水泥搅拌桩技术在公路工程软基处理中的应用

刘华峰

山西路桥第六工程有限公司 山西阳泉 045000

在公路建设过程中，经常遇到软土地基，在一定程度上增加了公路建设的难度。而水泥搅拌桩施工技术作为一项有效的施工工艺，在深层软基处理中可以获得良好的效果，因此，应加强水泥搅拌桩施工技术的应用，确保公路施工质量，以促进我国公路交通的不断发展。

1 水泥搅拌桩的作用机理

软土地基处理过程中多采用复合地基法，在软土中建造承载能力及强度较大的构造物，以提高原有地基的承载力。水泥搅拌桩就是软土地基处理中常用的构造物，采用深层搅拌机将水泥或水泥砂浆与土体强制拌和在一起，最终凝结成水泥构造物。这种构造物具有良好的水稳定性能，且整体性、强度高的优势，可提高软土地基的承载能力，减少地基沉降。具体而言，水泥搅拌桩的作用主要体现在以下几个方面：首先，集中应力及降低沉降。相比周围的土体，水泥搅拌桩的强度、刚度要远远大于土体，因此，在地基中加入水泥搅拌桩可以大大提高地基的承载能力；并且在路基填筑荷载及外部荷载的作用下，复合地基中的应力按模量大小分布，在应力集中的作用下绝大部分荷载都作用于水泥搅拌桩桩体上，周围土体受到的应力作用就大大减少了，有效降低地基的沉降量[1]。其次，垫层作用。水泥搅拌桩施工是利用深层搅拌机向地基深层喷射水泥浆，在搅拌机的作用下水泥浆与路基土地体均匀融合在一起，最终取代原有地基成为新的路基垫层，在地基深处形成一个高刚度、高强度的复合地基层，从而提高地基的承载能力。最后，加筋作用，水泥搅拌桩竖立于软土地基，其强度及刚度都比较大，所以能够提高地基的抗剪切强度，路基土的水平位移也会下降，最终提高软土路基的稳定性。

2 水泥搅拌桩技术在公路工程软基处理中的应用要点

2.1 施工准备

施工前应做好施工准备工作，及时清理软基面的杂物和垃圾。如果软基面存在洼地，还应做好抽水以及清淤工作，并进行回填和压实。同时，做好人员、机械以及材料的相关准备，确保人、材、机能够迅速落实到位，为后续施工奠定良好基础。

2.2 拌制水泥浆

为避免有污染现象发生于水泥浆拌制过程中，可将水泥浆搅拌罐专门设置于施工现场，且所有桩机都需单独配备搅拌罐，确保浆液配置质量。在材料配置环节，需将预先确定的配合比要求贯彻下去，依据正确的顺序放入材料，且对搅拌时间严格控制。均匀拌和之后，向使用罐中倒入，借助于过滤筛等设备的应用，促使水泥浆液中的水泥硬块得到彻底清除。为保证水泥浆液的性能标准与规范要求所适应，技术人员、监理人员要联合抽检水泥浆，避免产生质量问题。

2.3 施工过程

首先，清理施工现场，一些垃圾、杂物等需要及时清理出现场，为后续施工材料和施工设备提供足够的空间，避免影响水泥搅拌桩施工效果。其次，在将施工机械设备运输到施工现场之后，应该对设备进行调试，确保其保持在稳定的运行状态当中，避免后续使用出现故障影响正常的施工进度。与此同时，检查施工材料的质量、种类、规格等是否符合实际施工要求，为水泥搅拌桩施工提供及时地材料支持[2]。接下来，则需要进行回填、压实、试桩等操作。水泥搅拌桩施工中需要严格控制垂直度，同时根据实际需求选择干法施工或湿法施工，按照工艺标准进行施工作业。当然，在水泥搅拌桩施工中，最重要的工作之一就是根据现场实际情况，进行成桩试验，取得各种施工技术参数，以确保大面积施工质量。成桩试验的目的在于掌握满足设计成桩要求的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、水泥掺量、水灰比、喷浆量等；掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施；检验室内试验所确定的水泥土配合比是否适用于现场；检测桩身的无侧限抗压强度是否满足设计要求；检验三桩允许复合地基承载力能否达到设计要求；检验加固剂分布的均匀性和有效加固长度能否符合设计要求等。

2.4 施工质量控制

首先，控制材料质量，加大进场控制力度，抽检每个批次的水泥，要求进场水泥具备合格证书、相关质量证明文件；灰浆倒入集料斗之前要提前过筛，避免浆液中存在块状物，如果灰浆发生离析要禁止使用。其次，严格控制搅拌桩数量，控制好间距误差，保证桩间距与验收标准相符。再次，保证桩身长度符合施工要求。桩底必须深入软土路基的持力层才能保证其加固作用，针对全风化页岩、风岩，桩身伸入长度至少在0.5m以上。最后，合理控制桩身水泥用量。水泥用量会对桩身的强度产生直接影响，用量不足会降低桩身强度，用量过多则会增加工程造价，因此要合理控制水泥用量，水灰比、送浆压力等参数要严格按照试验参数设置，且在施工过程中需要对水泥用量进行反复计算，确保其符合规定要求。水泥搅拌桩施工完成后要对其进行测试，主要参数包括桩间距、桩位、桩数，检测桩身的完整性，包括有效桩长、桩身截面变化、桩身连续性、搅拌的均匀性、桩身强度；此外，还要检测单桩承载力、复合地基承载力等[3]。水泥搅拌桩质量检测方法包括目测法、轻便动力触探法、静力触探法、钻探取芯法、应力波反射法等。

3 结语

水泥搅拌桩施工技术作为一项有效的施工工艺，在改善地基状况、提升路基强度等优势。因此，在深层软基处理过程中，应根据具体的工程施工情况，加强水泥搅拌桩施工技术的合理应用，及时解决深层软基中存在的问题，保证公路施工质量，以促进我国公路交通的不断发展。