水泥搅拌桩在公路软基处理施工技术探究

李 敏

黄冈市公路规划勘测设计院

水泥搅拌桩在公路软基处理施工技术探究

李 敏

黄冈市公路规划勘测设计院

本文就公路地基中日常出现的土质不稳定的问题提出了利用水泥搅拌桩的方式对公路的地基进行进一步的加固处理的方式，在文中还对水泥搅拌桩技术的基本原理和常见问题进行了深层次的讨论，最终得到了在公路软基处理过程中最适合且重要的施工方式为水泥搅拌桩法。

水泥搅拌桩；软基处理；公路施工

1 前言

随着现在交通的不断发展，交通安全与交通便捷要求的不断提出，使公路不得不在一些特殊地段进行修建，这些地段主要包括含水量较高的粉性土和黏土，或者一些较为危险的施工地点，这些特殊土壤以及危险地段对公路的新建提出了较高要求，而在公路修建的重要步骤是公路软基的处理，只有公路软基处理得当才能确保公路正常运行，而且在公路软基处理后如果损坏进一步修复需要更多人力物力。通常公路软基的处理有水泥搅拌桩法、换填法、沙井法、高压喷射注浆法、化学固化法、电渗法等。其中水泥搅拌桩法较为常见，下面就水泥搅拌桩法进行探究讨论。

2 水泥搅拌桩的研究现状

据有关资料显示，在很早之前就已经开始使用这种水泥搅拌桩加固地基的方法，相比于其他方式而言这种水泥搅拌桩技术较为成熟。而且现今的建筑材料多用水泥，使水泥这种材料较为经济实惠，而且在水泥的制造过程中水泥的研究方法已经很成熟，目前的改进较为稀少，工艺相当完善，对于只有原材料为水泥的水泥搅拌桩的方式而言，这是一个很好的消息，并且随着一些固化剂的使用，使水泥搅拌桩方式对土壤的要求也越来越少，通过对所施工的周围土壤进行固化剂固化，使土壤的承重能力增大，提高了对交通运输的运输强度，因此对于这种方法而言，在国内的运输发展道路上还有很广阔的应用环境以及很强的适用性和普遍性。

3 水泥搅拌桩基本原理、成桩过程及检测技术

3.1 水泥搅拌桩基本原理

水泥搅拌桩的方式实际上就是利用水泥浆以及所在地的土壤进行深层次的机械搅拌，在搅拌期间通过于空气中氧的参与，进行一系列的化学物理反应，来形成复合地基，进而来达到使地基加固的方法，这其中发生的物理化学反应主要是水解反应和水化反应。具体的原理是使水泥先进行搅拌形成水泥浆，然后利用其中的钙，与土壤中的物质进行有机结合，由于在此其中存在着各种离子，通过这些离子的交换结合以及粒子之间的团粒化作用，再加之其中的化学固化，使加入的水泥与土壤进一步的结合，形成具有相当强度的复合地基。

3.2 水泥搅拌桩的成桩过程

基本的操作流程通常是桩位放样→就位钻机→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻至设计深度→反循环提钻并喷水泥浆至地表→成桩结束→施工下一根桩。

在此期间，应严格根据所设计的图纸进行严格的比对，使机器水平放置，且桩与桩之间的距离一定要小于误差距离，使用桩头定位仪进行严格控制，钻头一定要正对桩柱中心钻进的过程中一定要使水泥与土壤结合充分，以免对水泥搅拌桩的成桩安全性产生后续影响。

3.3 水泥搅拌桩检测技术

水泥搅拌桩安装之后，通常在如下的几个时期进行必要的检测维护：1.成桩3d后，主要检测水泥搅拌桩的上部桩身的均匀程度，此检测通常使用轻型动力触探；2.成桩大约7d时，主要对成桩的浅部进行必要的检测，即检测成桩的形成直径和形成的均匀性，通常需要进行浅部挖掘检查；3.成桩大约28d时，要对形成的搅拌桩进行中间的采取，目的是为了检测水泥桩的承受力的程度和水泥桩形成的均匀程度，进而检测水泥桩形成是否成功，在检测时并非全部检测，只需进行抽样处理，通常情况下检测数量为总桩的0.75%。

4 水泥搅拌桩施工注意事项及应用范围

4.1 水泥搅拌桩施工注意事项

(1)水泥搅拌桩架接之前应使所在的施工现场进行加工处理，如使土壤进行压平，填充，在填充期间应采用适合的软质土，尤其注意的是在填充物中不应含有生活垃圾类杂物，否则对土壤进行破坏。在特殊施工时，如遇到一些较为深的水渠以及池塘应先将其中的水分进行除去抽干，然后再进行压实，而且在施工前应进行工艺的比较和校正，即工艺性的试桩，目的是为了保证在进行打桩后的具体压力和具体的承受面积达到最适，防止意外事故的发生以及施工中的重修等较为危险事件的出现。

(2)在搅拌过程中搅拌机的使用应注意，搅拌转头的旋进深度应得到相应的控制，据实地检测，最好是在每圈下降1cm左右，否则对钻头进行不必要的伤害，而且在旋进的过程中应使周围的土质加厚，不应剧烈增大搅拌深度，否则还会造成周围的土质结构破碎；在施工的过程中应该使机器与地面平行，如若不平行应进行一定的填充和压平，使其的垂直偏差不能超过1%，而且其桩位误差也不得超过50mm；无论对于湿法实施还是干法操作，都应先保证机器的具体操作环境和操作的具体数据，以保证施工机器的正常运营。

4.2 水泥搅拌桩适用范围

由于水泥搅拌桩的方式是采用水泥和土壤结合，故当地的土壤最适为软土，因如为其它土质，会很难与稀释后水泥进行有效结合，也就无从谈起稳定地基。但由于水泥搅拌桩(1)加固时没有很大的噪音，因此可以在较为喧闹的城市内进行，而且水泥加固法也并不会对周围的环境进行较大的破坏较为保护环境；(2)水泥搅拌桩是与地下的土壤进行结合，由此不会对公路修建的周围的建筑和土质结构进行破坏；(3)对于公路的防水有着很强的效果，由于公路的地基为水泥浇筑，因此在修建之后不需要对防水进行特定维护，这几个因素的存在使水泥搅拌桩的方法广泛应用于公路，城市建设，以及较为危险的环山公路之中。

5 结束

综上所述：随着交通运输的不断发展和城市建设的不断进行，使作为重要运输方式公路的修建重要性逐渐体现出来，并且私家车的不断增多来对公路的运行和安全性方面提出了更高的要求，在加强公路安全性的的关键点除了人为车祸等因素，就是公路本身的稳定性，在使用水泥搅拌桩的方式后使公路运营的地基安全性得到很大的提升，对我国的公路建设做了很大的推动，这种水泥搅拌的方式值得在我国公路修建中大力推广。

[1]黄龙显,潘颖.小型混凝土预制构件的施工工艺及质量控制[J].西部交通科技,2007(1).

[2]张海霞.水泥土搅拌桩在高速公路的应用[J].露天采矿技术,2011(4).

[3]胡贺松，彭振斌，杨坪等.软土水泥搅拌桩复合地基沉降特性试验研究[J].中南大学学报(自然科学版)2009,40(3).

[4]刘玉卓.公路工程软基处理[M].北京:人民交通出版社,2011(12).