水泥搅拌桩在软基处理中的应用

丁鑫

（中交上航(福建)交通建设工程有限公司，福建厦门361026）

1 水泥搅拌桩的技术特点

水泥搅拌桩用来处理软土地基，对提高地基承载力，减小地基沉降位移非常有效[1]。具体来说，是通过深层搅拌机械，将水泥浆通过钻进输送至地基的深处，将水泥浆与软土层混合反应后，达到强化软土地基的目的。

在与其他地基处理方法相比较后发现，水泥搅拌桩具有4 个方面的优势：第一，水泥搅拌桩的施工材料不包含钢筋和混凝土，可以利用原有软土地基，从而做到了节省成本，大大提升了施工效益。第二，水泥搅拌桩施工过程中，不像地面搅拌具有巨大的声音，在地下搅拌时，具有无噪声、无振动的特点。不仅适用于日间施工，而且在夜间、在居民区都可以施工，对地表其他建筑的影响也很小。第三，水泥搅拌桩具有更强的适用性，可以根据建筑的需要，灵活布置施工设计平面型式，柱状、壁状、栅格状等均可，保障了建筑物的安全。第四，水泥搅拌桩技术是对原有地基进行处理和加固，因此，对下卧层不会产生太大的附加沉降。

2 项目概况

某工程全路段范围内均为软弱地基，按设计要求对路基范围内的软土采用双向水泥搅拌桩进行加固处理，桩径500 mm，平均处理深度10 m，桩位按三角形布置，桩间距取1.2 m。普通硅酸盐水泥为42.5R 级。值得注意的是，在对桩头进行凿除的过程中，施工人员应当按照设计需求进行操作。

3 水泥搅拌桩施工

3.1 双向水泥搅拌桩技术参数

双向水泥搅拌桩桩长包括13 m、12 m 及11 m 3 种，搅拌桩呈梅花形布置，沿道路行车方向桩位间距Bi为1.2 m，横向间距为。水泥材料普通硅酸盐水泥42.5R级，水泥掺量为18%，桩体强度(28 d 龄期)≥1.5 MPa，桩体水灰比为0.55，详见图1。

图1 双向水泥搅拌桩处理平面图

3.2 工艺流程

双向水泥搅拌桩施工工艺流程见图2。

图2 双向水泥搅拌桩施工工艺流程图

3.3 施工工艺

在开展软基水泥搅拌施工过程中，施工人员主要进行六大施工工艺，以下将进行详细的阐述与分析。

1）当施工人员开始进行工作之前，首先，需要将施工环境打扫干净，通过这样的方式能够使场地更加平整。施工测量放样采用全站仪放出桩身位置并进行标识。

2）就位对中：桩基钻机进场后定位对中，检查机械底盘水平，控制导向架竖向垂直度。成桩直径、桩长要符合设计值要求。

3）制备水泥浆：按设计确定配合比拌制水泥浆液，搅拌桩采用P·O42.5R 普通硅酸盐水泥。不仅如此，待压浆之前，施工人员需要立即将浆液放进集料池内。

4）喷浆搅拌下沉：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌机，开启灰浆泵，使深层搅拌机沿导向架搅拌下。

5）喷浆、搅拌、提升：施工人员在开展这3 个步骤时应当对以下操作引起足够的重视，分别为：及时开启灰浆泵；提升搅拌速度。

6）移位：在进行软基水泥搅拌的最后一个步骤时，施工人员需要将桩位进行移位，通过这样的方式能够确保下一步工作顺利进行。

3.4 施工技术要点

经过调查发现，很多施工企业在开展软基水泥施工的过程中，容易出现质量问题，因此，为了避免此类事件的发生，大大提升施工效率[2]。笔者将自身多年的经验进行总结，并汇总为六大技术要点，以下将进行详细的阐述与分析。

1）在施工开始之前，施工企业首先需要检查仪器是否可用，场地是否平整，如果施工环境内存在障碍物，需要及时将其清除。

2）很多施工人员在配置浆液的过程中并未按照要求进行操作，最终导致施工质量变差。因此，为了避免此类事件的发生，就需要施工人员严格按照设计要求进行。

3）土体应充分搅拌，严格控制下沉速度，不得超过1.5m/min，通过这样的操作方式能够有效粉碎原状土，进而达到充分拌和的作用[3]。

4）施工过程中容易出现灰浆离析的现象，为了避免此类事件的发生，在制作水泥浆液的过程中，施工人员需要严格按照要求进行，并在放浆前搅拌均匀。

5）在压浆的过程中，施工人员应当尽量避免断浆现象的发生，只有通过这样的方式才能够大大降低夹心层出现的概率。全桩应注浆均匀，发现管道堵塞，立即停泵处理。

6）根据软土地质条件，施工人员在这类型环境下进行操作极有可能会出现有机质含量异常、含水量指标异常等现象。为了避免此类事件的再次发生，施工人员需要在操作过程中适当增加石膏、粉煤灰等外加剂，在水泥掺入比不继续增加的情况下，通过这样的方式能够大大提升桩的强度。

3.5 检测要求

双向水泥搅拌桩成桩7 d 后采用浅部开挖观察桩体成形情况和搅拌均匀程度，检查频率为0.1%，且不少于3 根；成桩28 d 后进行标准贯入试验和取芯进行室内无侧限抗压强度测试，检验桩数随机抽取总桩数的0.5%，且不少于3 根；复核地基承载力试验应采用复核地基静载试验和单桩荷载试验，检验数量为总桩数的0.1%～0.2%，且每个单项工程不少于3点。

4 桩基施工安全措施

如今随着社会的不断进步，我国软基水泥搅拌工程得到了迅速发展，然而安全事故却频频发生。一旦出现安全事故，就会给施工人员的生命造成威胁，也会给施工企业造成经济损失。因此，为了避免此类事件的发生，就需要开展相应的施工安全措施，只有通过这样的方式才能够将安全事故的发生率降至最低。笔者认为，在对软基进行水泥施工的过程中，需要做好以下几点安全措施，分别为：

1）现场桩机必须持证操作，挂牌负责，定机定人。

2）夜间施工应照明设备充足。

3）桩机机长、班组长，每天需在上下班时对劳动用品、机械设备等进行检查，确保用具在完好的情况下进行施工，清除隐患，做到安全施工。

4）机械移位时应根据行走装置的操作规程，由专人指挥协调，以防机械倾覆。

5 质量控制措施

在保障施工安全的前提下，施工企业在开展软基水泥施工的过程中，还需要防止质量问题的出现。经过调查发现，近年来，虽然我国建设了大量相应工程，但是在后续使用的过程中质量问题频繁发生，这会给市民的日常出行造成极大的不便[4]。因此，为了能够有效提升工程的施工质量，就需要在施工过程中采用完善的、科学的质量控制措施，具体可以从以下几个方面进行。

1）水泥质量：水泥应检查品质试验报告单等，现场安装80 t 水泥罐。

2）灰量控制：满足设计要求。

3）桩径：在对桩径进行处理时，笔者认为在施工过程中应当使用同一规格的钻头，只有通过这样的方式才能够减少由于更换钻头产生的质量问题。

4）进行压浆操作的过程中容易出现断浆的情况，一旦发现这一现象就会大大降低施工质量，因此，施工人员在进行这一操作时需要谨慎操作。

5）很多操作人员在搅拌桩施工完后就立马进行下一道工序。实际上，这一操作是错误的，只有当该验收合格后方可进行下一步骤。

6）水泥搅拌桩的施工过程由专人负责，全过程旁站。钻机应编号，钻机明显处应制作悬挂标牌，通过这样的方式能够达到分工明确的目的。

7）在施工过程中，无法保障桩体垂直也会大大降低施工质量。因此，在进行质量控制的过程中，施工人员需要对垂直度这一指标引起足够的重视，并在具体操作过程中严格按照要求进行。在主机上悬挂吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。

8）由专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号，应将现场技术员、桩机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。

9）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30 s，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30 s。

6 结语

通过上述的分析能够发现，在对软基进行水泥搅拌时容易出现安全问题以及质量问题，为了能够大大降低此类事件的发生概率，就需要对这一特殊情况进行详细的分析。本研究认为，在对软基进行水泥搅拌时，主要需要进行两大措施，分别为安全措施以及质量控制措施，只有通过“两手抓”才能够保障施工顺利进行。