水泥搅拌桩技术在公路施工中的应用

李亚辉 田川

摘 要：在市场经济快速发展的过程中，公路施工技术的应用，对于提升公路的质量，促进公路事业的进步，起着关键性的推动作用。本文对水泥搅拌桩技术的原理、特点以及具体应用等进行了详细论述，为公路工程的进一步发展奠定良好的基础。

关键词：公路施工;水泥搅拌桩技术;质量控制;公路工程

1 水泥搅拌桩技术分析

1）水泥搅拌桩技术原理。采用水泥搅拌桩对软土地基加固，本质上是利用水泥材料的物理化学特性来实现土体的加固。在公路地基施工中应用水泥搅拌桩，就是采用专门的搅拌机械设备对固化剂、软土进行就地搅拌，在固化剂水泥的作用下，软土在硬结后成为水泥加固土，具有良好的水稳性与整体性，以此提升地基土变形模量的增加与强度。

2）水泥搅拌桩技术特点。在公路施工中，运用水泥搅拌桩地基处理技术有以下优点：能够对原有地基土进行充分利用;在搅拌过程中没有污染、振动及噪声产生，因此，施工场所受限较小;在搅拌过程中不会产生明显的侧向位移，因而对周边建筑物、地下管线及构筑物扰动不大;固化剂配方可根据地基土性质与工程设计的不同进行合理选用;相较于钢筋混凝土桩基而言造价更低、经济合理。

2 工程案例

某公路工程总长度为23.2km，在沿线路段中存在大量不良地基土，如软粘土、粉质土等。为有效解决此问题，决定选用钉形水泥土双向搅拌桩用于软基处理，为便于施工，选择K50+100～K50+300段作为试验段，按照正三角形布设，桩径为500/1000mm，2.1m為桩间距，5m为扩大头高度，22～25m为桩长范围。根据设计要求，可选用P.O42.5普通硅酸盐水泥用于施工，相比加固土体质量，要求掺灰量达到其15%以上，按照0.5～0.6设置水泥浆水灰比，且将碎石垫层与双向土工格栅铺设到桩顶位置，厚度为60cm。

3 公路施工中水泥搅拌桩技术的应用

1）准备工作。在符合相关技术指标的前提下，作为公路的施工单位，在施工的时候一定要重视对软基的处理方式，做好相应的准备工作，保证施工的质量，这样才能够提高公路工程的舒适度、安全性，为我国交通事业的发展提供可靠安全的保障。施工场地必须要保持平整。公路的工程在施工之前一定要保证施工场地的平整，然后在施工场地的一边设置排水沟，这样保证在雨季施工的时候不会出现积水的情况，为公路的施工创造一个良好的施工环境。水泥库的建设面积不超过42㎡，它的最大库存量不超过80t。在选用普通的硅酸盐水泥作为施工材料的时候，要选择32.5的硅酸盐水泥，这样可以避免水泥在施工的过程中出现受潮、结块或者变质等情况。

2）拌制水泥浆。施工单位需要按照规定的流程和规范，对水泥浆的配合比进行确定，在此基础上，采取合适的方式进行科学有效的配置。在这个过程中，必须对混合料的相关情况进行详细了解，严格控制水泥、外加剂以及掺合料的用量，使整个搅拌过程能够顺利进行。另外，需要采取试桩试验的方法，确定搅拌的时间和间隔，在同时搅拌的过程中，增强搅拌的均匀性与合理性，避免出现块状、团状等现象，增强搅拌的效果，使水泥浆的质量能够在施工中充分发挥住自身的性能。需要注意的是，在施工中，如果水泥浆出现初凝现象则不能采用，同时，控制水泥浆每次搅拌的用量大于一根桩。

3）布置桩机位置。在对桩位进行布设的时候，施工单位需要按照规定的流程和规范，借助全站仪，对施工路段每根桩位的具体位置进行确定，同时控制相邻两个桩位之间的误差在5cm以内，增强桩机位置布设的准确性与稳定性。布设好位置之后，施工人员开始进行操作施工，对施工现场的实际情况进行详细了解，尤其是地面的平整度和整洁度，在此基础上，按照一定的速度缓缓移动桩机，使位移的安全性得到有效保障。另外，需要对吊锤和钻杆之间的垂直角度进行预测，并根据实际情况进行合理调整，将误差控制在1%以内。

4）搅拌及提升搅拌。在钻机开始施工的时候，需要沿着导向架的方向，使钻杆以均匀速度下沉，对土体进行切割和搅拌。另外，需要在开启送浆泵的技术上，使土体能够顺利喷洒，使双轴上的多层叶片能够按照顺时针方向旋转，直到符合规定深度时停止。需要在桩端的位置不断进行喷浆搅拌作业，控制时间在30S以上，使桩端的水泥浆能够均匀搅拌。在对搅拌机进行提升的过程中，需要明确喷浆作业的目的，避免喷浆口出现堵塞现象，将浆液的总量保持在总喷浆量的5%～10%，在达到桩顶的位置之后，需要控制搅拌的时间大于2分钟，完成之后，关闭搅拌机并运出施工现场。

5）四搅四喷成桩施工。施工前使设备在指定位置就位，在刻度盘的中心使转轴顺利就位，为搅拌桩深度的计量提供便利条件，钻杆与桩位在垂直状态下与桩位对准。在第一次钻进的时候，搅拌叶的出浆口喷出浆液之后，立即将搅拌机启动，控制转速在60转/min，钻进速度控制在1m/min。同时按照顺时针的速度，使钻进与喷浆工作能够同步进行，在达到设计规定的桩长时，使喷浆工作持续30秒的时间，然后按照逆时针的方向提升喷浆，达到桩顶的时候停止施工工作。在二次钻进的时候，按照顺时针的方式，在提升到设计高度的时候在原地进行喷浆，将时间控制在30秒，完成之后重复两次进行。

6）检测。水泥搅拌桩的成桩时间一般为7天，桩头的深度挖到1.5m，同时采取合适的方式检测搅拌桩的质量。在触探仪的辅助作用下，检测桩体的直径和整个桩体的质量，成桩之后三周的时间里，控制芯洋的位置在桩径1/4处，在桩长规定的范围内，检验桩体的完整性，同时需要保证芯样的无侧抗压强度符合设计要求。取出芯样之后，采用水泥砂浆灌注的方法，封闭孔洞，保证施工的顺利进行。

4 公路工程水泥搅拌桩施工质量控制

1）控制要点。遵循设计规定进行浆液配置，在0.5到0.6之间控制水泥浆水灰比，如地基具有较高含水量，则选取0.5。其重度控制在每立方1.73g。要求不间断供给浆液，均匀拌和，如必须停止注浆，需由停浆前1m位置进行搅拌机钻头放置，当供浆恢复后即可进行施工。当停浆时间在3小时以上，为避免浆液固结对管道造成堵塞，需把输浆管拆除，随后进行清理。当喷射浆液时量不够，需进行补桩施工，补桩桩长与喷浆量必须控制在设计值以上。在扩大头1到2m以下位置时，如钉形水泥土双向搅拌桩直径较大，需将搅拌机下沉、提升速度适当减缓，以此将桩段的喷浆量、搅拌次数适当增加，确保过渡段质量提升。桩距偏差需控制在-50mm至+50mm范围内;且在1%以下控制垂直度误差。在浇筑整个桩体时，应避免夹心层问题出现，做到均匀注浆。压浆环节则不得出现断浆等问题，应确保输浆管不被堵塞。

2）质量检验。（1）成桩质量检查。要求在公路工程施工整个环节贯穿钉形搅拌桩质量检查工作，施工环节需实时对现场施工、计量记录等进行检查，且根据施工要求，检查所有桩的质量。（2）桩身质量检测。钉形搅拌桩在7天成桩后，为确定其桩体成型及均匀搅拌，可选取浅部开挖的方式进行详细观测，且对桩身直径进行检验，1%为其检查频率，且根数控制在3根以上。（3）承载力检测。通过复合地基静载试验、单桩载荷试验进行钉形搅拌桩复合地基承载力检测。要求在桩身强度与荷载试验相符的情况下进行复合地基承载力试验，且在完成搅拌桩施工28天后实施该试验，其检验桩数应控制在3根以上。

5 结语

综上所述，公路地基工程是公路项目工程的重要组成部分，对于我国的交通建设和经济发展都起着至关重要的作用。水泥搅拌桩技术的特点非常显著，对于公路软土地基处理具有良好的效果，施工单位一定要重视水泥搅拌桩技术，认真研究水泥搅拌桩技术原理和特点，在应用的过程中不断改进，确保公路施工高效、有序开展。

参考文献

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