关于高速公路水泥搅拌桩工程质量快速检测方法的探讨

龙玉仙

（中交二公局第四工程有限公司，河南洛阳 471000）

0 引言

在进行高速公路项目施工作业过程中，经常会出现需要进行加固处理的软土地段，而在进行软土加固处理工作中，占据绝对优势进而得到广泛应用的水泥搅拌桩，作为一项先进科学的地基处理技术，其作用是极其重要的。但是，结合实际工程状况而言，由于施工管理力度不足以及施工技术水平不够等因素，致使水泥搅拌桩质量受到不同程度的影响。在开展高速公路水泥搅拌桩施工作业过程中，针对其质量，积极开展严格检验和综合管控工作，切实保证检测方法的合理性、科学性和有效性，以进一步提高水泥搅拌桩施工质量和效果。

1 水泥搅拌桩优势

水泥搅拌桩作为一种具有一定先进性、科学性、高效性的现代地基加固技术，主要采用水泥作为固化剂进行加固，同时，充分利用并有效发挥深层搅拌机作用，实现水泥粉固化剂与软弱土在地基深处充分混合进而产生新的混合桩体[1]。凭借水泥与软弱土彼此间离子相互作用和影响，进而让桩体自身强度、硬度、抗性以及稳定性得到显著强化，从而实现对软弱土强化加固的工作目的。将此项技术与高速公路工程软土地基改良工作进行有机结合并广泛应用和充分发挥，具有极强加固功效，同时，也让施工速度得到进一步提升。伴随水泥搅拌桩在相关工程项目中的不断深入发展，一方面让相关工程质量和效率得到显著提升，另一方面也让地基的承载能力得到强化。

2 实例分析

2.1 工程概况

作为此次试验的主要研究对象，甘肃白银至兰州高速公路项目在国道主干线丹东至拉萨公路中占有极为重要的地位，作为我国重点建设的路网主骨架“三纵五横”中的一横。起点位于四龙路以东约300m、白银市东南约5km 处，路线大致以东西向经过苏家墩北部、川口等地区，穿越鹿角坝后进入石洞乡，经包兰铁路于水阜乡红圈河车站以北约1km 处转西跨越109 线，至忠和交流道东侧接六重快速道路终点。其路基宽24.5m，设有中央分隔带，全程近60km，行车时速定为80km，该工程为改变区域交通基础设施落后状况，进而推动区域协调发展提供了必要的支撑。

2.2 搅拌桩施工方案

2.2.1 施工工艺

结合实际工作状况来看，施工工艺相关工作内容主要包括如下几部分。

（1）施工工艺流程（图1）。其采用的施工工艺主要是“四喷四搅”工艺，结合工程实际施工作业情况而定。它的主要内容是：地面平整—桩位放样—明确定位搅拌机位置—准备水泥浆—预搅拌下沉—调整喷浆搅拌—上下多次搅拌—清理集料斗—移位。

图1 施工工艺流程

（2）施工工艺设计。对于施工工艺设计工作的开展，可以从如下3 个角度进行。

首先，下沉、提升以及搅拌速度的设定。本项目采用的水泥搅拌桩机型号为PH-5B，成桩最深可达18m，其直径为50cm，搅拌桩机参数如表1 所示，结合表1 可以得出，每米进尺的搅拌转数在应用所有挡位下沉或提升挡位时应大体一致。其中，在进行下沉时，每米要控制在55~56r，而在提升时，则要保持在75~77r。结合当地相关标准和管理指南以及试装结果和设计标准及需求，水泥搅拌桩应用四挡进、三挡出的施工模式开展相应施工作业[2]。

表1 PU-5B 混桩机技术参数

拟采用如下挡位。

第一次搅拌下沉：4 挡T1=0.8min。

第一次搅拌提升：3 挡T2=1.4min。

第二次搅拌下沉：4 挡T3=0.8min。

第二次搅拌提升：3 挡T4=1.4min。

从理论上讲，每完成1m 水泥搅拌桩所需时间为T=T1+T2+T3+T4=4.4min

结合上述要求和标准，拟采用挡位如表2 所示。

2014年高考江苏卷优秀作文《书中自有颜如玉》，文中以排比铺陈的形式罗列了李清照、卓文君、王昭君式的青春，无可非议地论证了论点“青春是一种情怀，一种状态”；而后又以杜拉斯80岁时依然自信青春不老一例探寻她身上的青春魅力根源所在。这说明：只要将同类论据组合起来，一样可以使材料熠熠生辉。

表2 挡位选择

其次，喷浆量计算。水泥搅拌桩可严格按照水泥比为W/C=0.5，水泥严格控制在每米使用50kg 的比例进行控制施工作业，充分结合试桩的具体情况和相关精确的检测结果。经过严密计算，然后得出10.28（L/m）每延米的单次喷浆量。

最后，喷浆量控制措施。拟采用有效利用电脑流量计开展流量控制工作，倘若在实际施工作业过程中，流量计存在破损或者出现故障等状况，应立即停止施工。

2.2.2 施工方案

结合实际施工作业状况以及水泥搅拌桩流程需求，其施工方法主要包括如下几部分。

（1）施工场地平整度以及桩位的明确与定位。在开展实际施工作业前，应充分结合设计图纸以及施工需求对施工场地平整度进行维持和保障，同时，严格遵循设计标准和要求开展相关测量工作以及放样，进而明确桩位。与此同时，针对桩位的编号排序应充分结合桩位平面布置图开展相关工作[3]。

（2）桩机就位。有效利用并充分发挥起重机作用，将搅拌机放置于指定桩位中，为进一步提升桩位的准确性和精确性，应规范、标准使用定位卡。除此之外，待到钻头对位后应适时调整桩机机台，有效保障装机机台时刻处于平衡状态，然后进行精准定位，以此让桩中心偏差得到有效控制，使桩中心偏位始终维持在5cm以内。此外，在实际施工作业过程中，吊锤法的广泛应用和有效施展，能够为钻杆垂度严格控制在1%以内提供强有力的保障。

①设定明确的配合比。其中，水泥主要采用PO 42.5 普通硅酸盐水泥，并有机结合桩试工艺和取芯检测结果，拟采用“四喷四搅”工艺施工模式，水泥量为50kg，水灰比为0.5，下沉4 档，提升3 档。其中，水泥掺杂比控制在15%是需要特别注意的。

②浆液配制以及运输。在开展实际施工作业前期，应针对水浆池周边进行临时排水管线设计和开挖工作，同时对彩条布等防雨设施设备进行充分、合理、科学的运用和调配，使因雨水或地表水进入泥浆池，出现的问题和状况得到有效控制，使水泥浆配比发生变化，进而为水泥浆质量提供有力保障。在进行水泥浆搅拌工作时，将需要的水总量按0.5 水灰比计算（每袋水泥浆重量为50kg），并规范使用磅秤进行称量，在进行水泥浆搅拌工作时，将其放入搅拌桶内。

在具体工作中，应严苛按照“先水后水泥，边加水边搅拌”的工作模式开展相关工作，其中需要格外注意的是，每次灰浆搅拌时间应维持在5min 以上，以此为搅拌工作质量以及成效提供强有力的保障，极大避免沉淀的出现。

待水泥搅拌工作满足相关标准和要求后，就可将水泥从灰浆搅拌桶倒置于集料斗中，在进行此项工作过程中，应严格开展滤筛处理工作，此项工作的主要目的在于将水泥中存在的硬块进行及时、仔细排除。而在实际工作中所使用的集料斗容量为1t。在具体操作过程中，应预留部分余量，一方面可以防止由于浆液供应不足出现断桩问题，另一方面也让因为浆液存在大量沉淀现象致使浆液浓度不达标问题的发生得到有效控制[4]。将储料斗与搅拌器进行有机结合，开展二次搅拌工作，以此可以极大避免水泥浆液沉底问题的产生。

③供浆应时刻保证其连续性和稳定性，同时，拌和工作必须做到充分均匀。一旦发生意外导致浆液终止输送，应将搅拌机下调至距停浆面0.5m 以下，待故障解决恢复正常供浆后，再进行喷浆提升，以有效避免断桩和缺浆情况的发生。倘若由于故障停机时间超过2h，应对输浆管道进行及时拆卸并开展全面清理工作，对于其中存在的已拌制好的水泥浆进行弃用。

④将水泥浆置于直径规格为32cm 的胶管内，通过活塞式压浆泵，再将水泥浆沿胶管输送到深层搅拌机的钻杆内，要将压力维持在0.4MPa 以上。

⑤建设搅拌桩。结合实际施工作业情况，搅拌桩施工作业内容主要包括：搅拌桩下沉喷浆—提升搅拌喷浆—重复搅拌下沉喷浆—提升重复搅拌喷浆—关闭搅拌机，清理—移位至下一根搅拌桩。

2.3 检测试验方案

2.3.1 静力触探检测

对于搅拌桩龄期达到3d、7d 以及14d 而言，针对各试验段采用随机抽取的方式挑选8 根水泥搅拌桩开展严格、细致的静力触探监测。与此同时，对于各龄期阶段在进行处理深度的过程中所获取的锥尖阻力qc的具体状况并做好详细记录。

在进行此项工作过程中，可以有效利用并充分发挥NKC5081TCT 车载静力触探车作用。其中，最大贯入阻力为200kN，起升力为140kN，贯入速度严格控制在1.0~1.5m/min，而最大贯入阻力可达35MPa，贯入深度极限可达50m。对于具有触探头的触探杆来说，可以凭借压力装置将其置于水泥桩内，对于期间所产生的锥尖阻力可以充分利用专业检测系统进行检测获取。它的工作本质是在保持下压速度的情况下，将内部配置感应器的触头以准静力的形式压入桩内，然后探头感应器利用记录仪表全面、实时记录相关电子信号和数据，同时，将获得的各种强度水泥搅拌桩的锥尖阻力充分利用起来。

其中，静力触探杆直径为42mm，探头面积为15cm2，探头直径为43.7mm，探头最大承载能力为42MPa。

2.3.2 钻孔取芯检测

当搅拌桩龄期达到7d、14d 以及28d 后，针对各试验阶段采用随机抽样的形式选取8 根水泥搅拌桩开展钻孔取芯工作，此项工作的主要目的在于，针对所取芯样的均匀度以及完整性开展严密检测工作，同时开展无侧限抗压试验。

钻孔取芯法的实质在于，以水泥搅拌桩整体长度为限进行钻孔，选取其中具有代表性的芯样开展室内无侧限抗压试验。直接选取圆柱体芯样，其中高径比控制在1:1 的条件下较为理想[5]。通过CBR 以及压力测试机等相关仪器设备，开展相应试验工作，其中CBR 仪加载速率控制在每分钟1mm。对相关试验数据以及结果进行详细、准确记录，进而对各龄期水泥搅拌桩的无侧限抗压强度在各处理深度条件下的实时变化能够全面、准确掌握。

3 结语

总而言之，水泥搅拌桩技术的充分发挥能够让施工过程中存在的工后沉降、桥头跳车以及路堤失衡等问题得到有效控制和防范。但由于水泥搅拌桩属于隐蔽工程，会对水泥搅拌桩的整体质量造成严重的威胁和影响，在实际施工作业开展过程中，很难有效保证质量监督和检测工作的质量和效率。因此，一定要充分结合高速公路工程的具体情况和施工需求，有针对性地选择检测方法，以此为进一步提高其检测工作的科学性、可靠性和准确性提供有力的帮助和必要的支持，从而为其建筑质量的提高提供有力的保证。