浅析公路软基处理中水泥深层搅拌桩施工工艺

李培培 杨帅伟

摘 要：随着公路里程的不断增长，越来越多公路修建于不良地基之上，尤其是软土地基。若不处治直接筑路，极易造成路基沉降、失稳等病害，甚至会引发更为严重的交通安全事故。水泥深层搅拌桩是一种高效、迅速的软基处理方法，将其用于公路软土地基加固施工，可有效提升施工效率，具有良好的應用效果。

关键词：公路软基处理;水泥深层搅拌桩;施工工艺

1 软土地基的影响因素

1.1 较高的压缩系数与较低的抗剪强度

低强度是软土地基的主要特点之一。因为软土具有较大的孔隙，将严重影响到地基承受外力的能力。如市政道路建设中软土地基的强度无法改善，将导致塌陷等问题出现在市政道路工程中，进而严重影响到市政道路工程的质量与使用寿命，在增加安全隐患的同时，还会给道路养护增加困难。

1.2 较强的触变性和流变性

软土地基处理后，长期在重力和外力等作用下，也会产生各种变形问题。在施工过程中如选用的软基加固方式不正确，在软土流动作用下，市政道路很容易出现坍塌等情况，根本无法保证路基的稳定性。

1.3 较高的含水量和孔隙

因软土中含有较多的水分，导致其孔隙较多较大。在软土地基中其土质的组成成份主要是粘土粒与粉土粒，大量负电荷往往存在于这些软土粒表面。在空气中大量负电荷会将空气中的水蒸气大量吸收，并在土粒表面停留，进而将土粒含水量不断增加。并将土粒之间的孔隙扩大。

1.4 公路等级要求的道路性质

对于设计要求的公路道路等级越高，平整度要求也越高，越需要采取强而有力的软地基沉降处理措施。反之，公路等级较低时，可先铺简易公路路面，等待地基沉降结束后，再铺常规的公路路面以达到节约资金的目的。公路道路的形状、路堤的设计宽度与高度也是选择处理方法时要考虑的重要原因。

2 工程概况

某公路沿线存在大量淤泥质土，且软弱土层厚度较大、地形复杂，基于软土无法直接用于路基持力层。综合考虑工程路基条件、施工环境、施工工期等因素，决定采用水泥深层搅拌桩用于本路段软基处理。

3 水泥深层搅拌桩施工工艺

3.1 测量放线

整平原地面后，需遵循桩位布设图通过控制点对定桩进行测量，要求桩位误差控制在10 cm以下。水平误差则需控制在5 cm以下，为确保其垂直度需选用钻机搅拌轴。也可将吊锤悬挂于主机上，利用吊锤、钻杆之间的距离进行垂直度的控制。

3.2 桩机就位及制备灰浆

深层搅拌桩及其他设备应提前移置施工现场，如灰浆泵、灰浆搅拌机等。并做好试机与调试工作，需求施工机械各项指标符合施工规定，并避免机械故障等情况的出现。选取钢制圆形作为制浆池，并确保其不出现变形等现象，同时在池壁上进行计量水标志的焊制，并不与搅拌叶出现接触。搅拌叶需安装于制浆池与供浆池内，相比浆池直径，要求搅拌叶直径略低一些，最下层搅拌叶则高出池底1 cm左右，如出现过大间隙，则会导致水泥向池边喷射，无法均匀搅拌或粘黏池壁。在喷浆施工中，如出现故障，需停止喷浆，通过同时进行制浆与搅拌施工，则可确保浆液拌制的均匀性，并能够避免离析现象的出现，避免对桩质量造成严重影响。

3.3 搅拌、下沉

首次下钻施工，为防止堵管现象的出现，需带浆下钻，杜绝带水下钻施工。一般选取低档作业，并利用电机电流监测表对下沉速度进行有效控制，一般需控制在70 A以下。相比施工桩长，搅拌杆有效长度应多出一部分，叶片直径则需低于设计桩径，以此确保叶片直径符合设计桩长、桩径的相关规定。同时，应确保搅拌下沉深度符合设计规定，需下沉至桩端。

3.4 搅拌、提升

首次喷浆量需控制在总浆量50%以下，并对喷浆时间、停浆时间进行严格控制，为确保水泥搅拌桩施工整体质量，如桩顶、桩底、桩身等，必须在首次提升钻机喷浆作业时，分别在桩底部、顶部位置进行30 s停留，并做好搅拌工作，其他浆液可在提升施工中全都喷进桩体内。0.5 MPa～0.7 MPa为喷浆压力值。要求不间断进行喷浆施工，由于故障需停止喷浆施工，需把搅拌机向停浆点以下1 m位置进行放置，如再次喷浆施工则需做好提升工作。

完成喷浆施工后，需进行第二次搅拌下沉作业，需下沉至桩端位置。在水泥添加量符合施工规定后，应确保搅拌程度比水泥含量增加量对提高承载力更有利。为均匀搅拌水泥浆，可在功率规定范围内，添加叶片。在水泥添加量、喷浆压力与转速一致的情况下，可通过速度提升，增加桩身强度。

3.5 复喷、复拌

完成第二次拌浆作业后，需将钻头提升并做好补浆搅拌上升作业。通过电脑对孔深周围各段补浆量进行自动控制，完成复拌喷浆作业后，应确保水泥浆用量符合施工规定。同时，搅拌机向设计加固深度提升后，集料斗内水泥将可全部排出，为确保均匀搅拌软土与水泥浆液，可再次将搅拌机进行旋转与下沉作业，确保其深度符合设计要求后，可将搅拌机进行提升，并高出体面，以此完成桩体施工。在清洗工作中，需将一定量热水想集料斗内输入，并灰浆泵开启，对所有管线内存留水泥将进行彻底清理，并将搅拌头粘结的杂物清理干净。

3.6 移位

完成上述工作后，需移位向下一根桩位进行施工，并做好相邻2根间的搭接工作。

4 水泥深层搅拌桩施工质量控制措施

4.1 确保施工材料的质量符合要求

在路基软基处理中水泥深层搅拌桩作业过程中，水泥是非常重要的施工材料，因此，必须做好水泥的检验工作，一个批次的水泥量设定在200 t左右，做好每一批次的合格证及其出厂报告的检查工作，并抽检验证质量，检验合格方能投入到正式施工过程中。

4.2 确保水泥搅拌桩的数量符合要求

在路基软基处理中水泥深层搅拌桩的施工过程中，要根据施工图纸的设计要求，仔细测量搅拌桩间距，确保搅拌桩间距控制在规定范围之内。在搅拌桩作业开始之前，要切实做好施工现场的清理工作，确保每个搅拌桩均能标记明确。要根据工程量的大小来制定搅拌桩的设置数量计划方案，避免在施工过程中出现漏桩现象。

4.3 确保水泥用量符合搅拌桩的要求

对于路基软基处理中水泥深层搅拌桩施工作业来说，水泥是最重要的施工材料，而水泥用量的大小，对搅拌桩的强度也会产生直接的影响。水泥用量过多，会产生不必要的浪费，提高施工成本，影响施工效益;水泥用量过少，则无法满足搅拌桩的设计强度要求。因此，在搅拌桩施工作业过程中，要确保水泥用量符合搅拌桩的要求。首先，要确保搅拌桩的水灰配比与搅拌机的送浆压力以及成桩试验保持一致;其次，要依据每根桩的长度和施工进度，根据搅拌桩每延桩1 m，使用水泥50 kg的用量标准，进而计算水泥的实际用量是否符合设计要求。

4.4 确保搅拌桩长度符合要求

由于路基软基处理涉及到的地质环境复杂，土壤结构差异大，要确保路基的稳固性，搅拌桩要打入，全风化灰岩或页岩50 cm的深度，以免桩身没有打入稳固的持力层，影响到加固地基的实际效果，进而影响路基软基处理和竣工后的道路使用安全。通常情况下，我们通过观察钻机电流与钻进速度来判断搅拌桩是否已经打入持力层，电流急速增加而搅拌机的钻进速度急速下降，则表明已经打入持力层。

5 结束语

总之，伴随社会主义市场经济发展速度的不断提升，我国公路工程建设事业也得到了极大的发展。为有效解决软土地基问题，满足工程建设要求。必须重视软基处理方式的选择。水泥深层搅拌桩施工技术在我国公路软基加固中的广泛应用与推广，对工程建设质量提高至关重要。为此，施工企业必须规范施工流程，只有这样才能实现公路工程建设的社会效益与经济效益。

参考文献：

[1]阎岩.道路施工中软土地基处理技术探析[J].工程技术研究，2016（8）：75-76.

[2]吴雷.公路施工中软土地基的处理技术[J].工程技术研究，2016（8）：79+83.