1、试述水泥搅拌桩在公路软土地基施工中的应用摘要：本文主要阐述了水泥搅拌桩在软基加固中的应用，并对其施工控制及其质量问题进行了分析。 关键词：水泥搅拌桩；公路；软土地基；应用 中图分类号：X734 文献标识码： A 引言 水泥搅拌桩就是利用水泥和水拌制成浆液，通过搅拌机械在地面以下，将浆液与软土或沙等软弱地基强制拌和在一起，使软基硬结而提高地基的强度。该方法适用于软弱土层地基加固处理，效果显著，处理后可成桩、墙等，具有提高地基承载力的作用。 一、公路软土地基介绍 在我国沿海地区及内陆平原或山间盆地都广泛地分布着不同类型的软土，软土地基土孔隙比较大，天然含水量高，腐殖质、有机质较多，强度低，透水性差
2、，压缩性高，所以它的承载能力远远无法满足工程设计要求，对我国沿江、沿湖以及沿海等处的公路都带来不同程度的危害。常常因为地基变形而形成梯次，不仅不利于安全行车，而且给公路修建带来了诸多工程问题。所以，对软地基进行处 理来提高路堤的稳定性以及确保行车安全是很必要的。现阶段软土地基处理方法各式各样，水泥搅拌桩是众多方法中的一种有效形式。 二、水泥搅拌桩的加固原理 此种方法利用的是深层搅拌法，它是一种用来加固粘土地基的新种方法，是利用水泥作为材料，形成固化剂，然后使用深层搅拌机械，在地基的深处进行搅拌，将软土和固化剂强制拌合在一起，之后可通过软土和固化剂之间所产生的化学反应等，就可以形成软土硬结的优质
3、地基，提高软土基地的整体效果。 搅拌法的原理是在水泥加固土中物理化学反应的过程，在此基础下，也与混凝土硬化的原理不同。深层搅拌法中参入的水泥量较少，而且水泥在周围土的环境里会随之发生反应，土的硬化速度并不快，但作用很复杂，当水泥发生物理化学反应水解或者水化之后会生成各种水化学物质，使水泥的强度大大的增强。 三、水泥搅拌桩在公路软土地基中的应用 （一）工程概况 某高速公路工程，经设计计算在 K24+824K24+884 段工路基沉降大于 30cm，为解决此难题决定采用水泥搅拌桩加固的办法进行处理。水泥搅拌桩采用正三角形布置，桩径 50cm，桩间距 2.0m，处理深度为 9m(桩长至软弱土层以下
4、1m)，设计单桩承载力不小于 300KN。 具体工艺 1、试桩 在地基处理施工前，先进行工艺试桩，确定施工参数，用以指导以后地基水泥搅拌桩处理施工。本工程采用的试桩数量为 5 根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。待试桩成功后方可进行正式施工。试桩检验可采取 7 天后直接开挖取出，或至少 14 天后取芯，以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。 2、测量放样及场地平整 按照基础平面图及桩位坐标进行测量放线，用经纬仪、钢尺定出每排桩位轴线和逐个桩的中心，并用白灰和木桩作醒目标记，以免被破坏。施工前平整场地，清除地上及地下障碍物，遇有池塘或洼地首先清淤，回
5、填粘性土料并予以压实，然后进行施工放样，确定出桩位的具体位置。起重机悬吊深层搅拌机到指定桩位对中，当地面起伏不平时，注意使起重机保持平衡，施工中对桩机的定位及垂直度进行认真检查并填写检查记录。 3、钻机对中 对每排桩横向按顺序编号，钻机逐桩施钻，不得遗漏。配套检查进场钻机、空压机和喷浆系统，对水泥电子称和深度标尺及空压机压力表进行评定，合格后方能使用。移动钻机，使钻头正对准桩中心，为便于施工，搅拌桩的中心应由孔边所设的控制桩交叉拉线确定。用水平尺检查钻机底座水平；用锤球校正钻架的垂直度，使其偏差在 1.5%以内。施工中操作人员必须根据底座上的水平尺来调节底座水平。现场技术员对钻机直径进行检查，
6、并认真填写检验记录。现场施工人员须明确桩位编号及所对应的桩长，并作好记录。 4、预搅下钻 启动搅拌机，钻进 0.5m 后打开蝶形阀，直喷压缩空气，以防钻进时堵塞喷浆口，同时借助压缩空气减少负载扭矩，钻进速度应小于1.0m/min，钻机钻进过程中，将软土在原位置要尽量切碎，以利于同水泥浆均匀搅拌，钻至设计标高后停止进尺，并原位搅拌 12min。现场施工人员填写钻进记录，并要求现场负责技术员签字认可。搅拌头的回转数、提升速度应相匹配，确保加固深度范围内的土体内的任何一点均能经过 20 次以上的搅拌。 5、提升喷浆 到达硬层后喷浆，间歇一定时间再反方向旋转并提升钻机，此时速度应小于 0.8m/min
7、，以保证有足够的灰量。各钻机依据正常工作时单位时间喷浆量，按照每延米喷入水泥量的要求来确定搅拌机的提升速度，并须经现场技术负责人及监理工程师签字认可。在提升、喷浆过程中必须严格按照以下措施，以确保搅拌桩体强度和均匀性。 6、桩头处理 钻机移走后，在桩头处回填白灰处置土或砂垫层并夯实。为促进桩体凝固提高强度，需进行洒水养生，但不能扰动桩处土。当桩体施工完成至少 14 天后方可进行路基的原地面清理和填前的压实工作。搅拌桩施工完成后去掉上部浮浆后再进行上部施工。 水泥搅拌桩的质量控制 材料质量。根据原设计要求选用水泥的种类，采购的数量，并按照要求储存，先到的水泥先用，避免水泥因放置时间长使质量下降。
8、 施工质量。根据施工图要求，加强对桩体复搅，拌制水泥浆时要严格按照配合比拌制水泥，保持桩体持续喷浆及保证桩体长度。水泥浆浆液，进入管道前要用筛过滤，管路应先通水，防止结浆液块损坏搅拌机械，保持管道湿润有利输浆。根据试桩确定技术参数进行施工：搅拌机提升至地面以下 2m 时减小转杆转速；喷浆口即将提出地面时停止提升转机。现场拌制浆液时，应该安排工作人员记录固化剂、外掺剂用量以及施工的开始、结束时间。 施工管理。制定具体的施工管理措施、合理的工作安排以及适用的施工方法；对施工人员进行技术培训、技术交底、使作业人员有能力胜任相关工作。同时为确保施工全过程规范化的状态，最好安排精通地基加固知识的技术人员
9、作为技术指导，对现场工作负责。 检验方法 1、当运用水泥搅拌桩的方法成桩后，经过 7 天等强，可以用轻便触探法对桩身的质量等方面进行检验。一个是检验其是否搅拌均匀:用轻便触探器中的勺钻在桩身中心钻孔取芯，仔细观察桩芯的颜色与试验确定的搅拌桩是否一致，看看是否存在水泥浆一部分一部分的集中现象或者还没被搅拌到的土团。一个是触探过程中的检验:将轻便触探击数与水泥土强度形成对比关系，当桩身形成 1 天，其适龄期相应的击数大于 15 击时，那么桩身的强度值就能满足最初设计的要求，当桩身形成了 7 天，而其适应的击数大于 30 击时，其强度也是可以达到要求的。轻便触探的深度在一般情况下不会超过 4m。 2
10、、当搅拌桩成桩 28 天以后，还继续运用钻孔取芯的方法对其进行检验，看看是否具备完整性以及搅拌是否均匀，还要相应的测评一下施工的长度，要将桩芯样本交给监管工程师进行现场抽取检验，挑出相对均匀的部位再送去实验室做进一步的检测，在实验室中要做的是 28 天龄期的无侧限制下的抗压强度的试验。钻孔取芯的频率设为 1%1.5%。 3.、如果某段桥头或者某一地方的水泥搅拌桩在做取芯测试后的结果不合格率小于 10%的话，就是在该段的全部水泥搅拌桩都符合设计的要求，要是不合格率大于 10%而小于 20%的话，就应该立刻采取补桩的措施，如果不合格率大于 30%的话，那么该段水泥搅拌桩就是被列为不合格。 4、在对
11、水泥搅拌桩进行检验之后，在钻孔取芯之后会留下孔洞，其空间要用同等强度的水泥砂浆进行填灌输入密实为止。 5、如果在大型桥台或者软土层深厚的地方，还有施工质量怀疑的情况下，要在成桩 28 天以后，依然是由监管工程师进行随机的抽取并检验单根桩或者复合地基的承载能，在随机抽查的搅拌桩数量不少于 3 根。试验所涉及的载荷量，在单桩和复合地基设计荷载上，其最大限度可是它们的两倍 结语 水泥搅拌桩具有施工工期短、工艺相对简单、加固效果显著，施工过程中无振动、无噪声、无地面隆起、不污染环境等特点，在施工过程中可以采取科学有效的监控手段，大范围的监控施工的质量，抓好每一个施工环节，从而提高软土地基处理效果。 参考文献： 1邵四龙,闫秀丽. 水泥搅拌桩在公路软土地基处理中的应用浅谈J. 科技资讯,2010,04:29. 2高红月,武宽. 水泥搅拌桩在公路软土路基处理中的应用J. 科技信息,2011,09:343+358.
