1、水泥搅拌桩处理软土路基技术应用浅析摘要：公路施工中经常会遇到软土路基，如不对其进行人工加固，必然会影响工程质量。而水泥搅拌桩作为一种新型的地基加固处理技术，在加固软土路基方面具有良好效果，目前已被广泛地应用于建设工程的软土路基处理中。本文从水泥搅拌桩的特点及工作原理入手，分析了水泥搅拌桩处理软土路基的施工工艺，其中对工艺流程和质量控制要点做了深入阐述，以期给公路建设者提供参考。 关键词：水泥搅拌桩；软土路基；加固；流程；质量 Abstract: highway construction often encountered soft soil subgrade, if not its artif
2、icial reinforcement, is bound to affect the quality of the project. Cement mixing pile as a new foundation reinforcement processing technology, with good results in the reinforcement of soft soil subgrade, has been widely applied in the construction of soft subgrade treatment. From cement mixing pil
3、e characteristics and working principle, analyzes the cement mixing pile soft subgrade construction technology, process and quality control points into the details, to provide a reference to the road builders.Keywords: cement mixing pile; soft soil subgrade; reinforcement; processes; quality 中图分类号：
4、U213.1 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012） 一、水泥搅拌桩的特点及工作原理 水泥搅拌桩是一种应用广泛的地基加固方法。水泥搅拌桩作为主要固体剂通过深层搅拌机在地基深部就地将软土和固化剂强制拌合，利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应，使凝结成具有整体性、水稳定性好和较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基。这种方法处理软土路基效果明显，处理后可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。搅拌桩具有以下特点： 1、它是仅有少量挤土的非置换桩，施工时无振动、无噪音、不需泥浆护壁、不产生废水污染、无大量废土外运。 2、它的形状不一定呈独立的柱状，可以进行
5、多个乃至无数个圆柱形的搭接组合。 3、它的渗透性小，能防渗止水，为其他各种桩型所不及。 4、当作为柱状桩时，布桩间距可稀可密，几乎不受限制。 5、它可以与其他桩型配合使用，从而共同形成复合地基。 6、它的施工速度较快，造价较低。 根据水泥水化的化学机理，其施工工艺主要有两种：一种为“喷浆法” ，即先在地面把水泥制成水泥浆，然后送至地下与地基土搅和，待其固化后，使地基土的物理力学性能得到加强；另一种为“喷粉法” ，采用压缩空气把干燥，松散状态的水泥粉直接送入地下与地基土拌和，利用地基土中的孔隙水进行水化反应后，再行固结，达到改良地基的目的。 二、水泥搅拌桩处理软土路基的施工工艺 （一）施工准备阶
6、段 在施工前，水泥搅拌桩施工场地应清理平整，清除桩位区地上、地下切杂物，场地低洼时应抽水清淤。并分层回填粘性土填料，予以适当压实，不得回填杂土。水泥搅拌桩施工机械必须进行，经验收合格方可用于施工，以保证机械具备良好及稳定的性能。另外为方便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度，应给水泥搅拌桩施工机械配备电脑记录仪及打印设备，监理工程师每天收集电脑记录一次。 （二）施工阶段工艺流程 1、工艺性试桩 水泥搅拌桩施工是通过搅拌机械的搅拌钻头将水泥浆和软土强制拌和而成桩。般来说搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥桩的整体强度也越高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效随之降低。试桩的目的就是为了寻求最佳的搅拌
7、次数、确定水泥用量、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。 施工流程 桩位放样钻机就位检验、调整钻机正循环钻进至设计深度打开高压注浆泵边喷浆反循环搅拌提钻提至预定的工作面重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度反循环提钻至地表成桩结束施工下一根桩。 施工要点 （1）水泥搅拌桩开钻之前，首先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。 （2）现场拼装钻机、就位。首次进场施工时，应对桩机的电流表、管道压力表、电磁流量表、深度测量仪、电脑打印机进行标定。正常施工时要经常复查，特别是钻头叶片磨损超限应及时补焊，以保证桩体的桩径。移
8、动钻机、准确对孔，水平校正钻机，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，施工时倾斜度不得大于 1%。 （3）为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在搅拌机平台机悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。 （4）第一次下钻和提钻时一律采用低档，以便保证桩体的垂直度及保护钻头，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40min，喷浆压力不小于 0.4MPa。 （5）为保证水泥搅拌桩桩底、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留 30s，搅拌头继续旋转且连续喷浆，余浆在上提过程中全部喷人桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为 30s。 （6）施工时应严格控制喷浆时
9、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。储浆罐内的储浆量应不小于根桩的用量另加 50kg。 （7）施工中发现喷浆量不足，应进行整桩复搅，复喷的喷浆量不小于没汁用量。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 12h 内采取补喷处理，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于 100cm，超过 12h 应采取补桩措施。 4、质量检测 成桩 7 天内，浅开挖桩头 1.5m 左右，目测检查搅拌桩的均匀性，测量成桩直径，用轻便触探仪检查桩的质量。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
10、。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做（3 个一组）28 天龄期的无侧限抗压强度试验，留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验，以测定桩身强度。钻孔取芯取样数量为桩总数的 2，且不小于 3 根，要求强度不小于 1.25MPa。如果某段水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于 10，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求；如果不合格率大于 10小于 20时，则应在该段同等补桩；如果不合格率大于30，则该段水泥搅拌桩为不合格。 在软土层深厚的地方，或对施工质量有怀疑时，可在成桩 28 天后，由监理工程师随机指定抽检单桩或复合地基承载力。随机抽查的桩数不宜少于桩数的 2，且不得少于 3
11、根。试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。 （三）施工中的质量控制要点 建设在软土地基上的工程项目，对地基的加固要求很高，因此要严格控制施工质量，使其符合工程设计的标准。在施工中, 必须对每根桩的垂直度, 搅拌桩的强度, 桩长, 桩位, 送浆等严格按操作程序及技术标准去操作完成。在这些质量控制点上要严格进行技术监督, 发现任何差错都必须立即纠正, 否则可能酿成质量事故。 1、垂直度 其质量控制要求, 在桩架上两个方向设置水平尺及 2m 高的线砣, 使垂直线球保持在刻度范围内, 每根桩打桩前检查一次, 每钻进提升一次时, 必须检查一次, 使打桩全过程保持在允许的垂直度范围内。 2、搅拌
12、桩强度 进场原材料的合格与否直接影响搅拌桩的强度，其质量控制要求是对入场的施工材料及时抽查、送验, 对不符合技术要求的施工材料杜绝使用；随机检查水泥灰与水的配合比是否符合要求，达到标准。 3、桩长 其质量控制要求是计算好施工桩长, 成桩前量好钻杆长度, 并在桩架上做好标记, 保证深度误差小于 5cm，严格掌握好喷浆位置。 4、桩位 其质量控制要求是根据总承包方提供的控制点测量设置桩位( 用竹签作标记), 测量误差要小于 1cm, 搅拌头对准竹签误差也应小于 1cm, 累计误差小于 2cm。 5、送浆 其质量控制要求, 在灰浆挤压泵上安装挤压表或自动记录仪, 防止送浆压力不足和桩身断浆。在送浆过
13、程中, 设专人观察, 记录, 发现问题及时与前台取得联系并进行补喷, 补 搅。 （四）施工中出现的紧急问题及处理 1、当遇有下沉困难、电流值高、电机跳闸等情况时，其原因是电压低、土质硬，阻力大或遇有石块等障碍物。此时采取调高电压、适量冲水和挖除障碍物等方法处理。 2、当土质粘性大、搅拌机自重不够时，往往会导致搅拌机下沉不到设计深度，此时要增加搅拌机自重或设加压装置。 3、当投料不准确、灰浆泵磨损漏浆、灰浆泵输浆量偏差大时，会导致喷浆还未到设计高程时浆液已排空，针对这种情况要重新标定投料量、检修灰浆泵、重新标定灰浆泵的输浆量。 4、当灰浆浓度过大或搅拌桩叶片角度不合适的时候，易导致钻头和混合土同时旋转，这时应该重新标定水灰比并更换钻头或调整叶片角度。结语 综上，水泥搅拌桩在加固软土路基方面有显著效果，加固后的复合地基完全能满足工程承载力的要求，运用这种方法可大大缩短基础处理施工工期，有效降低工程造价，在工程建设中有广阔的发展前景。 参考文献 1李睿，张海霞.水泥土搅拌桩在高速公路软基处理中的应用A.路桥与建筑，2011.4 2关胜洪.水泥土搅拌桩在软土地基的应用与实践J.海峡科学，2007.4 3陈玲.水泥搅拌桩处理软土路基技术应用浅析J.民营科技，2009.9
