浅谈软土路基处理中水泥搅拌桩的应用

杨文忠

摘 要：软土路基是公路工程建设施工中常见的不良地质类型之一，此类土地强度低，压缩量高，后期易出现沉降现象，降低工程的稳定性，必须采取相应的处理措施，以提升其承载能力。为此，本文主要对水泥搅拌桩法基本原理、软土路基水泥搅拌桩技术施工准备、施工工艺及质量控制进行了分析与探究。

关键词：软土路基；施工准备；水泥搅拌桩

1 水泥搅拌桩法基本原理

自上个世纪70年代以后，水泥搅拌桩在我国软土地基处理中得到了广泛应用，且软土加固效果良好。目前，常见的水泥搅拌桩法可分为两类，如浆喷法与粉喷法。浆喷法中水泥的状态为液体，是向软土内拌入水泥浆的水泥搅拌法；粉喷法则需利用专业粉体搅拌机械进行施工，水泥通过压缩空气向所需加固软土地基内均匀喷入，通过钻头均匀搅拌水泥和软土，以此构成水泥搅拌桩。一般情况下，水泥搅拌桩的处理深度不超过15m，在软土沉积厚度、含水量较大的路段使用。其作用原理为通过固化剂利用深层搅拌机在地基底部均匀拌和土与固化剂（浆状、粉状），保证两者拌和充分。通过固化剂将软土性能改善，以此形成复合地基，提高水稳定性及地基承载力。

2 软土路基水泥搅拌桩技术施工准备

近年来，我国不断提升的国民经济发展速度推动了公路工程建设规模的不断扩大，它具有较为复杂的建设形式，而且朝着综合性的方向发展。在公路工程软基处理中，水泥搅拌桩施工技术作为主要技术之一，公路工程质量的好坏主要取决于施工技术水平的高低。为使公路工程的质量得到进一步提升，使其满足社会经济发展需要，施工单位需要不断提升施工技术水平，加强施工环节监督，严格控制施工质量，从而保障公路工程的稳定性和安全性。

1）现场准备工作。在进行施工前，必须彻底清除干净桩位处地上和地下的障碍。将粘土填充至场地低洼处，不允许将杂土进行回填。对施工所需机械进行提前检查，使机械的稳定性能有所保障。

2）试验准备。将符合要求的水泥准备齐全以后，根据相关规定进行抽检试验。试验人员要在施工路段对土质进行采样，随后送至实验室进行试验，水泥的用量需要根据容量、液限和塑限控制在大于11%且小17%之间，每延米的水泥用量需要依照土质干容重控制在每米50至55千克。选取5根桩作为试桩进行试验，5根桩的水泥掺量依次控制在12%—16%。完成试桩28天以后，及时挖出试桩，对控制要素进行记录，给下一步的水泥搅拌桩施工提高技术参考。

3 软土路基水泥搅拌桩施工工艺

1）场地处理。施工前，需要对施工路段进行平整，从而确保水泥搅拌桩机组能够顺利完成施工。施工人员需要及时回填或铲平一些低洼或凸起的地方，并清除与施工无关的所以杂物，保障施工场地整洁。另外施工单位还要对地面的强度进行检测，确保其所具有的强度能够满足机械设备的行走要求。假如有软地基出现在施工路段，可以通过铺设一层砂石垫层来增加地表强度。与此同时，还要将排水边沟在场地一侧进行开挖，防止恶劣天气下出现积水。

2）标出钻孔位置。在对场地进行整平以后，及时将搅拌桩的位置进行标出，误差必须小于两厘米，同时施工单位需要根据测量来确定喷浆和停浆的标高进。

3）布置桩机位置。布设桩位时，需要对施工设计规范严格遵循，通过全站仪确定施工路段每根桩桩位，随后控制桩位偏差在±5cm左右。在布置好桩机的位置以后，需要施工人员进行操作施工，在详细观测施工现场的具体情况以后才能够对桩机进行移动，从而有效提升位移的安全性。与此同时，检测并适当调整吊锤对钻杆的垂直角度和对地面的垂直角度，控制较误差小于1%。将长度标记以米为单位画在桩机架上，以便于观测和记录钻杆的钻进深度。

4）水泥浆拌和。布置完桩机位置以后，需要将其对正桩位，桩位的误差不允许超过两厘米，将桩机机身调平，将桩的垂直度偏差控制在1.5%以下，通过主电机进行钻进施工，将搅拌桩进入持力层的深度控制在大于45cm且小于55cm的范围内。施工人员要确保泵机能够连续进行作业，将注浆压力严格控制在0.4MPa—0.6MPa的范围内。水泥用量、浆液的灌数及外掺剂用量等相关数据需要设置专人记录并进行有效的控制。水泥浆池可以布置成配比控制池和泵送池两个。在实际施工过程中，许多操作人员具有较低的作业能力，可将水位线用油漆标识在拌浆桶上，随后与现场作业人员进行技术交底。

5）四搅四喷成桩施工。施工前，要确保按照指定位置使设备就位，转轴的深度需要位于刻度盘的中心，从而保证搅拌桩深度能够得到准确的计量。钻杆必须与桩位保持垂直状态，并对准桩位。第一次钻进时，在确认浆液从搅拌叶的出浆口喷出以后，才可以将搅拌机启动，钻进时将其转速控制在每分钟60转，将其钻进速度控制在每分钟1米，沿着顺时针方向确保钻进和喷浆同步进行，施工到满足设计桩长，然后持续三十秒的喷浆，随后进行搅拌喷浆提升，施工方向为逆时针，当提升至设计桩顶停止施工。在第二次钻进的过程中，钻进注浆需要根据上述顺时针方式进行，当提升至设计桩顶时进行的原地喷浆，时间为三十秒。随后再进行两次循环的搅拌喷浆。

6）移位桩机。完成复搅以后，将钻头提出地面，关闭主电机，施工人员要认真填写施工记录，随后将桩机移至下一孔位。

4 软土路基水泥搅拌桩施工质量控制措施

1）全过程检测水泥搅拌桩施工各个阶段，定期检查施工记录，并以此为依据评价成桩质量，若发现质量问题，应根据其影响程度采取相应处理措施。必须严格遵循设计方案要求进行施工，规范操作行为，尽量减少桩体误差，根据相关标准规范。由技术人员开挖检验成桩质量，开挖深度一般为0.5～2.0m，检测桩径、桩体位置、材料均匀程度等进行是否满足施工要求，采取随机检测的方式，抽查總体数量的2～3%。为切实保证水泥搅拌桩施工质量，施工单位应结合工程实际情况建立相应管理体系，将质量检测工作贯穿于全过程之中，一旦存在不达标部分，必须及时采取整改措施，减少在施工中存在的质量隐患。为确保水泥搅拌桩施工顺利进行，应建立起岗位责任制度，根据岗位内容划分具体职责，将责任落实到位，尽量减少人为操作失误。

2）成桩施工质量直接影响路基稳定性及承载力，是水泥搅拌桩施工的重点部分及关键环节，必须加强质量控制措施。为规范施工操作行为，施工单位应针对工程实际情况，结合水泥搅拌桩施工技术标准，组织施工人员技术培训，减少人为操作失误。合理控制钻进速度，确保喷浆量满足软基加固需求。在具体施工中，如果喷浆量达不到设计标准，将会直接影响单桩承载能力，因此必须实时检测浆液喷注量，并采取适当调整措施，确保桩体强度满足施工要求。若由于机械故障或外界因素不得不中断施工，必须按照标准复打，与原桩体应有重叠部分，宜超过1m，保证桩身整体稳定性。在成桩施工过程中，也能钻机旋转速度及浆液喷注量等参数，应根据工程实际地质地质条件决定，浆液与周边土体充分混合在一起，提升地基强度及稳定性。

3）在搅拌成桩施工之前，必须按照标准进行工艺性试桩，检验各项施工参数的准确性，并根据试验参数成果进行成桩施工。若桩体周围相对软弱土层分布较为广泛，可适当提升水泥用量并增加搅拌次数，提升软土地基强度。钻进施工时钻机应处于稳定状态，避免钻机出现位移现象，造成桩体倾斜，将垂直度误差控制在1%以内。成桩施工中所采用固化剂必须严格按照设计方案中要求的配合比例，不能存在离析现象。

5 结束语

综上所述，近年来，我国国民经济得到不断发展，我国基础建设中公路工程已经成为重要建设项目，在公路工程软基施工中，水泥搅拌桩技术作为至关重要的施工技术，施工单位需要在施工过程中对每一道工序进行严格遵守，严格要求施工质量，避免发生质量通病，使整体工程施工质量得到进一步提升。

参考文献

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