浅谈公路软土路基水泥搅拌桩施工中注意要点

浅谈公路软土路基水泥搅拌桩施工中注意要点

作者：张昊

来源：《城市建设理论研究》2013年第16期

摘要：水泥搅拌桩多用于软土层的路基加固处理中，利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土固结，达到地基承载力要求。事实证明，用此方法处理公路软弱地基十分有效。本文通过探讨公路路基中软土路基的加固应考虑的因素，分析了软土路基水泥搅拌桩施工的施工工艺和公路软土路基水泥搅拌桩的施工要点和质量控制。 关键词：软土路基；水泥搅拌桩；质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 1路基中软土路基的加固应考虑的因素

水泥搅拌桩就是利用专门的机械在路基的底部自上而下逐渐搅拌，将喷出的水泥浆同软土强制拌合，达到软土形成桩柱结硬而坚固的目的。如果路基没有足够的强度，就不能承载和支撑路基和路面上行驶的车辆和道路路面的自重，路基就会不稳定，从而导致发生局部的或是整体的破坏，严中的导致路基的坍塌等。如果道路上面荷载过大作用于路基上时，因压缩过大就会导致道路的变形，影响道路的正常使用和通车，严重的会导致道路的破裂等。 2软土路基水泥搅拌桩施工的施工准备

首先是试验准备，备好满足设计要求的水泥，并按规定进行抽检试验。根据被加固土的性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入比，按设计文件要求水泥掺入比一般在12-15%之间，并根据实际土质的干容重计算出每延米桩体的水泥用量。要求调制出的水泥浆有较好的流动性、和易性。施工中可用泥浆比重计控制水泥浆稠度来确保最佳的水灰比。其次是施工现场准备，施工现场场地应事先平整好，清除桩位处地上、地下一切障碍。场地低洼时应填好粘土，不得回填杂土。正式大面积开工前，应进行不少于5颗的工艺试验桩，试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度，下钻速度以及喷浆时间等参数，指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工，同时，现场一定要做好水泥的防雨、防潮措施。 3软土路基水泥搅拌桩施工的施工流程

水泥搅拌桩的施工流程，首先桩位放样，将钻机就位，对中调平，由专业人员检验、调整钻机，正循环钻进至设计深度，下沉速度可由电机的电流监测表控制，工作电流应小于70A；

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下沉到预定深度后，开始制备水泥浆，并注入集料斗中；打开高压注浆泵，反循环提钻并喷水泥浆 ，至工作基准面以下0.3米，重复搅拌下钻并喷水泥浆到设计深度，反循环提钻至地表，成桩结束，施工下一根桩。而对于单搅拌轴的深层搅拌施工机械，在预搅下沉时也有采用喷浆切割土体搅拌下沉的工艺，以防出浆口下沉过程中被堵塞，但要严格控制水泥总量和分布不均匀性。

4软土路基水泥搅拌桩施工中应注意的要点 4.1水泥搅拌桩的技术要点

水泥搅拌桩在预搅下沉时，不要开启压浆，容易造成后来的涌浆和水泥浪费现象，也给桩头开挖和清理工作带来麻烦；要严格控制下沉速度，确保土体被完全切割破碎，以利于与水泥浆拌和均匀。针对特殊的粘土硬层要适当放慢下沉速度，通过转速和下沉速度可以算出叶片每旋转一周的下沉量，然后反过来再控制转速，重复搅拌的下沉和提升速度也要控制转速。特别是对于较硬的粘土夹层，如果在预搅下沉时下沉速度过快，土层不能被完全切割，造成很多游离的硬粘土块，在后续的重复搅拌过程中，不管如何加强复搅都无法将其消除，致使桩体中夹杂大量的原状土块，降低了桩身强度和检测合格率。另外，预搅下沉时，应尽量避免采用水冲下沉，只有遇硬土层下沉太慢时，才可以适量冲水。 4.2水泥搅拌桩施工注意事项 4.2.1水泥剂量的控制

为保证水泥掺入量以及水泥浆用量达到设计要求，抽浆前，管道应保持湿浆，混合浆料，应有专人记录每一根桩水泥用量，并记录泵的开始和结束时间。同时，现场应用比重计控制水泥浆稠度，最好做到一桩一配浆。因制备的水泥浆不能产生离析，故而水泥浆应在搅拌机中不断搅拌，直至压浆时才可将其缓慢地注入集料斗中。且泥浆必须是连续统一的，一旦故障停止泥浆，防止断桩和缺乏浆，应使混合器沉没到浆体表面一米以下，恢复后再次喷涂。这种止浆三小时以上，防止泥浆结硬堵管，应清除泥浆管道清洗管道，并准备备用的管道，并记录中断的深度，在12小时以内进行继续喷补，补喷桩延长时，重叠的部分应该是超过1米，超过12小时，应补充桩。如发现喷浆量不足，根据要求应该是整个桩复合搅拌，水泥浆的用量不小于设计用量。确保水泥搅拌桩，桩顶和桩端的质量，第一次在进行钻孔喷浆桩底部应保持10秒，使浆液完全到达桩端。 4.2.2水泥搅拌桩桩头的控制

在搅拌桩施工过程前选择搅拌头很重要，最好采用“叶缘喷浆”的搅拌头，这种搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。在水泥搅拌桩施工中应注意桩头的控制，当钻机反循环提钻并喷浆升至工作基准面以下30cm到50cm时，持喷30秒水泥浆，目的是保证桩的上部密实度和强度，根据荷载的扩散及传递原理，有必要加强水泥桩上部的密度和强度。而当搅拌桩顶部

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接近设计标高，应注意在桩顶1.5米范围内增加喷浆搅拌，搅拌桩机提升出地面，应减速，当喷浆嘴桩顶标高，应停止提升，搅拌10 – 20s，确保桩端致密均质。 4.2.3桩长、桩位、桩径的控制

桩长的控制不仅要看表，而且要在钻机搭架上做出明显的标记，在设计桩长深度位置、没进钻的钻顶的位置贴上（划上）明显标记并写上数字。其它刻度用较小的标记；桩位控制时测量放样后应钉小桩，然后钻白灰点，垂直度是桩位控制的关键，因为垂直度影响桩的承载力，最好用吊锤球的方法控制垂直度。搅拌桩的垂直偏差不能超过1.5％，桩位偏差不超过5cm，可以通过在钻杆顶挂吊锤这项措施来实现此项控制；桩径控制要求不小于设计直径，要经常检查钻头，发现磨损时及时焊补。严格按照设计的桩位，桩长，桩号，喷浆量和试验参数确定建设施工。施工期间，施工人员应填写原始记录，包括：桩号，日期，天气，喷浆深度、停止泥浆时的高度，水泥浆浆泵压力，钻机旋转的速度和钻杆的提升速度，卷绕速度，浆液的流量，外加剂用量，复合搅拌深度。

另外，施工建设中应始终保持搅拌桩机底盘的水平和框架垂直，搅拌桩垂直偏差不得超过1%，桩位偏差小于50毫米。 4.2.4成桩控制

制桩完成后，须达到要求的龄期后方可进行开挖，清理桩头时不得合用重锤或重型机械，宜用小锤、短钎等轻便工具操作以免损伤桩头。群桩桩顶应平齐，间距应均匀；桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。水泥搅拌桩成桩近月后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。钻芯时不应在桩中心，应偏外侧些。取出的芯样搅拌应均匀，凝体无松散，其颜色应深浅一致，不应存在水泥浆聚集的“结核”。在桩体检测合格后一个月以上才能进行填土，在桩顶上面铺设一层厚30cm的碎石 以此来增加承载力。

另外，要充分重视桩身5m范围内的施工质量，经测试这部分质量好坏对地基承载力的影响最大。 5、结语

公路软基处理中的水泥搅拌桩属于隐蔽性工程，其质量对于提高地基承载力，有效降低沉降量，保证对软土路基的处理效果具有非常重要的意义。对于施工中的技术要点和原材料的有效控制，才能对工程的质量提供有利的保证，应该引起工程师的足够重视。另外每项工程都有其特殊性和不同点，因此我们在施工中要结合工程特点重点控制，这样才能达到提高软土基础的承载力和预期目标。 参考文献

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