试论水泥搅拌桩技术在公路软基加固中运用.doc

1、1试论水泥搅拌桩技术在公路软基加固中运用摘要：出发于通过水泥搅拌桩对软土路基予以加固的具体原理，和工程的实际例子相结合，对施工的具体工艺和控制质量的具体技术措施予以了深入的探讨。研究发现，这种方法对于处理软土路基来说，非常实用，值得推广。 关键词：水泥搅拌桩；软土路基；加固处理；施工工艺 Abstract: Starting from the cement mixing pile through specific principle of soft soil subgrade reinforcement, practical examples and engineering are combi

2、ned, the construction technics and quality control of concrete technical measures to be discussed. The study found, this method for the treatment of soft soil subgrade, very practical, worthy of promotion. Key words: cement mixing pile; soft soil subgrade; reinforcement; construction technology 中图分类

3、号：F540.3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）1-0020-03 21 工程简介 本工程的公路软土路基位于剥蚀丘陵地貌，地形较平坦，起伏较小;段内有简易公路与某国道相连，有良好的植被发育，水田是主要的地面覆盖，地下水非常地丰富，而且水系很是通达，不过对于混凝土，地下水没有侵蚀性。地质勘查告诉我们：粉质粘土与软黏土构成了主要的路基，和诸多的工程实例相比较发现：无论是对于淤泥质土，还是软粘土，水泥搅拌桩都具有很强的实用性。研究发现，对本路段的地基，可以通过水泥搅拌桩予以加固。 2 通过水泥搅拌桩对软土路基予以加固的基本原理 所谓水泥搅拌桩也就是通过机械的手段，搅拌软土和

4、水泥，对土体予以加固，位于软土路基里面的土就会和水泥之间产生反应，这些反应可以是物理的，也可以是化学的。具体的硬化机理和混凝土相似，不过和混凝土相笔，凝结的具体速度就显得比较慢，对强度予以加固也需要较长的过程。 站在宏观层面上做出分析，对软土路基予以承载力的提升这一目的借助水泥搅拌桩可以予以很好的实现，也就是通过强力搅拌土和水泥，对土块予以充分的粉碎，粉碎越细也就是说水泥会越均匀的分布在土中，水泥土就会越不离散，在总体层面上，强度也就越高。 3 施工的具体准备 （1）实现需要平整化处理施工现场，将地上地下的诸多障碍物予以彻底的清除，将植物根茎予以挖出，把生活垃圾或者建筑垃圾也要挖除掉。如果遇到

5、了洼地，池塘或者明渠的时候，需要予以清淤。设备安装3难度很高，通过分层的办法进行回填，并予以密实的碾压，粘性土适合选作施工原料，开挖出来的粘性土或者说风化土可以回填并做好压实工作，不能够回填生活垃圾，也不能够回填杂填土。停浆面也就是场地对应的平整面，完成搅拌桩的具体施工以后，需要把桩顶上面的浮土予以彻底的清除，回填厚度约为 30 cm 的砂砾，经过密实的碾压之后用作路基垫层。 （2）进行室内配比这种具体的试验。对工点土样做好采集，有成层土的情况下，对每层土样都要做好采集，最软层是必须采集的，而后通过室内配比这种具体的试验，对试块的龄期、水泥的具体掺入量以及外加剂对应的具体抗压强度予以确认，进而

6、找到和设计的具体要求相匹配的最佳水泥掺入量、水灰比、外加剂的使用品种、掺入数量。通常要求28 d 龄期柱身无侧线抗压强度不小于 1.8 MPa。 （3）工点施工要提前作好安排，填筑到基床底层最顶部的时候做好观测，时间要在六个月以上，含括六个月，稳定后展开施工，铺轨前先进行沉降评估。 4 施工工艺 施工工艺具体如下：施工准备桩机就位并予以调平下沉预搅并喷浆到设计加固的具体深度搅拌和喷浆一起提升到预定位置搅拌喷浆重复进行并下沉到设计要求的深度搅拌提升重复作业，闭浆到预定水平关机做好清洗移到下根桩，做好重复施工。加固具体的工艺可以表述为： （1）桩机定位。按照加固桩体的具体定位，对导轨对应的垂直度予

7、4以很好调整，保证钻头准确到达桩位之上，而且水平偏差不能超过 50 mm，同时搅拌轴要能够保持垂直，偏差在 1.0%以下。 （2）制浆。对水泥浆液予以标准的水灰比配置，适合的范围为0.450.55。按照实验室中的配比作为标准。水泥浆制备的过程中，搅拌时间必须在 45 min 以上，过筛水泥浆液，并按照试验确定的标准进行外加剂的添入。 （3）送浆。泵出口的位置需要做好压力的控制，可取的压力范围介于四到六兆帕间。按照本工程中的桩长，选取的为高值，短桩取低值，提升与输浆要保持同样的速度，本工程中的喷出水泥速度要求介于4060 L/min。 （4）下沉钻杆钻前，标定灰浆的具体输送量。电机启动，起吊钢丝

8、绳要予以放松，空压机予以送风，沿导轨把钻头下沉到设计深度。控制速度于每分钟 80135 转之间，钻机到达最深的地方的时候，按照钻速和电流确定钻头有无到持力层。 （5）提升钻杆并上提喷浆，进行强制搅拌。将灰浆泵打开，等浆液到喷浆口的位置的时候，按照规定的速度，边搅拌同时边喷浆液，并做好提升，一直到标高。按照本工程的实际情况，对于表层 50 cm 的地方进行软弱的约束，这个情况下不是很利于成桩，所以要控制停灰面和地面之间有 50 cm 的距离。此外，为了让软基加固得到很好的保证的条件下，搅拌的更加充分。对于搅拌过程中的提升和下沉速度予以严格的控制，一般每分钟不能够超过 1 m。 （6）复搅。到停灰

9、口以后，把灰浆泵予以关闭，再次下沉搅拌机到5达设计深度，而后再次搅拌提升，予以三次复搅整桩。 5 施工控制及注意事项 （1）项目经理部指派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。所有施工机械均编号，并将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。 （2）水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。 （3）为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。 （4）对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐

10、数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。 （5）为了确保桩体每米水泥浆用量达到设计要求，每台机械均配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。 （6）水泥搅拌配合比：水灰比 0.450.50、水泥掺量 14、每米掺灰量 55kg、高效减水剂 0.6。 （7）水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的 1 2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个挡位。每根桩的正常成桩时间应不少于 40 分钟，喷浆压力不小于 0.4MPa。 （

11、8）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆6时应在桩底部停留 30 秒，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 秒。 （9）施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加 50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。 （10）施工中发现喷浆量不足，应按施工要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在 12 小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段

12、应大于 100cm，超过 12 小时应采取补桩措施。 （11）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：1 施工桩号、施工日期、天气情况；2 喷浆深度、停浆标高；3 灰浆泵压力、管道压力；4 每米下沉时间、提升时间；5 送浆时间、停浆时间、浆液流量；6 水灰比、水泥用量、每米喷浆量和外掺剂用量；7 复搅深度。 6. 质量检验 （1）检验检测方法 水泥搅拌桩成桩 28 天后，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。取芯时，取芯位置应取在桩径 1 2 处，而不应取在桩中心处，因粉喷桩桩体中心是钻杆占据的空间，成桩后中心部位强度较低，易造成桩体强度偏小的假象。钻孔取芯频

13、率为 2。 （2）本项目业主只要求做复合地基承载力试验，一般路基段复合地基承载力150KPa，桥头和通道、涵洞基底及台背复合地基承载力180 7KPa，所以我们也只做复合承载力试验，满足设计要求即可，否则须通过增加搅拌桩数量、减少桩距的方法进行处理。 （3）对搅拌桩取芯后留下的孔洞采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。总之，公路软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救。因此，紧抓施工环节，严格施工过程的管理非常重要，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量 参考文献: 1肖娟水泥搅拌桩在横南铁路软土地基工程中的应用J 山西建筑，2002，31(6):3132 2薛重阳水泥搅拌桩加固软土路基的应用J 山西交通科技，2006，29(12):7576 3曾凡书水泥搅拌桩加固软土基施工质量控制技术J 路基工程，2008，33(2):5657