水泥搅拌桩处理软土路基技术应用

陈要新 马驰

摘 要：公路建设过程中，由于线路较长，所以不可避免会遇到软土路基的情况，而在软土路基处理上应用最为广泛的即是水泥搅拌桩。由于其施工速度快、抗侧向变形能力强、能够承受较大的加荷速率，所以在软土地路基中得以广泛庆用。文章从水泥搅拌桩的特点和工作原理入手，分析了水泥搅拌桩处理软土路基技术，并进一步对水泥搅拌桩施工质量控制和施工中的注意事项进行了具体的阐述。

关键词：水泥搅拌桩；软土路基；工艺试桩

1 水泥搅拌桩的特点及工作原理

目前工程越发的复杂化，特别是在软弱路基上施工时，由于受到诸多因素的制约，所以传统的施工方法已越来越无法满足当前施工的需要。而水泥搅拌桩作为一种原位加固的方法，不仅有效的节约了施工的时间，而且通过对软土进行加固，使原状土的承载力得到有效利用，对环境影响较小，对相邻建筑也不会产生损害，所以具有非常好的经济效益和社会效益。

在淤泥、泥炭土和粉土地质地段，水泥搅拌桩可以充分的发挥出其加固的性能。其以水泥为其固体剂，在搅拌机的作用下使水泥与土体进行的搅拌，从而实现软土硬结，使基础的强度增加，可以在较短的时间内就可以投入到使用当中，效果非常显著。

2 水泥搅拌桩处理软土路基技术

2.1 施工准备

对于施工场地要保持清洁干净，所以需要对场地内的杂物及障碍进行清除，当场地低洼时，则需要利用粘土进行回填。对于施工中需要的水泥，则以普通硅酸盐水泥为主，为了便于计量需要则可以采用袋装水泥，水泥需要提前提取样品送入试验室进行检验，检验合格后才可以做为水泥搅拌桩施工的材料。配备好施工中各种设备和机械，施工中为了更好的监测和控制水泥浆的用量和喷浆的均匀性，则还需要配备电脑记录仪和打印设备。要确保各种设备和机械的性能处于良好状态，而且在开钻前要对其进行检查验收合格才能进行施工。

2.2 施工

（1）试桩。在进行大规模施工前需要进行试桩，通过试桩可以对搅拌桩施工过程中的各项最佳参数进行确定，对大规模施工具有较强的指导作用。对于需要进行试桩的数量则需要按照设计要求来进行确定，试验完成后要对地基土进行实验，而且需要桩身在28小时内侧向抗压强度小于设计要求，当试验检验合格后才说明试桩成功，才可以进入水泥搅拌桩的大规模施工阶段。（2）水泥搅拌机械安装、就位。现场拼装钻机、就位。对于首次进入施工现场时，则需要对桩机的各种仪表、测量仪和打印机进行标定，而且施工过程中要进行反复的检查。施工过程中要特别注意钻头叶片磨损的程度，对于磨损超过规定限度的要对其进行及时补焊，从而使桩体的桩径得到保证，在移动钻机过程中，要确保孔位的正确，保持钻杆轴线和钻孔中心位置垂直，倾斜度不允许超过规定值。（3）搅拌、喷浆。钻机启动后，钻杆则需要保持匀速、持续的下沉状态，在下沉过程中进行的搅拌切土，同时还要开启送浆泵，这样就边旋转搅拌边向土体内喷浆，直到在到设计的深度，而到达这个深度后则需要在这个位置停留三十秒以上，使其持续喷浆，从而确保水泥浆和土体能够充分的进行搅拌。（4）提升搅拌。利用搅拌机提升，不仅可以有效的避免喷浆口出现被堵塞的情况，而且可以达到继续的混凝土水泥土的目的，而到搅拌机提升到桩顶时，需要在原位的搅拌二分钟以上。（5）关闭搅拌机械，移位。

2.3 质量检测

成桩7天内，浅开挖桩头1.5m左右，目测检查搅拌桩的均匀性，测量成桩直径，用轻便触探仪检查桩的质量。水泥搅拌桩成桩28天后，用钻孔取芯的方法檢查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做（3个一组）28天龄期的无侧限抗压强度试验，留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验，以测定桩身强度。钻孔取芯取样数量为桩总数的2‰，且不小于3根，要求强度不小于1.25MPa。如果某段水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求；如果不合格率大于10%小于20%时，则应在该段同等补桩；如果不合格率大于30%，则该段水泥搅拌桩为不合格。

在软土层深厚的地方，或对施工质量有怀疑时，可在成桩28天后，由监理工程师随机指定抽检单桩或复合地基承载力。随机抽查的桩数不宜少于桩数的2‰，且不得少于3根。试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。

3 水泥搅拌桩施工质量控制

3.1 确保原材料质量。对于所需要的水泥，需要把好进场关，需要进场的水泥，不仅要具有产品合格证和相关权威机构的检验报告，而且还要接批次进行抽样试验，对于不合格的水泥严禁进场。按照配合比配制好的灰浆，不能集团时间过长，不能发生离析的现象，否则禁止使用，而在浆液倒入集料斗内时要过筛，避免浆液内存有结块等物质，从而使泵体受到损坏。

3.2 确保搅拌桩数量。严格按照设计图的桩间距测量放样，间距的误差控制在验收标准范围内。施工过程中保持场地清洁，不能掩埋覆盖测量放样的水泥搅拌桩桩位竹签，加强施工现场管理，确保不漏打水泥搅拌桩。

3.3 确保桩身长度。为了确保水泥搅拌桩能够真正起到加固软土路基的作用，所以需要桩底要伸入到持力层当中，即打入全风化风岩或页岩深度要大到半米以上，而当桩身进入到持力层时，则钻机会发生一定的变化，如电流增大，而钻进速度减少等，以此来对桩底是否进入到持力层进行判断。

3.4 确保桩身水泥用量。水泥用量是影响桩身强度的直接因素，多则浪费，少则达不到设计要求的强度。控制水泥用量，一是要求每根桩的水灰比和送浆压力与成桩试验确定的相同。二是根据每根桩的长度或每工作班的成桩长度，按每延米桩身使用50kg水泥，反算实际水泥用量是否符合要求。

3.5 确保搭接长度。每根水泥搅拌桩应连续施工，如因故中断，恢复喷浆搅拌时，搭接长度不得小于0.5m。

4 特殊情况处理

4.1 在钻进过程中，当卡管时，采取实行慢速钻进；提出钻头，改进钻头；钻进位置较浅时，改用其他方法疏松土层后再钻；如果是提升钻杆时卡钻，则暂停喷浆，待正常后再复喷等措施。

4.2 在喷浆过程中，喷浆不畅或堵塞时，应该采用检查灰浆泵运行情况，调整喷浆压力；提出钻头清理喷嘴；清除固化料中的杂物和大颗粒；喷浆不畅时，操纵喷浆阀门由关到开，由开到关，反复多次等方法处理。

4.3 当搅拌机遇到较大阻力下沉困难时，出现电机跳闸等情况，这是排除电压低的原因外，则可能是由于圭质硬或是遇到石块所导致的，需要利用冲水或是挖除石块等措施来进行处理。

4.4 对于土质粘性较大的情况，这时搅拌机自身的重量则无法使其沉到设计的深度，在这种情况下，则需要对搅拌机的自重进行增加，或加设加压装置来加快搅拌机下深的速度。

4.5 如果在投料时不准确，则会导致灰浆泵出现漏浆及输浆量大的情况发生，这样则会导致没达到设计高程时浆液已全部喷空，所以需要对其投料量、输浆量进行重新设定。

4.6 当搅拌加水过量或输浆管部分堵塞时，会导致剩浆过多，此时要采取重新标定用水量和清洗输浆管的措施来解决。

5 结束语

目前水泥的搅拌桩成为软土路基施工中非常重要的措施，其应用范围也在不断的扩大，已不仅仅局限于公路施工中，在高铁施工中也得到广泛的应用。而且有效的加固了软土路基的基础，确保了软土路基的稳定性和牢固性，使工程的质量得以实现。

参考文献

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[2]龚晓南.地基处理手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[3]李睿，张海霞.水泥土搅拌桩在高速公路软基处理中的应用[J].路桥与建筑，2011.4.