水泥搅拌桩复合地基技术研究与应用

景波 胡辉

摘 要：随着现代建设的不断发展，地基处理技术逐渐成为各大工程施工建设关注的焦点，合乎标准的地基也是保证工程质量的重要前提。与其他地基处理技术相比，水泥搅拌桩复合地基技术具有更强的适用性和经济性，在多种工程施工建设中均得到了较为广泛的应用。该文简单介绍了水泥搅拌桩复合地基技术的基本原理、施工设备以及步骤，并对水泥搅拌桩复合地基技术实际应用中需要注意的问题进行了全面的分析和研究，为我国地基处理技术的完善和发展提供理论基础。

关键词：水泥搅拌桩 复合地基 施工工艺

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）03（a）-0074-01

1 水泥搅拌桩复合地基技术的基本原理

1.1 水泥搅拌桩复合地基技术的意义

我国地质条件复杂，存在大面积的软土层，这些软土层的成因较为复杂，随着时间的推移软土层的厚度也十分大。通过分析和研究得知，软土层中最主要和显著的特点就是含水量、孔隙较大，如果发生沉降很难在短时间内恢复，这种类型的地基为工程的建设和开发制造了很大问题。目前，城市建设范围逐渐扩大，许多工程往往需要建立在软基上，传统的软基处理方法是置换或者是人工加固等。在实际情况中，传统的软基处理方法不仅施工操作步骤复杂，而且施工成本较高，已经无法适应发展的需求，为此，在不改变软土结构的基础上对软基进行加固的施工方法得到了全国范围内的高度重视。水泥是一种十分常见的施工材料，由于水泥具有很好的固化性，所以在软基加固中将水泥作为主要的固化剂，并在大型深度搅拌机械的支持下，将软基中的软土与水泥进行均匀充分的搅拌，最终形成稳定、结实的桩体，从而为工程建设提供高强度的地基。

1.2 水泥搅拌桩复合地基技术的加固机理及影响

水泥搅拌桩复合地基技术的加固机理实际上就是利用水泥与软土混合物所具有的固化性，在混合物中，水泥的掺量并不高，仅占整体质量的7%～15%，在搅拌充分之后，水泥会在软土中进行水化反应，水泥的硬化速度会得到显著的减缓，而且稳定性也会有所下降，因此为了提高加固效果，还需对施工搅拌实施进一步的优化和改进。

2 水泥搅拌桩复合地基的施工设备及步骤

2.1 施工机械

深层搅拌机是水泥搅拌桩复合地基技术施工的关键和基础。从目前来看，使用较为广泛的搅拌方法有叶片喷浆以及中心管喷浆两种方式。叶片喷浆是将水泥从叶片上多个小孔中喷出，喷出范围较广，可促进水泥与软土的融合，但在实际施工中，由于叶片上小孔的直径较小，极易被异物堵塞，所以叶片喷浆方只支持纯水泥浆，受限程度较大。中心管喷浆是将水泥从搅拌桩中心位置的管道中喷出，虽然这种喷浆方式的喷浆范围不大，但只要充分的搅拌则并不会对混合物的固化造成影响，另外此方法不会受到水泥浆类型的限制，可使用任何任意一种水泥浆。

2.2 施工步骤

2.2.1 定位

按照设计图纸，运用塔吊装置将深层搅拌机及其配套设备运输到工作面中，如果地基工作面起伏不平，还需使用起吊装置将深层搅拌机维持在水平的位置。

2.2.2 预搅下沉

在深层搅拌机启动之前，应确保搅拌机内部冷却水在正常的状况下循环，此时启动深层搅拌机的电源，缓慢降低起吊高度，使深层搅拌机沿着事先标示好的轨迹下沉，下沉速度由起吊机的电机控制，电机的实际电流不能超过70A，如果搅拌速度较慢，可适当在工作面补充清水。

2.2.3 制备水泥浆

在深层搅拌机正常工作的过程中，还需按照工程设计方案对配合比的要求，进行制备水泥浆工作，在水泥浆制作完成之后将其放置在与搅拌机配套的集料斗中，以便深层搅拌机随时使用。

2.2.4 喷浆搅拌

在深层搅拌机到达指定的深度时，打开灰浆泵，将事先制备好的水泥浆在压力的作用下进入到深层地基中，并同时进行搅拌，在搅拌的过程中，根据施工的实际情况，结合设计方案适当调高搅拌机的搅拌速度。

2.2.5 重复搅拌

在喷浆搅拌过程中，深层搅拌机是持续上升的，在搅拌机上升到规定的高度时，关断灰浆泵的电源，如果喷浆过程正常进行，此时集料斗中的水泥浆会恰好排空。为了使水泥浆和软土更充分的融合在一起，可将搅拌机再次沉入土中实施搅拌。该过程可反复多次，直至搅拌充分。

3 水泥搅拌桩复合地基技术实际应用中需要注意的问题

3.1 施工准备阶段

首先，应对工程项目的轴线进行多次测算，根据测算结果进行桩位防线，并防线实际位置与设计方案的误差控制在1.0cm以内。复合地基强度与加固桩的间距有着紧密的联系，如果加固桩之前的间距减小，地基的强度就会得到显著的提高。所以在复合地基的施工处理设计环节中，应根据工程建设的实际需求，准确控制加固桩的分布和数量。另外在施工之前，还要对加固桩的分布图进行深入的了解，在确保加固桩之间不会出现相互影响的前提下，尽量缩小加固桩之间的间距。

3.2 水泥浆的配比

在制浆的过程中，为了使水泥浆具有最佳的固化效果，通常将水和水泥的比例控制在3∶5，在施工现场，很难准确计量水泥的量，所以应使用袋装水泥，另外还需对水泥材料进行抽样检测，确定水泥的各项指标均满足规范的要求，如果所选水泥不合格，应迅速与厂家协商，尽快进行补救，确保水泥的质量。

3.3 施工阶段

深层搅拌机的下沉和喷浆的过程应连续进行，并对下沉的深度严格的把控，确保加固桩的长度满足设计方案的规定。水泥浆应连续均匀地喷入，如果灰浆泵出现问题停止喷浆，在恢复喷浆之前需将搅拌机下沉到停浆位置的0.5m处。施工过程中，应指派专业人员对材料的实际用量进行准确的记录，将水泥的搅拌和放置时间控制在规范要求的限度以内，以免水泥出现离析的现象。在喷浆的过程中，应随时监控喷浆压力，如果出现异常情况，应立即停止供浆，组织技术人员对问题进行分析和研究，找出发生异常的原因。

4 结语

水泥搅拌桩复合地基技术是一种全新的地基处理技术，具有操作简单、成本少等显著特点，在我国大多数工程建设中得到了十分广泛的应用。但在现实情况中，水泥搅拌桩复合地基的施工步骤较为复杂，很多环节都需要得到准确的测算和控制，因此想要使其发挥出最佳的处理效果，还需要不断总结经验，完善施工工艺，相信通过不断的优化和改进，水泥搅拌桩复合地基技术会上升到新的高度。

参考文献

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