或者黏性土、粉土等软土地质的含水量较高，并且地基承载力小于120kPa，可以使用水泥搅拌桩技术。施工前，应对施工场地进行清理，避免存在树枝、纸张、碎石等垃圾杂物，做好相应的平整施工，及时排出场地内的积水，为后期施工提供便利，保证施工的顺利进行。

2.2 试桩

使用水泥搅拌桩技术，水泥和软土会强制拌和，随着拌和次数的增加，水泥土的强度会相应提升，但是，之后会逐渐降低。因此，需要进行试桩，在施工现场不同土质内，划分不同的标段，每个标段内试桩数量大于5根，七天后可以直接开挖取出，或者在28天后取芯，保持室内标准状态，养护和成型制作成的标准试件。等到符合要求后，进行试件强度试验，确定出最佳配合比、搅拌次数、泵送时间、泵送压力、搅拌机的提升速度等，保证后期施工的准确性。

2.3 桩基就位

搅拌桩机就位后，安排施工人员，按照规定的步骤进行施工，详细检测施工现场的具体环境，有效提升桩基位移的安全性。借助吊锤，检测钻杆和地面的垂直角度，并且根据实际情况进行调整，控制误差在1%以内。将长度标记划在桩机架上，以米为单位，方便钻杆入土后，有效观测钻杆钻进深度，并且及时进行记录，根据规定的施工需求，以设计桩长为参照，搅拌桩长应略长。

2.4 钻孔定位

在水泥搅拌桩钻机和后台拌合水泥搅拌机就位后，及时调整钻机位置，试运行机械设备，保证设备能够在后期施工中稳定运行。调整桩基机身，保持其平整性，对准桩位，在规定施工要求下，有效控制垂直度，之后开启机械进行施工。

2.5 制浆与送浆

配置水泥浆液的时候，应按照标准的水灰比，通常情况下，0.45～0.55为正常范围，在实际配置的时候，搅拌时间在5min以上，注意应过滤水泥浆液，保证浆液的纯度和浓度达标，根据现场实际情况，可以将适量的外加剂添加到浆液中。同时，应对泵出口部位的压力进行有效控制，与施工情况相结合，选择符合条件的桩长，对速度进行控制，合理提升，保证输浆作业的顺利进行。

2.6 预搅拌和提升搅拌过程

按照相应预设参数将水泥和粉煤灰进行配比完成之后，方可正式进行施工。首先要经过预搅拌，把搅拌机启动后沿施工前标记的导向杆进行预搅施工，钻机上自带深度计可以在下搅的同时对深浅的程度有所把控，这时要注意下沉搅拌的速度，过快或过慢都可能导致成桩失败。

施工人员要明确的是，在进行下沉搅拌的过程中要向内送气，这样钻头嘴在工作时才不会堵塞，若下沉时遇到土层内部有杂质和障碍物，则应减缓钻头施工速度，以免发生危险，最后导致设备出现损坏。

钻机初始运行的角度是垂直而动，所以施工人员必须随时观察其角度是否发生大幅度的偏差，避免成桩的位置不符合预设方案。预搅下沉过程没有出现问题，施工人员就要在提升钻机的前提下开始喷浆以加固软基路段。钻头到达预搅拌位置时应在原处运行1～2min的时间给钻头喷浆留出一些出浆空间，然后钻杆在升起的同时喷浆，因为浆液在喷洒的过程中需要反应时间，所以提升过程可以相对比下沉的速度稍慢一些。

在施工人员进行喷浆作业时，水泥浆、粉煤灰的搅拌应同时进行，避免出现沉淀而导致浆液不均匀的现象发生。这样，经过反复的下沉搅拌，水泥浆的喷洒工序得以切实完成，施工人员在停止作业之前需要让钻头与地面保持一定的距离，才能关闭送浆的仪器，停止施工。在喷浆结束后，对机械设备做好清理工作，以防水泥浆凝固影响下次使用。

3 公路工程软基加固施工中水泥搅拌桩的质量控制

第一、标号施工机械设备，将现场技术员、钻机长等标牌悬挂在钻机明显位置，开钻前，清洗整个管道，检查管道的堵塞情况，彻底排除内部水后，开始进行后续的下沉施工。在主机上悬挂吊锤，可以有效控制水泥搅拌桩体垂直度的偏差值，使其处于合理范围内，保证施工的精确性。

第二、在每台机械上配备电脑记录仪，以水泥浆液为基础，按照规定设计值，使桩体掺合量达标。同时配置水泥浆比重测定仪，实时检测水泥浆水灰比，与施工要求相符合。首次下钻可以带浆，浆液量在总喷浆量的50%以下，严禁带水下钻。实际施工中，第一次下钻和提钻，应使用低档操作，之后进行有效提升，对于成桩时间，一般应大于40min，喷浆压力应大于0.4MPa，必须保证相关施工参数的达标。

第三、在桩底第一次提钻喷浆时，应停留大约30s，之后在桩端施工，严格控制喷浆与停浆时间，确保符合施工要求。开钻施工后，喷浆作业必须连续，不得中断，保证喷浆的质量达标，增强浆液的性能。如果喷浆量不足，根据施工规定，可以再次喷浆，喷浆量应高于设计规定值。对于不可避免的影响因素，应及时记录和分析中断深度，在12h内进行补喷施工，详细记录补喷情况。需要注意的是，如果时间大于12h，施工应选择补桩方式，重叠段大于100cm。

4 结语

综上所述，水泥搅拌桩技术在应用的过程中，必须依据公路工程的实际情况，掌握技术的特点，把握施工要点，加强后期的质量管理，并且重视检测工作。另外，应严格监督施工过程，保障最终的施工效果，促进公路事业的进步和发展。