水泥搅拌桩技术处理软土地基的几点思考

张岳兵

[摘要]本文主要介绍了水泥搅拌桩技术来处理软土地基的施工技术，软土地基由于其特殊性，必须更好的控制其施工的质量，从原材料的选取到水泥搅拌桩的最终质量检验都要经过严格的控制。那么，该技术由于其施工操作较为简单，同时施工也比较安全，可以更好的提高软土地基的强度及承载力，所以有很高的应用和推广价值。

[关键词]水泥搅拌桩；软土地基；质量控制。

[中图分类号]O213.1 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0224-01

近年来，我国的经济发展速度不断加快，国民经济发展迅速，也在很大的程度上带动了我国的基础建设的迅速发展，建筑行业也得到了重视，并有了很大的进步，在处理一些软土地基的问题上，也得到了很大的发展，而且对于目前来讲，处理软土地基的方法是有很多种的，而且每种方法都在不断在发展成熟，其中，水泥搅拌桩技术就是处理软土地基中的一种方法。

那么，水泥搅拌桩技术主要是通过搅拌机，把所配置好的水泥浆用液压泵喷入到软土地基里面，使其与软土均匀的搅拌并形成一个结实的胶结的柱体，这样就可以使原来的软土地基具有一定的强度及稳定性，也给后序的建筑工程的安全带来保障。这种方法的原理主要是由水泥搅拌桩的柱体和其四周的软土所组成了一个新的复合型的地基，让它们来共同的承受外界所带来的压力。经过这样处理的地基可以十分有效的提高了地基的承载力、强度及其稳定性，也在一定的程度上增大了地基的变形模量。

一、水泥搅拌桩技术的原理

1、当软土地基内的粘土与经过搅拌的水泥相接触的时候，水泥的颗粒和粘土里面的水就会发生一系列的物理和化学反应而生成一种很坚硬的钙化物的固体。

2、在水泥的各种水化物都全部生成之后，有的还可以自身继续硬化，并形成一个很硬的水泥骨架；其他的则和其周围的软土发生比较强烈的化学反应而生成坚硬的、不溶于水的化合物。

总之，这种技术主要是要通过水泥与软土的充分混合，来使水泥更容易的吸收其周围土层上面的水分，从而可以发生一系列的物理或者是化学的反应，最终使混合体可以凝结并硬化，形成一个更加坚硬的复合地基。

二、水泥搅拌桩的主要施工工艺

（一）在施工之前，要进行必要的准备工作

1、首先要对施工的现场进行土地的整平工作，并开挖临时的排水沟（以便排水，避免造成场地的积水），同时还要接通一切必要的电源，并布置好施工的用水工作，即我们通常所说的三通一平工作；

2、测量放线工作，我们还必须要按照设计的图纸所要求的各个平面的几何尺寸来精确的控制放样，并进行桩的布置；

3、做好上面的工作之后就要进行水泥浆的制备了，在制备的过程中，水泥浆必须按所要求的配合比来进行制备，并保证存放在储料罐之中。

（二）钻机的就位工作

做好准备工作之后，就要将钻头对准桩位的中心位置，并调整钻杆至垂直方向，同时用输浆的胶管把用来存储泥浆的储料罐、泥浆泵等装置同水泥的搅拌机来进行连通，并开动电机。在开动钻机之前要检查水泥搅拌机系统是不是可以正常运转。

（三）水泥搅拌机向下进行钻进

钻机就位之后，就开动水泥搅拌机，搅拌机通常是以0.38m/min-0.75m/min的速度进行边旋转、边切土、边下沉的搅拌，一直到达到设计的深度为止。

（四）水泥搅拌机的提升

在适当的时候，还要将水泥搅拌机进行合适的换档和反转提升，与此同时，还要开启泥浆泵，把水泥浆注入到软土地基当中，这个时候一般是以0.3 m/min-0.5 m/min的速度来进行提升的，并且要边喷浆边搅拌，这样可以使水泥浆和土能够充分的拌和，一直到到达地面。

（五）水泥搅拌桩的复搅工作。

这个工作主要还是用上面同样的方法把水泥搅拌机进行重复的下沉、钻进及重复喷浆提升来进行复搅，重复进行几次，可以更加有效的达到其充分搅拌的要求。

三、施工的质量控制

在水泥搅拌桩工作进行的过程中，主要的质量控制环节包括以下3个方面：

（一）要检查水泥搅拌机是否就位正确

在进行这方面的检查过程中，主要的控制内容有：1、检查水泥搅拌机的机身的水平度是否符合要求；2、机器的钻杆的垂直度与钻杆的中心同桩位的对准偏差如何，这个具体的控制指标是机身水平管气泡要居中；3、要保证水泥搅拌机的钻杆的垂直偏离度小于1.5%；4、钻杆的中心偏离设计桩位的中心距离要不大于5厘米。

为了更加有效地来控制其桩长，在施工监控的过程中还可以在钻杆相当于设计桩长长度的固定位置来设置比较醒目的标记，这样可以一目了然，更加有利于在施工的过程中来对桩长进行控制。

（二）检查喷粉（浆）设备和配料的准确性以及可靠性如何。

结合在试桩的过程中对于喷粉（浆）设备和配料的检查情况以及其施工的过程中所总结中的重要的相关经验，适当的可以进行再次的检查，来检查设备在使用的状态下其配合比的主要配料参数。尤其是在自动记录设备的工作状态之下，打印输出的数据对于实际的喷粉（浆）量的对应程度如何，这样可以有效的防止其输出的数据大于其实际的用量而造成的水泥（浆）虚高情况，这种情况很可能会导致实际的水泥（浆）的用量不足问题。

（三）对工艺的执行情况进行全过程的监控。

主要是体现在对于水泥搅拌桩的旁站的重点监控，主要有以下几个方面值得注意：

1、水泥土搅拌机的钻进和提升速度如何。

这方面的监控主要是体现在搅拌机在单位时间内钻进（或提升）的长度如何，这个长度主要是为了保证其水泥浆与软土地基内的软土可以更加均匀的混合在一起，也是其混合均匀的一个必要条件。通常情况下，其钻进的速度不超过0.8m/min，提升的速度一般不大于0.6m/min；

2、检查喷粉（浆）量和喷粉（浆）量是否沿长度上是均匀的。

在进行喷粉（浆）的过程中，必须要严格的控制喷粉（浆）的流量与搅拌机的钻进（或提升）速度是否配合协调，如果喷粉（浆）流量计中所显示的数据（一般是由电脑打印输出的）与钻进（或提升）的速度出现了比较大的偏差的时候，就必须要及时的重新计算并确定参数，并及时的进行参数的调整，来保证其水泥（浆）的用量是正确的，并且均匀的分布在桩长的范围之内的。同时还要注意的是，采用两次喷粉（浆）工艺的时候，一般是采用水泥（浆）先重后轻的原则，也就是说，第1次喷粉（浆）与第2次喷粉（浆）用量的比例要尽量的控制在60%：40%左右；

3、终桩的判定。

终桩的判定工作主要依据的是其数据桩长与搅拌机的钻进电流。如果电流表的读数超过了120A，就可以判定终桩了；但是如果当钻进达到的设计桩长时，电流小于120A，就必须要继续进行钻进，直到电流超过120A。与此同时，要做好现场的旁站观测记录，以此来作为桩长的变更依据。

结束语

综上所述，水泥搅拌桩技术是一个很好的处理软土地基的技术，其方法主要是经过搅拌的水泥与软土地基中的软土（主要是粘土）通过机械搅拌之后达到更好的混合，从而使原位土强度有所增长，地基的刚度也会有相应的增加，同时还可也改善其周围土体的性质，而且桩与桩间的土体会形成一个新的复合的地基来共同的承担外围的荷载，这样就更加有效的增加了软土地基的承载能力，提高地基的稳定性，并很好的减少了地基沉降问题的发生。同时，水泥搅拌桩工艺的操作也比较简单，施工更加安全和方便，这也在一定程度上加快地基的整体的施工进度，有效的提高了建筑结构的整体质量，取得更好的经济效益。

参考文献

[1]曹名葆，水泥土搅拌法处理地基[M]，北京：机械工业出版社，2004

[2]戎建开，石灰桩在加固软土地基中的应用[J]山西建筑，2004（5）：27-28

[3]黄冬梅，软土地基处理之浅见[J]山西建筑，2004（3）：27-29