软土地基施工中夯实水泥搅拌桩技术的应用

2020-01-19王晓梅周口市农村公路管理处

环球市场 2020年19期

王晓梅周口市农村公路管理处

一、水泥搅拌桩技术概述

水泥搅拌桩在地基处理中常常用到，作为一种普遍的施工方式，具有快捷高效、无污染、挤土效应弱等特点。水泥搅拌桩需要用到以水泥为主的固化剂材料，在搅拌助航机的作用下，将水泥注入到土地内，搅拌之后，土壤和水泥发生物化作用，软土的硬度提升，最终达到规定的指标，保证地基的强度符合实际需求。水泥搅拌桩的局限性也十分明显，只能在土质道路中应用，使用范围较小，在合适土质的道路中使用，加固饱和软黏土，实现理想的兼容性效果。在地基处理工程中，水泥搅拌桩技术不用振动，因此不会出现噪声，环保性较强，另外，在施工中，不需要支撑、锚固等，伴随着相应的支护和挡土作用。

二、水泥搅拌桩的设计

研究分析施工场地及场地土层的实际情况，确定水泥搅拌桩的最佳规格，呈六边形平面，0.5m为直径，1.6m为间距，桩身设计无侧限抗压强度应在1.2MPa以上。使用42.5普通硅酸盐水泥，0.45为水灰比控制值，根据施工现场软土的含水量，在制备水泥浆的时候，需要添加高效的减水剂，经过一系列的室内试验，可以使用2%TMS早强剂，增强水泥浆液的稳定性与和易性，提高其强度，满足施工标准。同时，室内配合比试验后，对水泥搅拌桩的水泥掺量进行确定，结合土壤的天然含水量和孔隙比，应灵活调整，做出相应的改变，保证符合实际施工要求。

三、水泥搅拌桩加固软土地基的施工工艺

（一）施工场地选择及清理

对于淤泥质土、素填土、泥性土，或者黏性土、粉土等软土地质的含水量较高，并且地基承载力小于120kPa，可以使用水泥搅拌桩技术。施工前，应对施工场地进行清理，避免存在树枝、纸张、碎石等垃圾杂物，做好相应的平整施工，及时排出场地内的积水，为后期施工提供便利，保证施工的顺利进行。

（二）施工前检查搅拌机械

选择合适的钻机，先安排专业的技术人员，前面检测水泥搅拌桩质量，及时维修出现问题的环节，通过全面检查，保证管道内不存在水泥等，保证机械能够在施工中顺利运行。同时，应将电脑记录仪器安装在合适地方，检查打印设备是否正常，有效控制水泥浆的用量，增强喷浆的均匀性，保障后期的施工质量。

（三）试桩

使用水泥搅拌桩技术，水泥和软土会强制拌和，随着拌和次数的增加，水泥土的强度会相应提升，但是，之后会逐渐降低。因此，需要进行试桩，在施工现场不同土质内，划分不同的标段，每个标段内试桩数量大于5根，七天后可以直接开挖取出，或者在28天后取芯，保持室内标准状态，养护和成型制作成的标准试件。等到符合要求后，进行试件强度试验，确定出最佳配合比、搅拌次数、泵送时间、泵送压力、搅拌机的提升速度等，保证后期施工的准确性。

（四）桩基就位

搅拌桩机就位后，安排施工人员，按照规定的步骤进行施工，详细检测施工现场的具体环境，有效提升桩基位移的安全性。借助吊锤，检测钻杆和地面的垂直角度，并且根据实际情况进行调整，控制误差在1%以内。将长度标记划在桩机架上，以米为单位，方便钻杆入土后，有效观测钻杆钻进深度，并且及时进行记录，根据规定的施工需求，以设计桩长为参照，搅拌桩长应略长。

（五）钻孔定位

在水泥搅拌桩钻机和后台拌合水泥搅拌机就位后，及时调整钻机位置，试运行机械设备，保证设备能够在后期施工中稳定运行。调整桩基机身，保持其平整性，对准桩位，在规定施工要求下，有效控制垂直度，之后开启机械进行施工。

（六）制浆与送浆

配置水泥浆液的时候，应按照标准的水灰比，通常情况下，0.45～0.55为正常范围，在实际配置的时候，搅拌时间在5min以上，注意应过滤水泥浆液，保证浆液的纯度和浓度达标，根据现场实际情况，可以将适量的外加剂添加到浆液中。同时，应对泵出口部位的压力进行有效控制，与施工情况相结合，选择符合条件的桩长，对速度进行控制，合理提升，保证输浆作业的顺利进行。

（七）搅拌

在钻杆下沉前，确定灰浆输送量，电机启动之后，将起吊钢丝绳适当放松，选择合适的空压机送风，沿着导轨，将钻头下沉到施工规定位置，严格控制下沉速度，以钻速和电流为依据，确定钻头是否接触到持力层，之后提升钻杆，开始喷浆并强制搅拌。将灰浆泵打开后，按照相关规定，搅拌应匀速进行，之后喷射浆液，不断向上提升，达到设计标高后才能停止。搅拌时间根据实际情况确定，一般应大于2min，关闭搅拌机并适当移位。

（八）复搅与移位

在停灰口位置，将灰浆泵关闭，再次下沉搅拌机，到达施工要求位置后进行提升搅拌，一般为3次，复搅之后成桩。以地面位置为基准提升钻头，之后关闭电机，认真记录填写施工信息，及时移送桩机到下一钻孔。按照规定要求，子搅拌桩施工完成后，应回填50cm砂砾垫层，增强垫层的密实度，并全面碾压，最终作为路基垫层，保证施工质量达标。

四、公路工程软基加固施工中水泥搅拌桩的质量控制

第一、标号施工机械设备，将现场技术员、钻机长等标牌悬挂在钻机明显位置，开钻前，清洗整个管道，检查管道的堵塞情况，彻底排除内部水后，开始进行后续的下沉施工。在主机上悬挂吊锤，可以有效控制水泥搅拌桩体垂直度的偏差值，使其处于合理范围内，保证施工的精确性。

第二、在每台机械上配备电脑记录仪，以水泥浆液为基础，按照规定设计值，使桩体掺合量达标。同时配置水泥浆比重测定仪，实时检测水泥浆水灰比，与施工要求相符合。首次下钻可以带浆，浆液量在总喷浆量的50%以下，严禁带水下钻。实际施工中，第一次下钻和提钻，应使用低档操作，之后进行有效提升，对于成桩时间，一般应大于40min，喷浆压力应大于0.4MPa，必须保证相关施工参数的达标。

第三、在桩底第一次提钻喷浆时，应停留大约30s，之后在桩端施工，严格控制喷浆与停浆时间，确保符合施工要求。开钻施工后，喷浆作业必须连续，不得中断，保证喷浆的质量达标，增强浆液的性能。如果喷浆量不足，根据施工规定，可以再次喷浆，喷浆量应高于设计规定值。对于不可避免的影响因素，应及时记录和分析中断深度，在12h内进行补喷施工，详细记录补喷情况。需要注意的是，如果时间大于12h，施工应选择补桩方式，重叠段大于100cm。