水泥搅拌桩技术在公路工程中的应用探析

胡晶

摘 要：近年来，国民经济改革不断深入，对各项基础设施投入力度逐渐增大，为公路建设创造了良好的外部环境，促使其规模不断增大，有效加强了区域间联系，为日常出行提供极大便利。本文主要对水泥搅拌桩技术进行深入分析，研究其施工工艺及质量保证措施，以期为公路工程建设提供理论性指导。

关键词：水泥搅拌桩技术；公路工程；质量控制

对公路工程整体质量起到关键性的作用。因此，在软土路基处理中施工企业必须选择正确的施工方式，水泥搅拌桩技术作为公路工程软土路基施工中的重要处理方式，在其施工中大量选用水泥搅拌桩施工技术可以有效提高路基的承载力及质量，只有这样才能确保整个工程的质量。所谓的水泥搅拌桩，是利用水泥作为固化剂主剂的一种软基处理有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度，对公路工程整体质量起到关键性的作用。

1 水泥搅拌桩技术的施工准备

随着国民经济发展速度的不断提升，我国公路工程建设规模越来越大，其建设形式也愈加复杂化，并向着综合性的方向发展。水泥搅拌桩施工技术作为公路工程软基处理的主要技术之一，其施工技术水平的高低对公路工程质量起到关键性的作用。为满足社会经济的发展需求，为确保公路工程的质量，施工企业必须重视其施工技术，做好施工准备工作，只有这样才能提高工程的整体质量，实现其经济效益。

1、现场准备

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）。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。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。水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。

2、试验准备

备好满足设计要求的水泥，并按规定频率进行抽检试验。水泥的掺入量，由试验人员在现场取几组有代表性的土样送中心试验室试验，主要依据容量、液限、塑限确定水泥量在12%～16%之间，并根据实际土质的干容重计算出每延米桩体的水泥用量为50～55kg/m左右。选择了5根桩进行工艺性试验，分别按12%、13%、14%、15%、16%的掺量进行试桩。在试桩完成后28天将试桩挖出（露出桩头），取芯以进行桩体强度检测、单桩承载力检测、复合地基承载力检测，总结施工工艺和控制要素，以指导水泥搅拌桩的施工。

2 水泥搅拌桩技术在公路工程中的具体应用

1、桩机就位

严格遵循施工设计规范进行桩位的布设，在施工现场每根桩桩位的确定可通过经纬仪与全站仪进行确定，同时对其进行复核，将桩位偏差控制在-5厘米与+5厘米的范围内。搅拌桩机就位后，应由相关人员进行施工，在移动桩机前应对施工现场的具体情况进行详细观测，并对位移的安全性进行有效提升。同时利用吊锤对钻杆和地面的垂直角度进行检测与适当调整，并将其误差控制在1%以下。以米为单位在桩机架上画出长度标记，为钻杆入土后钻杆钻进深度的观测与记录提供便利，按照施工要求，搅拌桩长应超过设计桩长。

2、水泥浆拌和

鉆机就位，对正桩位（桩位误差不大于2cm），调平桩机机身，保证桩的垂直度（允许偏差1.5%），启动主电机钻进至设计深度（搅拌桩穿透淤泥层进入持力层约50cm）。在前台就位钻进的同时，后方应按照试验室提供的水泥浆配合比制浆，制备好的水泥砂浆不得离析，泵送必须连续，注浆压力控制在0.4MPa～0.6MPa。水泥浆池宜设两个，一个用以控制配比，一个做泵送池。控制浆液的罐数、水泥及外掺剂的用量及泵送浆液的时间应由专人记录。针对施工现场施工班组操作人员作业水平不高的现象，可以在拌浆桶上用油漆标识水位线，然后交底给现场作业人员，在注水到该水位线时，加多少包水泥搅拌就是设计的配合比。以简单明了的方式保证水泥搅拌桩浆液符合设计要求。

3、搅拌成桩

首先将钻机开启，确保钻机钻杆顺着导向架向下进行搅拌切土作业，确保其速度的均匀性及持续性。并将送浆泵启动，不断将水泥浆喷射到土体内部，这个过程中应按照正、反两个方向进行双轴多层叶片的旋转，确保其搅拌深度符合设计要求。在达到施工深度要求后，在原有地面进行桩端持续搅拌喷浆作业，搅拌时间超过30 s，确保均匀搅拌。在公路工程软基处理中提升水泥搅拌机时，应同时进行喷浆作业，主要作用是为了防止堵塞喷浆口等现象的出现。与此同时，应确保正、反方向进行搅拌桩机钻杆上叶的旋转，并持续水泥浆搅拌作业。提升水泥搅拌桩机时，其喷浆量应在总喷浆量5%～10%的范围内进行有效控制。当搅拌机提升高度达到桩顶后，确保其搅拌时间在2 min以上，随后将搅拌机关闭及移位。成桩7d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。成桩28d后，在桩径1/4处，桩长范围内取芯，检验桩的完整性、均匀性及施工长度，检验频率为总桩数的2%。

3 水泥搅拌桩施工的质量控制措施

1、对全部施工机械设备进行准确编号，在钻机明显位置悬挂现场技术员、钻机长等标牌。在水泥搅拌桩开钻前，应对整个管道进行清洗并对管道堵塞情况进行检查，确保水彻底排出后，应进行下沉作业。将吊锤悬挂在主机上面，可以降低水泥搅拌桩体垂直度的偏差值。当存在喷浆量不够的情况，应严格遵循相关施工规定，进行复喷作业。复喷喷浆量应在设计规定以上。如遇不可避免因素时，应对中断深度及时记录与分析，补喷施工应在12 h内进行，并在施工记录本内详细记录补喷情况。补喷重叠段必须在100 cm以上，如时间在12 h以上时，应选用补桩方式进行施工。在施工中应严格遵循相关施工要求进行施工，在提高施工技术水平的同时，应规范施工工艺，有效提升工程的质量。

2、软土路基作为公路工程施工的主要病害问题，为确保软土路基施工的质量，必须谨慎施工，并按照一定原则进行，如小投资、高效益及安全实用性等，同时要和施工现场的具体地质条件、施工材料的供给能力、工期长短等进行充分结合，进而加大施工质量控制力度，只有这样才能实现公路工程软土路基施工的经济效益。确定持力层必须准确，桩体一般最多以进入持力层50cm为宜，不宜过深，否则将会产生三个方面的危害：第一，由于底部压力过大，水泥浆无法渗入，底部无法成桩，最终导致桩长不足。第二，由于底部一般多为粘土或亚粘土，土质过硬，带浆下钻困难或无法下钻，土体无法拌碎。当不带浆下钻时，土体由于无法拌碎多会导致糊钻的情况，土体与钻头形成一个圆柱体形状，造成积压桩内土体，发生掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况。第三，水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆，如果进入持力层过深，为防止下钻堵管只能一直喷浆，但由于底部下钻速度其慢无比，导致底部水泥浆用量严重过多，造成水泥浆顺着钻杆溢出地面，且直接缩短了桩体的施工时间。

4 结束语

综上所述，伴随国民经济快速发展，公路工程建设规模逐渐扩大，对其施工质量提出了更高的要求。为确保公路工程软基施工质量，施工企业必须严格控制施工材料的质量，并有效提高水泥搅拌桩施工技术水平，严格把关施工的每一个环节，保障公路工程的经济效益和社会效益。

参考文献

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