软基处理施工技术在市政公路施工中的应用

许俊旺 计俊涛

软基是市政道路工程施工的常见问题，为保证市政道路工程建设顺利完成，并达到预期的质量成效，必须做好软基处理。而要想达到预期的软基处理效果，有必要结合工程实际情况，对软基处理技术具体应用进行深入分析探讨，提出具体的施工工艺方法和需要注意的要点。

一、工程概况

某市政道路工程起、迄桩号为K0+000～K0+211，该段落软基最大深度为6.9m，路基平均填筑高度在3.50m左右，其中，K1+060～K1+146段软基的最大深度为5.3m，路基平均填筑高度在2.50m左右，K1+294～K1+380.5段、K1+396.5～K1+460段软基的最大深度为5.0m，路基平均填筑高度在2.65m左右，该工程软基设计采用水泥搅拌桩技术处理。

二、施工准备

（1）施工开始前做好各类原材料取样检验，经检验确认合格后才能进场，各类原材料进场后都应按照要求的频率再次抽检，确认合格后才能在工程中使用。水泥材料进场后应采取有效的防雨和防潮措施，并在下部作为支垫。桩体加固剂使用42.5普硅水泥，应新鲜没有结块，在入罐过程中使用筛网进行过筛，使最大粒度保持在5mm以内。

（2）开工前做好二级交底，先由项目总工实施交底，然后由技术人员与现场负责人实施交底，在两次交底过程中都要明确具体施工要点和注意事项，同时做好交底内容记录。

（3）按照设计要求的桩长确定机架高度，该标段搅拌桩深度不超过15m，据此将桩机高度确定为18m，钻杆长度确定为15m。施工时使用的机械设备必须在施工前经过严格的检查维修，保证施工中可以正常运转。该工程施工机械设备配置为：配备24台SJB-II型钻机；配备24台JBJ-300型制浆机；配备24台HB3型灰浆泵；配备24台LD8111-A型电磁流量计；配备5台BX#-500-1型电焊机；配备5台200KVA发电机；配备5台120kVA发电机。

（4）对于设计单位确定的导线点和水准点，必须在开工前会同建设单位代表与监理人员严格复核，经复核确认无误后才能使用。现场测量人员以施工设计图为依据完成测量放样，做好相关记录并绘制布桩图，报建设单位代表与监理人员复核抽查，认真填写相应的测放报验单，最后进行审查签认。

三、试桩

搅拌桩的现场作业正式开展之前要先实施必要的工艺试桩，以此不断总结相关作业经验，也能明确每一个需要注意的技术参数，试桩桩数不能少于五根。在试桩前要告知监理方到场。试桩结束之后，形成专门的报告，经监理方审查确认没有异常后，为之后的施工作业提供参考依据，没有得到监理人员指令的情况下不可随意更改。现场技术主管需要在施工中向机组下达正确的操作指令，同时严格监督其执行情况。

做好工艺试桩能实现下列目标：明确每一项技术参数，比如钻机钻进时的速度、钻杆提升时速度、到达持力层时钻孔底部需要达到的电流大小、送浆时管道需维持的压力、搅拌时叶片需维持的速度、喷浆与停浆操作对应的时间。此外试桩还能使浆液的拌制与喷射都能保持在均匀的状态，以及明确钻进和钻杆提升过程中受到的阻力情况，并针对不同的特殊情况制定专门的处理措施。

四、施工工艺

1.钻机就位与调直

组装并架立施工时需要使用的桩机，对主机不同部位实际连接状况予以严格检查，同时还要确定浆罐和管路之间的连接是否完全密封，做好适当调整及紧固处理，一旦发现异常，务必尽快排除。在浆罐中装满浆料后，需要对进料口实施加盖密封处理。钻机安装时必须和桩位做到完全对准，同时将桩机完全调平，以保证成桩后保持垂直。

2.钻进与送料

通过调整使钻机保持水平后即可启动主电机进行下钻，待钻头和地面解除后启动空气压缩机连续送气。钻深由深度尺控制，一般为设计加固深度加上桩机沿横向发生的移动量和地面高度总和。在深度尺指示的数值达到要求后，即可停止钻进，并使钻头开始反向旋转，需要注意此时不可提升钻杆。结束上述操作且经检查合格后，将送料阀门彻底打开，同时关上送气阀门，开始喷送加固浆液。

3.提升钻头

将浆液喷送至桩的底部后向上缓慢提升钻头，注意钻头要在底部保留适当时间，这样做的目的是使桩底被浆液完全充满，在钻头到达设计要求标高后方可完成喷浆，停浆深度和搅拌速度直接相关。如果没有开始喷桩，则不可向上提升钻机。在停止提升之前应先关好送气的阀门，然后将送料阀门关闭，确保空气压缩机连续运转，在钻头到达桩柱的顶端后停止提升，但要在原来的位置继续转动适当时间，这样是为了使桩头保持均匀和密实。

4.重复搅拌与停机

钻头持续旋转并钻进至桩底设计深度后，向上提升钻头在地面实施必要的二次搅拌。在钻头到达施工场地的地面以后，可关停主电机及空气压缩机，并填写好施工记录。桩机在液压系统驱动下到达下一个桩位，搅拌施工完成后，先在桩顶根据设计要求填筑砂垫层。对于需要设置排水管网和箱涵的部位，应先进行水泥搅拌桩施工，其具体喷浆数量需从桩底到达管中心，在搅拌桩施工结束1个月之后再开始基坑施工，若采用以上处理方法无法满足对基础提出的具体要求，需采取有效措施予以加固处理。

五、施工质量控制

（1）按设计要求选择适宜的水泥品种及标号，同时采取有效的防潮和防雨措施，并严格遵循先入库的先使用和后入库的后使用原则，防止水泥长时间放置导致标号降低。

（2）制定合理可行的施工方法及管理措施，加强全体人员交底与培训，确保作业人员做到心中有数。

（3）安排有较高技术水平且精通地基加固方面基础知识的人员进行现场指导，以保证整个施工过程都处在有效控制状态，实现预期的规范化与规程化目标。

（4）配备好各类成桩机械设备，并保证其可靠性，以符合工程的各项设计要求。

（5）定期做好自动记录装置的检查和校核，使其始终保持完好。

（6）施工中安排专人进行成桩记录，需记录的内容包括桩位、桩号、喷浆数量、深度与复搅深度，及时发现并纠正所有发现的问题，必要时还需制定有效的补救措施。

（7）在成桩过程中设专人实时监控所有发送设备，避免产生堵管的问题。

（8）严格按照相关要求做好喷浆量与提升速度的现场控制，确保桩体中的任意深度都能实现充分和均匀拌和。

（9）为确保成桩直径和浆液拌制的均匀性都能符合相关要求，应做好钻头的定期检验，一旦发现超限磨损现象，应立即进行维修或者是直接更换。

（10）在桩体上选择不同部位截取试块，并将其送交至试验室进行分割，形成尺寸一致的多个试件，以此比较相同龄期条件下的强度；此外还需采用荷载试验的方法确定加固完成后形成的复合地基能否达到设计要求。

六、施工注意事项

（1）施工中认真做好计量与施工记录，需检查的重点内容包括：所用加固料质量是否合规、数量是否足够；桩长；成桩期间是否有异常现象发生；桩体的均匀性如何；搅拌过程中的转速情况；钻头向上提升时的速度如何；复搅的长度是否合规以及是否需要补桩或补搅。

（2）在搅拌桩施工中要对桩长、单位长度的水泥用量进行自动记录，同时实时监测水泥是否完全充满整个孔底。在试桩阶段需要对自动装置进行严格校核，此外在正式施工中还需做好不定期检查。

（3）施工中采取合理可行的措施避免搅拌桩施工造成环境污染，包括粉尘污染、污水污染与噪音污染，尽量减小对附近既有道路正常行车造成的影响和干扰。

（4）搅拌桩施工的各项操作都要充分考虑之前试桩得出的成果，并且还要注意记录好每个技术参数。

（5）施工期间加强控制下列指标：喷浆与停浆具体时间、钻深、钻杆垂直度、钻机所处水平位置、停浆面标高及复搅拌具体深度。在确定终钻提升时，以从整个淤泥层中穿过为基本原则，单位长度水泥损耗量按照不超过1kg/m控制。

（6）施工过程中不允许中途停止喷浆，以保证桩长可以达到要求。在到达设计要求的桩底标高及还没有开始喷浆时不可向上提升钻杆；如果由于停电或机械设备发生故障导致喷浆中途停止，则要将钻机下钻到喷浆中断点位以下至少1m的部位，在供浆恢复正常后重新喷浆和提升。

（7）喷浆数量必须与设计要求完全相符，一旦施工时发现实际的喷浆数量较少，则要在原来的桩位做好复钻及复喷，具体数量要略多于设计数量。施工时认真检查好罐内浆液数量，并对单位桩长对应的喷浆数量及成桩结束后喷浆总量进行严格的复核。

（8）一般情况下要求钻头磨损量不超过1cm。将水泥装入到浆罐之前要经过筛网进行过筛处理，以此去除杂物。

（9）经常对输浆管路进行检查，防止发生泄漏与堵塞，管路的实际长度宜按照60m控制，通常不允许超出80m。

七、质量检测

（1）在成桩7d后需要在监理人员与建设单位人员的监督下做好开挖自检，挖深按照0.5～2.0m的范围控制，对成桩情况与搅拌是否均匀、桩径及桩位偏差进行检查，实际的检测频率需达到2%。

（2）在成桩7d之内进行轻便触探检测，其检测频率同样需要达到2%。

（3）水泥搅拌桩质量检查项目如表1所示。

表1 水泥搅拌桩质量检查项目、方法与允许偏差

八、施工常遇问题与控制方法

水泥搅拌桩施工中可能遇到以下几方面问题：

（1）搅拌不均匀。桩身强度与质量主要取决于水泥土搅拌是否均匀，因此在搅拌开始前应先做好地质条件分析。对于粉质黏土和黏土，其内聚力较大，有很强的黏性，若采用常规方法进行施工，则难以保证水泥土均匀性，可能产生分离，使钻头上附着土球，对此可通过增加钻头叶片长度或增加钻头长度或增加上、下叶片之间的距离来解决，另外可增加复搅次数使水泥土达到均匀状态，若为淤泥质土，则考虑到它的含水率较大，与浆液间无法充分融合，所以会使水泥土搅拌不能完全均匀，出现分离的现象，降低了水泥土成型后的强度，对此要采取增加水泥剂量与浓度，以及反复多次搅拌来达到理想成桩效果。

（2）土质不均匀和障碍桩处理。如果施工区域内存在河道、建筑残渣或既有建筑的地基，则要以地基报告为依据做好区域划分，当深度不大时，可采用人工将其清除，然后使用素土进行回填；而当深度较大时，可在得到设计单位的允许后增强邻桩或在周围进行补桩。如果施工中遇到硬土层，则可通过对钻头工艺的改进来处理，在最下部叶片按照适当距离增设排爪，以此在增加钻机配重的同时提高钻头压力，必要时也可适量冲水，但要注意这样会影响到桩身的强度，要慎重采用该方法。

（3）漏浆。漏浆产生原因有很多，如原施工范围内堆积很多建筑残渣，其中黏性土含量相对较少，因受地下潜水层持续作用和影响，导致喷浆液产生流失渗漏，影响最终的成桩效果。对此可采取以下措施解决：当深度较浅时可采用换土回填的方式处理；当深度较大时可以在得到设计人员的允许后反复进行上下搅拌，以确保浆液进入到周围的土层当中，并适当增加浆液浓度，在条件允许的情况下也可使用化学加固法，降低浆液渗入渗出性，以达到理想的加固效果。

九、结论

综上所述，软基处理是市政道路工程施工重要环节之一，其处理效果在很大程度上决定了工程质量，所以必须引起相关人员的高度重视，以上结合市政道路工程实例对软基处理技术具体应用进行了初步分析与总结，旨在为其它类似市政道路工程建设中的软基处理提供技术参考。