公路工程水泥搅拌桩施工技术要点分析

2017-03-10张占坡纪克明

环球市场 2017年1期

关键词：封层喷浆水泥浆

张占坡纪克明

许昌市公路管理局

公路工程水泥搅拌桩施工技术要点分析

张占坡纪克明

许昌市公路管理局

随着社会经济发展速度的不断提升对公路工程建设提出了更高的要求，作为公路软土地基处理的重要方式，水泥搅拌桩技术施工效果是否良好直接影响着公路工程的整体质量，为此，施工单位必须重视水泥搅拌桩技术的应用。本文主要对公路工程水泥搅拌桩施工准备、施工要点及质量控制进行了分析与探讨。

公路工程；水泥搅拌桩；施工准备

一、水泥搅拌桩在公路施工中的准备工作

1、施工机械准备

目前水泥搅拌桩在公路软基处理中最常用的施工机械，主要有钻机、粉浆机及压缩机。

水泥搅拌桩成桩的主要机械就是钻机，这种机械的主要应用功能为动力大、操作方便、能在速度不同的情况下进行均匀地正向钻进或反向提升，同时还可以全方位地自行移动。作为浆体材料定量发送的主要机械设备，喷浆设备的组成部分分别为储灰罐、发送装置及计量控制装置等，这些部件都是公路软基处理的关键性施工设备。压缩机可以提供一定压力气源给水泥搅拌桩进行有效施工，促使水泥浆液突破喷浆口土体阻力向软土内进行喷洒。

2、施工场地的整理

搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)，且在一侧要开挖排水边沟，保证雨季场地不积水，给桩机组创造一个好的施工环境。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。对于沟塘回填的路段，回填土每层填厚不得大于50cm，压实度不得小于70%，且不大于85%，以保证水泥搅拌桩的成桩效果。

3、材料准备

建好水泥库，水泥库净面积不得太小，同时最大库存量不得小于80吨，确保水泥的检验周期及防止雨季由于水泥进场困难而导致停工的情况。水泥搅拌桩应采用合格的R32.5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前，承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。

二、公路工程水泥搅拌桩施工要点

1、试桩

为提高软基施工的质量，必须做好施工准备工作。搅拌灰土通常用土体中任一点经钻头搅拌次数N和单位时间内的喷出量来表征，它是影响地基加固效果的重要因素。根据室内配合比试验结果，应对不同的地质条件，进行现场工艺性试桩，宜在室内配合比试验28d强度确定的进行。根据室内试验选定的配合比用量，每延米增减5kg进行工艺性试桩，3种水泥用量各试打10-15根并对每种水泥用量的桩取2根进行取芯检测，根据检测结果确定施工用配合比，工艺性试桩的目的量；通过试桩应掌握下钻及提升的困难程度，确定钻头进入硬土层电流变化程度，确定合适的输灰泵输灰量；掌握水泥干粉经输灰泵到达搅拌桩喷灰的时间，掌握预搅下钻速度，粉体搅拌桩机提升速度，搅拌下沉，复搅提升等施工参数。

2、平整路基路面及放样

将施工路面的表层杂草、杂物等进行彻底清理，选用黏性土将低洼地段进行回填及夯实，进而增加机械运行时的路基荷载承受能力。在水田路段进行软基处理施工时，必须先进行排水疏干在进行路面表层清理，必须将其清理厚度控制在0.3米到0.5米的范围内，并把原路面设置成4%的横坡，在路基两边进行边沟开挖施工，选用标示等防护方式对施工现场路基下面的管线进行有效保护。依据图纸选用全站仪进行控制桩的准确放出后，再依据桩位布置进行具体桩位的放出，设置明显标志在控制桩上，同时奥注意进行定时复核。

3、拌制水泥浆

施工企业必须严格遵循设计配合比进行水泥浆的准确配制，为确保配合比的准确性，必须对水泥、外加剂及掺合料等施工材料的用量进行严格控制。利用试桩试验对搅拌时间进行确定，在水泥浆的施工过程中，施工企业必须做到同时进行搅拌、应用，必须确保搅拌的均匀性，才能不出现块状、团状等现象，施工过程中不能采用出现初凝情况的水泥浆。在成桩施工中，必须将水泥浆每次搅拌的量控制在一根桩用量以上。

4、水泥搅拌机械安装、就位

在施工场场将钻机进行准确拼装并就位。在机械设备第一次到施工场地进行施工时，必须标定桩机的电流表、管道压力表、电磁流量表、深度测量仪及电脑打印机。在施工过程中要定期进行复查，尤其是钻头叶片常常会出现磨损现象，当磨损程度超过一定额度时必须马上进行补焊，只有这样才能确保桩体直径的准确性。

5、搅拌及提升搅拌

钻机开始施工时，沿导向架的方向钻杆不断匀速下沉进行切土搅拌，于此同时，要将送浆泵开启并将水泥浆向土体喷洒，这个时候双轴上的多层叶片可以一起进行正、反向旋转搅拌直到设计深度。当已经符合设计深度之后，还要就地在桩端不断进行喷浆搅拌作业，并将其时间控制在大于30s的范围，这样桩端水泥浆可以实现均匀搅拌的作用。提升搅拌机，进行喷浆作业的根本目的就是防止堵塞喷浆口现象的产生，在提升施工中其喷浆量应控制在总喷浆量的5%到10%之间或小于5%。当提升位置达到桩顶时，其搅拌时间应控制在2min以上。最后将搅拌机械关闭并驶离施工路面。

6、检测

水泥搅拌桩成桩七天左右，将桩头浅开挖约1.5米，对搅拌桩的质量进行检测，同时采用触探仪对桩体直径进行测量及质量进行检测。水泥搅拌桩成桩三周左右时，芯样位置控制在桩径1/4处及桩长范围内，并对桩体的完整性等进行有效检验，芯样的无侧限抗压强度要与设计要求相符合。将芯样取出后采用水泥砂浆灌注将孔洞进行封闭。

三、公路工程水泥搅拌桩施工质量控制

在公路施工中路基是基础保障，水泥土搅拌桩作为公路工程软土路基处理中的关键技术，其质量的好坏与公路的性能、使用寿命息息相关。为此，必须做好质量控制工作。

一是在桩机开钻以前，需要全面检验整个施工系统，特别是对泵送水泥浆的管道要用清水清洗干净，避免有杂物堵塞管道。清洗以后要排净管道内的水，然后下钻施工。与此同时，为了防止桩体因钻头下钻时的偏斜而出现倾斜，尽可能将吊锤悬挂在主机上，从而有效控制钻杆与钻进方向。

二是及时检测成型的桩体质量，通过现场记录报告和电脑记录内容，对每根桩的水泥用量和断浆进行重点检查，严格控制喷浆搅拌的提升速度和复搅次数，从而确保施工参数与设计要求相符合。

三是在采用“两喷六搅”进行施工时，需要在第一次进行带浆下钻，且在操作时要低档缓慢进行，主要目的是防止泥土堵塞管道。另外，首次下钻的喷浆量要控制在总量的1/2，不允许进行带水下钻，不过要保证喷浆压力在0.4MPao以上。

四是在施工过程中，如果喷浆量无法满足设计要求，需要通过整桩复搅的方式进行补救，而且复喷的喷浆量必须满足设计用量要求。与此同时，假如断电或桩机故障等问题突然出现在施工中，导致喷浆施工中断，则需要在提升钻机以后立即回填素土，随后进行重新喷浆复搅，从而使水泥搅拌桩的质量得到保障。如果停工时间在12小时以上，还需要通过补桩措施进行处理，施工方式需要有技术人员雨监理人员相互沟通，灵活处理。施工环节应保证水平放置搅拌桩机底盘及导向架垂直，并在1%以内控制搅拌桩垂直偏差，20mm以内控制桩位偏差，成桩直径、桩长应与设计规定相符。浆液配置好后应避免出现离析现象，避免停放过长时间，需不间断进行泵送施工。在施工规定下，确定喷浆、搅拌、提升的速度及搅拌次数，通过流量计控制喷灰量、提升速度，并指派专人做好记录工作。

五是施工前需先平整施工场地，杂填土、生活垃圾不得作为回填材料进行施工。要求按照设计规定进行工艺性试验，进行所有施工参数的确定。如桩周为成层土，需适当增加软土层搅拌次数及掺加水泥量。按照试桩规定，进行各项技术参数的确定，如灰浆稠度、喷浆量、提升速度等。

四、结束语

综上所述，随着科学技术的不断进步，在公路工程施工中，只有根据施工现场的具体要求，选择与之相适应的施工方式技术，才能更好地提升工程的质量，这也是施工的重点内容。将水泥搅拌桩技术应用到公路工程软基处理中，不仅可以缩短施工工期，还可以提高公路工程的质量，为公路工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。作为公路工程施工的重要技术，水泥搅拌桩技术在软基处理中得到了大量地应用。在施工中应严格遵循相关施工要求进行施工，只有这样才能确保施工的有效性，才能有效提升施工的质量。

[1]李波;赵有森;;水泥搅拌桩施工技术及质量控制[J];公路交通科技(应用技术版);2011年07期

[2]吴齐正;;水泥搅拌桩施工质量的控制[A];第一届全国公路科技创新高层论坛论文集公路设计与施工卷[C];2012年

[3]唐勇军;;水泥搅拌桩在高速公路路基施工中的控制及质量通病预防[J];科技资讯;2008年09期

[4]陈奎军;颜忠平;陈莉苹;;水泥搅拌桩在高速公路软土地基处理中的应用[J];路基工程;2007年05期

[5]马少魁;陈然;;水泥搅拌桩单桩承载力不足原因分析及处理措施[A];土木建筑学术文库(第13卷)[C];2010年

[6]刘建彪;穆红姣;;水泥搅拌桩在工程软基处理中的实际应用[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年

上接(第1 9 2页)现交通通行，且立即撤除堵塞道口的的施工标识，保证车辆行驶能够正常运作。

三、公路养护施工稀浆封层的质量控制

随着国民经济发展速度的不断提升，在公路工程施工中，只有根据工程施工的具体要求，选择与之相适应的技术，才能更好地提升工程的质量，这也是施工的重点内容。将稀浆封层技术应用到公路养护工程施工中，不仅可以缩短施工工期，还可以提高工程质量，并能为公路工程经济效益与社会效益的实现提供可靠的保障。

1、对于摊铺厚度的控制，应遵循设计结构的要求。由于在掺配的级配料中出现碎石和白云石粉离析的现象，而导致级配混合料不均匀，在这种情况下，调平工在调整摊铺厚度时应根据级配料的最大粒径而随时调整厚度，而不是固定的摊铺厚度，否则封层就会出现光面或划痕现象。

2、针对白云石粉、碎石的离析现象，应采取相应的措施进行解决，在配料仓的传送带上安置了一小型的洒水管，预先润湿级配混合料，避免级配混合料在传送带顶端下落时部分碎石和白云石粉离析，同时混合料润湿后减少了石粉的散失量，增加了计量的准确性。

3、节约能源，用热沥青修路一般沥青加热165-170℃倒运需要重新加热，拌合料的大量砂石必需烘干后加热到150℃，而用乳化沥青铺路，只需要在生产乳化沥青时将沥青加热到130℃，以后无需再次加热。据统计用乳化沥青修路比用热沥青节约能源50%以上。延长施工时间，稀浆封层在地表温度10℃以上时即可进行施工，比一般热沥青可延长2个月左右施工时间，并可在下雨后立即施工。减少雨后的停工费用有利于沥青路的及时保护，制止病害的加剧和扩大。