道路建设中的水泥土搅拌桩加固地基施工技术

摘要：道路工程建设属于一项系统化内容，每个环节的施工质量都会对整体结构质量和使用性能产生影响，地基作为道路结构中的基础部位，其是工程整体的承载结构，若不能保证地基结构强度质量达标，在投入使用阶段会出现不规则沉降、裂缝等情况，影响道路整体使用寿命。对于地基土体不达标的区域，一般采用对地基结构进行加固处理的方式来在强化基础工程性能，本文结合工程实例对水泥搅拌桩加固地基施工技术进行了探究。

关键词：道路工程  水泥搅拌桩  地基加固  施工技术

Construction Technology of Cement-soil Mixing Pile in Road Construction

LI Changde

（Heilongjiang Expressway Service Center， Harbin， Heilongjiang Province， 150030 China）

Abstract： Road construction is a systematic content， the construction quality of each link will have an impact on the quality and service performance of the whole structure. The foundation， as the foundation part of the road structure， is the bearing structure of the project as a whole. If the quality of the foundation structure can not be guaranteed， irregular settlement and cracks will appear in the period of putting into use， which will affect the overall service life of the road. In order to strengthen the foundation engineering performance in the region where the foundation soil is not up to the standard， the construction technology of cement mixing pile is studied in this paper.

Key Words： Road Engineering; Cement mixing pile; Foundation reinforcement; Construction technology

水泥土攪拌加固是一种较为有效的地基加固处理技术，桩体的强度高、稳定性强，整个过程易操作，在当前道路工程路基施工中得到了广泛应用。在实际施工中需要掌握技术内容和相关要点，明确工艺流程，规范施工程序，保障施工技术应用的有效性，提高道路工程整体施工技术水平，充分发挥水泥搅拌桩技术作用，强化道路地基施工质量，为道路工程投入使用期间的安全稳定提供保障。

1.工程概况

以某地区道路工程为例，该道路长度为956m，宽度为50m，施工中涉及表层素填土、淤泥质粘土夹粉土、粘土夹粉土。素填土层的回填厚度在3～4.5m以内，填土内部含水量比较高，若无法进行充分压实，则会存在软弱区域从而影响工程整体质量，为达到工程建设目标，本工程采用水泥搅拌桩加固地基施工技术对基础结构进行加固处理。

2.水泥搅拌桩加固地基施工技术的应用分析

道路工程建设中对基础工程施工质量较为严格，尤其在一些地质环境条件较为特殊的区域，若没有对地基进行有效处理，则会埋下一定的安全隐患，影响后续道路工程的功能质量，无法为人们提供安全稳定的运输条件，因此，必须要采取有效措施进行针对性的处理，保证基础施工质量。水泥搅拌桩作为比较常用的一种加固处理方法，其优势作用相对明显，对于软基的加固处理效果比较好，无需投入较多成本就能够取得良好效果。

2.1水泥搅拌桩加固技术作用机理

水机搅拌桩在施工时主要使用水泥材料对地基中的软土部位进行加固处理，借助深层搅拌桩让土体与水泥进行充分搅拌，使二者均匀混合，而后形成刚度和强度都比较高的混合固结体，使得原有地基结构质量和性能得到增强，投入使用期间发生沉降现象的可能性比较小。这种水泥搅拌桩加固地基的技术，主要利用水泥材料的性质和特点与土体进行混合，形成一个既有刚性性质又有柔性特点的混合桩，凝固后的桩体其刚度、强度和抗压能力等属于中间范畴，在超过其能够承受的荷载力后出现变形情况，从而与周围土体共同荷载作用力，最终形成柔性复合地基。

2.2水泥搅拌桩的优点分析

这种地基加固技术在多种土质类型中都能够得到良好的应用效果，而且加固深度可以根据搅拌机的动力大小进行确定，最深可达30m左右，加固深度相对较大;使用工程范围广泛，能够与地基土体相结合形成复合地基，可改善原有地基结构，提高其承载力，在道路建设中地基加固处理中可获得显著效果;该施工技术与以往使用的施工技术方法相比，无需较多花费较多时间，而且对周围环境的影响下，也不用使用较多的资源和设备，整体的投入成本比较低，噪音小、不会产生振动现象，对周围建筑物的影响小，施工时的综合效益比较高;主要使用专门的机械设备进行作业，整个操作流程的机械化水平比较高，而且随着科学技术的发展，机械设备的性能也逐渐提升，可满足不同工程地基加固处理需要，能够快速、高效地完成施工作业。

2.3前期准备工作

本工程项目中使用水泥搅拌桩加固的区域比较大，要想在规定的时间内完成施工作业，则需要做好针对性的准备工作，对于现场情况应进行全面勘察和细致调研，根据各项数据进行施工设计，确定桩顶标高和施工作业具体深度，为后续施工作业开展提供有效依据;做好现场平整处理工作，了解地下管线分布情况，清除施工中的障碍物，对于软弱区域需要进行重点处理;检查好施工中应用的各种机械设备，做好调试工作，使其在施工中正常运行;做好加固试验，根据试验桩测试结果进行调整，确定达标后才能应用到具体施工中;对于施工人员要进行岗前培训，让施工人员掌握每个环节技术要点，确保施工内容充分落实。

2.4现场施工流程

本工程地基加固施工的主要工艺流程包括：施工区域场地清理→测量放样确定桩位后准备施工中所需的材料和设备→钻机就位，做好性能检验工作→搅拌喷浆下沉施工，钻进的同时喷浆处理，要保证浆液数量充足→搅拌提升→重复下沉提升，确定搅拌深度，达到设计标高后停止搅拌→移位处理，连续加固施工。

2.5技术的具体应用

要先进行施工现场的测量放线工作，根据设计要求和图纸内容确定施工的具体位置，做好搅拌桩孔放样工作，相关管理人员要进行签字审核，确定没有问题后准备施工;将钻机放置在指定位置，其中线要与桩孔中心保持一致，机头要完全垂直于地面，以免在钻孔期间出现偏差情况，可使用专门的仪器设备进行检查;钻机就位后要制作水泥浆液，本工程中主要使用普通的硅酸盐水泥，根据试验桩的比例进行浆液配置，保证水泥浆的性能达标;预搅喷浆搅拌下沉，电机开启后按照一定顺序进行下沉施工，做好质量监测工作，对下沉速度进行合理控制，保证喷浆数量合理，整个操作流程不能停止搅拌，钻杆应处于处置状态;达到设计深度后提升桩机设备，在提升过程中也要一直保持搅拌状态;重复下沉喷浆和搅拌提升操作，必须要保证水泥浆液搅拌的均匀性;中途中断施工超过3h或者施工完全结束后要进行管路清理，否则易出现堵塞情况。

3.水泥搅拌桩加固地基质量检验

3.1施工质量检测

为强化水泥土搅拌桩加固地基施工技术的应用效果，保证加固质量达标，则需要将施工质量与原始记录进行对比分析，会安排专门的工作人员根据相关要求和标准进行桩体挖掘工作，而后将施工桩体外表和质量与施工设计进行对比，充分掌握地基土体与水泥浆液的混合程度，确定其质量是否达标。同时也要对成桩的位移情况和沉降情况等进行观察分析，对多方面因素进行综合分析后确定具体施工质量。成桩3d后，对浅部桩头进行开挖检验，观察搅拌桩的成桩效果;成桩10d后，使用轻型动力触探器对整个桩体的均匀性进行检验，可抽取一定比例的桩体数量基进行质量检测;成桩28d后，要对全部桩体清理和试验，一般会采用钻孔取芯的方式进行试验。

3.2水泥搅拌桩检测

静载试验是对桩体承载能力进行检验，通常进行复合地基静载试验，在成桩28d后对桩体质量进行检查，若成桩数量超过10%，进行静载试验。如果在触探试验后不能保障质量达标还需要在成桩后进行桩体的抗压强度检测，总检测数量要超过3根;取芯试验一般在成桩一个星期后进行桩头开挖，在成桩一个月后进行桩身钻孔取芯，而后对取样进行质量和性能检测。

4.水泥搅拌桩地基加固施工中的注意事项

由于地基工程施工条件的特殊性，在实际道路建设中对地基进行加固处理时需要注意的内容比较多，若没有做好各方面因素的控制工作，则会对最终的加固效果产生影响，无法保证地基投入使用期间稳固性，从而影响工作建设质量。因此，在施工期间不仅要做好施工质量检验和水泥搅拌桩检测等工作，也要对施工中的各项参數进行有效控制，将误差控制在合理范围，以免影响道路基础工程整体施工效果。

4.1做好参数控制工作

钻机施工阶段一定要严格按照施工设计图纸中的各项数据要求做好参数控制工作，保证桩径与桩长的准确性，以免出现较大偏差而影响后续施工质量。搅拌桩成型后应根据设定要求进行复核，将施工实际数值与设计标准进行对比分析，要将误差控制在合理范围内，这是保障水泥搅拌桩加固质量的基础与前提。钻进设备应进行定期保养和维护，若在实际施工阶段出现桩头过度磨损的情况应及时替换，以免影响施工质量和效率。

4.2 保证搅拌桩的垂直度

在具体施工中一定要对搅拌桩的质量和垂直度进行有效控制，对于施工中应用的工具质量，与地面的角度和吊装设备参数等应进行全面细致的检查与控制，要做好参数复核工作，一般需要复核2次以上。安排专门工作人员对于复核结果进行记录，必须要将误差控制在合理范围内才能允许进行下一项施工作业。可使用不同的仪器设备进行垂直度检验，必须要保证结果的准确性，若出现异常情况应及时纠正与调整，降低对后续施工的影响。

4.3控制桩端、桩顶和桩身质量

水泥搅拌桩施工时应确定需要重点注意的位置，主要涉及桩端、桩顶和桩身。提钻时要在桩底部位停留1min左右，可以对桩端位置进行打磨，上提时多余浆液会喷入到桩体中，达到桩顶位置后要停留半分钟左右。施工期间一定要按照顺序进行连续喷桩施工，不能出现中间停顿间隔的情况。若因一些因素出现中断施工的情况，则要对涉及的各项数据进行全面、详细记录，而后根据具体情况制针对性的补救计划，一定要在12h内完成补喷作业，在补喷时还应对具体操作进行详细记录，补喷时与之前桩体的重叠距离应超过1m，这是保障整体结构质量的基础，对提升水泥桩质量和性能有着重要作用，可满足当前道路工程建设施工要求，强化建设效果。

5.实际施工中的影响因素及控制措施

5.1全过程的质量控制管理

水泥土搅拌桩加固施工是在地下进行施工作业，其属于一项隐蔽性工程，实际施工中的影响因素比较多，如材料质量、机械设备性能、工艺技术和人员能力和技术水平等，为消除多种因素对道路地基加固质量的影响，必须做好全过程的质量控制和施工管理工作，在前期准备阶段需要对施工材料的类型、规格、数量和质量等进行全面细致检查，确定没有问题后放置在专门的位置进行保存，保存期间要做好防护，避免受到外界环境因素的影响。对于机械设备要提前调试，使其在施工中能够保持正常运行状态。施工期间对施工人员的操作行为进行监督管理，若发现异常情况应及时纠正，保证每个环节施工质量都能够达到要求标准。施工完成后应进行质量验收，对于不合格的位置要重新施工处理，直至达到施工要求。

5.2实时监测和纠正各项数据

实际施工中涉及的参数数据比较多，为避免误差产生，保证每一项数据都在合理范围内，要定期检查自动计量装置，对于施工中使用的材料用量进行检查和控制，观察成桩过程中各种数据的变化情况，确定是否存在异常现象，记录好每个施工环节的具体内容和采用的措施方法，对于导致各类问题产生的原因进行仔细分析，保证处理措施的针对性与有效性，同时要把控好不同施工流程的质量，规范施工行为，以免影响水泥搅拌桩质量。

5.3地基土体工程特性的检测与控制

水泥搅拌桩质不光与使用的水泥材料质量和施工技术水平有关，也会受到地基土体自身质量和性质的影响，若原有土体中有机物的含量比较高，那么其内部含水量也比较大，可塑性增强，在实际施工中具有膨胀性特点，外力作用下会出现较为严重的变形情况。若地基土体属于酸性土体，则会对施工材料造成一定腐蚀，也会影响水泥的水化反应，不能保证水泥土搅拌桩的加固效果。本工程施工时，为避免上述现象出现，可加入适量生石膏对地基进行进行固化处理，能够降低对水泥性能的影响，也可以减少施工水泥材料的用量。

5.4保证水泥与地基土体的均匀混合

从以往的实际工程施工效果来看，让水泥土与地基土体进行充分、均匀的混合在一起可以提升整个混合桩体的质量和性能，使水泥材料可充分渗入到道路地基结构中，让二者能够充分反应，凝固后增强地基结构承载力。为避免在水泥搅拌桩加固施工中受到障碍物的影响，施工前可以施工专门的机械设备对施工区域进行全面翻整，清除障碍物，为水泥与土体的充分混合打下基础。

6结语

综上所述，使用水泥搅拌桩对地基进行加固处理可提升道路工程地基强度和质量，强化路基结构稳定性，保障道路工程整体建设效果。实际施工时一定要做好準备工作，对每个环节的施工质量也要进行全面检验，要保证施工内容与设计图纸中数据参数的一致性，保证水泥搅拌桩施工质量达标。这项技术应用中需要注意的内容比较多，应重视对技术的优化和完善，改善技术应用中的不足，为强化道路地基质量提供技术支撑。

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DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-9871中图分类号：U416.1作者简介：李长德（1964—），男，本科，工程师，研究方向为道路与桥梁施工、维修、养护。