浅谈水泥搅拌桩在公路工程软基处理中的应用

刘洁清

（江苏全泰交通工程有限公司， 江苏 连云港 222200）

公路工程软基处理的方法主要有水泥搅拌桩法、换填法、桩体挤密法、沙井法、高压喷射注浆法、化学固化法、电渗法、塑料板排水法等。在公路工程施工过程中，应该根据现场的地质、水文等实际情况选用适当的处理方法。水泥搅拌桩适合于含水量高的软土、粉性土处理，不适应淤泥土、有机土、泥碳土及塑性指数大于25的粘土处理。水泥搅拌桩有喷粉水泥桩和喷浆水泥桩两种，前者施工采用干喷法，后者采用湿喷法施工。这两种方法的施工工艺大致相同，唯一不同的就是湿喷施工需要配置水泥浆液，干喷不需要。以下笔者结合工作经验就水泥搅拌桩施工控制及质量检验进行探讨。

1 试桩

水泥搅拌桩在施工前应该按要求根据施工现场的地质条件、施工环境等进行试桩，以保证搅拌桩的施工质量。通过试桩来确定正式施工参数，为后续大面积施工提供依据。通过试桩主要可以确定以下施工参数：水泥浆通过输浆管达到搅拌机喷浆口的时间；下沉、提升的速度及重复搅拌下沉、提升速度，工作压力；水泥浆的配合比。另外，通过试桩还可以检验施工设备是否满足施工要求，采用的施工工艺是否适当。

通常我们选取30～50根桩作为试桩，试桩施工完成后根据要求对其进行质量检测，检测内容主要有桩身的完整性、强度、无侧限抗压强度、单桩承载力、复合地基承载力等，为水泥搅拌桩的施工参数优化提供依据。

2 施工控制

开钻前用清水将整个管道清洗、检查一遍，确保管道没有堵塞，等到排尽水后才能下钻。施工中应该经常检查桩身的垂直度，若发现倾斜应该立即采取措施纠正。为保证桩基的垂直度，可在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆前、后、左、右距离相等来进行控制。

水泥用量、水泥浆用量、喷浆搅拌提升时间、复搅次数都是水泥搅拌桩成桩质量检查的重点。为保证每米桩体的水泥用量及粉煤灰的用量符合设计要求，在每一台机器上都配置电脑自动记录仪。施工现场应该准备相应的检测仪器（比如比重计等）以供质检人员随时检查水泥浆的拌制质量。

水泥浆的配合比对桩身的质量有着决定性的影响，施工前必须进行水泥搅拌配合比试验。根据试验所得的最佳配合比，进行现场成桩工艺试验，在相同的水泥掺加量的条件下，推算室内试块与现场桩身强度的关系，确定单桩承载力与复合地基承载力是否符合试验P-S曲线处所对应的荷载，若满足要求，则取此最佳配合比进行施工，否则重新进行调整。

通常浆喷水泥搅拌桩采用二喷四搅的施工工艺。首次下钻应该采取带浆下钻的方法，喷浆量不得大于总量的一半，以防止发生堵管现象，首次下钻坚决禁止带水下钻。首次下钻及提钻都应采取低挡位，复搅时可以加一档。正常情况下成桩时间不得少于40分钟，喷浆压力由试桩确定，且不得小于0.4MPa。为确保桩底、桩身、桩顶的质量，第一次喷浆应该分别在桩底及桩顶停留三十秒钟。

当采用“叶缘喷浆”的搅拌头施工时，其喷浆口设置在搅拌叶片的最外侧，在搅拌叶片的转动与切削作用下，水泥浆液可以比较均匀的喷洒于桩体范围内的土壤内，从而使得桩身质量均匀。实践证明该种搅拌头可以很好的解决搅拌桩施工中喷浆不均匀的问题。

搅拌桩施工过程中应该严格控制喷浆时间及停浆时间。施工必须连续，不得中断，不得在没有喷浆的情况下提升钻杆。储浆罐内的水泥浆必须充足，应该多于一个桩的用量，若储浆罐内的水泥浆不足，不允许进入下一根桩施工。在施工过程中若发现喷浆量不够，应该进行整桩复搅，其水泥浆用量不得小于设计值。施工过程中若出现机械故障或者停电而不得不中断时，应该详细做好记录。并且应该在停喷后的12小时内采取措施补喷，超过12小时就应该进行补桩，且详细做好施工记录。

水泥搅拌桩施工过程中，现场人员必须认真、详细、真实的做好施工记录，记录内容主要有：施工桩号、施工日期、天气情况；喷浆深度、停浆标高；灰浆泵压力、管道压力；钻机转速；钻进速度、提升速度；浆液流量；每米喷浆量和外掺剂用量；复搅深度。

3 质量检验

水泥搅拌桩在成桩后7天便可以采用轻便触探法进行桩身质量检验。用勺钻在桩中心钻取芯样，观察其色泽是否均匀，有没有水泥聚结，有没有未被搅拌均匀的土块。轻便触探深度通常只能在4米内，根据触探击次数（N10）来推断水泥土的强度，龄期一天探击次数大于15次时，可判断桩身强度可以符合设计要求；龄期七天探击次数大于30次时，也可断定桩身强度可以满足设计要求。

龄期达到28天后，按要求抽取1%～1.5%的桩，采用钻芯取样的方法来检查水泥搅拌桩的连续性、完整性、均匀性、桩长、无测压强度等。钻孔取芯时应该采取措施保证桩芯的完整性及其原始强度状态。每一根桩钻取的芯样都应该有监理工程师现场确定切割制作成试件，分别做28天无侧限强度试验及3个月无侧限强度试验，测定桩身的实际强度。某一段钻芯取样检验合格率大于90%时，可以判定该段水泥搅拌桩整体合格；钻芯检测合格率在80%～90%内，该路段应该进行同等补桩；若钻芯取样检测合格率小于70%，则判定该段搅拌桩整体不合格。钻孔取芯后留下的空洞应该采取等强度水泥砂浆灌注密实。

在一些特殊地段或者十分重要的位置（比如软土层厚度很大、特大桥桥台等）或者施工过程出现质量事故的地段，可以在搅拌桩施工完成后28天后，进行单桩或者复合地基承载力试验。

结语

水泥搅拌桩在公路工程软基处理中应用相当的广泛，处理效果也十分显着，尤其是对于特大桥桥台地基处理。实践证明，其工后沉降小、施工工期短、施工振动小、工程成本相对较低，特别是对施工场地要求低，特别适合工期紧张、施工场地狭小的地基处理。尽管，水泥搅拌桩施工工艺已经十分成熟，但是，在施工过程中我们依然要严格按照施工工艺要求进行操作，严格按照设计及规范要求进行质量控制，确保工程质量。

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