1、1软基处理中搅拌桩技术的相关研究摘要:加固铁路、公路软土路基的一种常用的方法就是水泥搅拌桩和砂浆搅拌桩，本文通过介绍水泥搅拌桩的原理和使用范围，同时结合某工程实例，针对水泥搅拌桩在施工过程中的技术要点进行分析，从而对地基软基处理施工中的搅拌技术进行经验总结。 关键词：铁路、公路路基；软基处理；水泥搅拌桩技术 Abstract:A common method of reinforcing soft soil subgrade of railway, highway is the cement mixing pile and mixing pile, this paper introduces t
2、he cement mixing pile, mortar mixing pile the principle and scope of use, combined with an engineering example, the cement mixing pile, mortar mixing technology points of the pile in the construction process are analyzed, thus the paper summarized the experience in mixing technology foundation treat
3、ment of soft base construction. Keywords：highway subgrade；Treatment of soft soil foundation of railway；cement mixing pile 中图分类号：TU74 水泥搅拌桩搅拌技术大多应用于公路建设施工过程中的软土路基处理上，由于存在施工技术、工程造价等诸多方面原因的限制，一些诸如挖除置换、桩基穿越、人工加固等传统的施工方法，已经不能够满足情2况日益复杂的施工需要。对于软土路基进行加固是最佳的处理方法，即最大限度的使用原状土的承载能力及其他的力学性能，利用水泥搅拌等方法进行原位加固。 1.水
4、泥搅拌桩技术概述 水泥搅拌桩是以水泥作为固化剂主剂的一种处理软土路基的有效方法，运用搅拌桩将水泥喷进土体，同时进行充分的搅拌，使水泥与土二者发生一连串的物理化学反应，从而促使软土硬结以提高基础强度。经过处理后的软土基础，有很显著的加固效果，能够快速的使用到工程中去。水泥砂浆搅拌技术广泛使用于淤泥、淤泥质土、泥炭土以及粉土土质的处理上。 这种搅拌桩从材料的喷射状态上可以分成湿法和干法两种搅拌方式，也称“喷浆法”和“喷粉法” 。湿法以搅拌水泥浆为主，易于对水泥浆进行均匀搅拌，但是使水泥土硬化的时间比较长；而干法则以搅拌水泥干粉为主，硬化水泥土的时间相对湿法比较短，还能够加强水泥桩之间的强度，但是干
5、法的搅拌均匀性相对湿法欠佳，难以进行全程的重复搅拌。目前，我国的水泥搅拌桩施工大多采用湿法，例如广昆铁路DK1013+770+850 以及 DK1014+195255 两端软土路基就是采用水泥搅拌桩加固处理中的湿法工艺。从主要的使用方法上分成单轴搅拌、双轴搅拌以及三轴搅拌三种搅拌方式。 利用水泥搅拌桩对软土路基进行处理能够最大程度的减少总沉降量，还能够最大程度的承受加荷速率、抗侧向变形能力强以及最大程度的缩短施工期等优点，因而这种技术目前广发的应用于公路建设尤其是高速3公路建设领域。但是由于技术条件等限制，水机搅拌桩对题软土路基也存在着许多不足，如使用的水泥量难以控制、搅拌出的水泥均匀性以及强
6、度难以控制、水泥的沉降量达不到设计意图中的减少量，从而影响加固效果等等。 2.结合实例浅谈水泥搅拌桩技术 下面结合某工程实例，针对水泥搅拌桩在施工过程中的技术要点进行分析。 2.1 工程概况。工程地处广州市某地，地质条件较差，修建路段为软土路基。根据钻孔所得的地质资料，该地段主要受力层由上而下一次为平均层厚为 1.3m 的耕植土、流塑状且局部夹淤泥图层平均厚度为7.4m10.4m 的灰黑色淤泥、底部夹薄层粉细砂平均厚度为 0m2m 的软塑状亚粘土以及含少量黏粒地基承载力为 180kPa 平均厚度为 3m13.7m 的饱和中密砂砾层。该路段由于有呈流软塑状的淤泥和淤泥质土，无法满足地上载荷对于路
7、基的要求，因而需要进行软土路基处理，进行水泥搅拌桩搅拌。 2.2 施工准备。首先，对施工场地进行场地平整，清理桩位附近地上、地下如大块石、树根、生活垃圾等一切障碍。在场地低洼处回填粘土。其次，采用合格的 R32.5 级级普通硅酸盐袋装水泥，且方便计量。由于提供水泥的生产厂家已不生产 32.5 级水泥，且该地段的地下水呈弱酸性，能够对混凝土造成腐蚀，因而采用 R42.5 级普通袋装抗侵蚀硅酸盐水泥。另外，使用前，将水泥送到中心实验室检验。再次，将投入使用的水泥搅拌桩配备电脑记录仪和打印设备，便于随时了解和掌握水泥浆使用量4和搅拌桩的喷浆均匀状况。工程监理师每天采集电脑记录仪数据进行记录。采用“叶
8、缘喷浆“的搅拌头，从而能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。最后，工程监理师和项目经理检查验收水泥搅拌桩是否具备良好及稳定的性能，钻机是否合格可以开工。 2.3 施工流程。原地面处理桩位放样钻机就位检验、调整钻机送风、启动记录仪正循环钻进至设计深度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 0.3m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。 2.4 施工控制。首先，在水泥搅拌桩工作之前，要做好测量放样、平整地面、清除障碍物等工作，并用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可让水泥搅拌桩开始工作。其次，在主机上悬挂吊锤一个，通过控制吊锤与钻杆上、下、
9、左、右距离相等来进行控制，以保证水泥搅拌桩状体垂直程度符合规范要求；重点对每根成型的搅拌桩的水泥用量、水泥浆拌制的罐数、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进行检查。再次，施工前要确定水泥搅拌配合比，在施工现场取待加固地基图样，按施工设计要求进行配比试验，确定浆液最优配合比，按照理论要求，水灰比一般控制在 0.450.50、水泥掺量 15、每米掺灰量 53kg、高效减水剂 0.5。现场实际施工配合比根据取样试验结果，按照最优配合比确定。 除此之外，水泥搅拌桩在第一次下钻可待浆下钻，但是喷浆量应小于总量的 1/2，且第一次下钻和提钻必须一律采用抵挡操作，以避免堵管。第一次提钻喷
10、浆时要在桩底部停留 30 秒磨桩端，余浆上提过程中要全部5喷入桩体，停留时间 30 秒在桩顶部位进行磨桩头，以保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量。 最后，严格控制喷浆时间和停浆时间，开钻后应连续作业，不得中断喷浆。 如若在施工中发现喷浆量不足，应按要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：a 施工桩号、施工日期、天气情况；b 喷浆深度、停浆标高；c灰浆泵压力、管道压力；d 钻机转速；f 钻进速度、提升速度；g 浆液流量；h 每米喷浆量和外掺剂用量；i 复搅深度。 2.5 质量检验。7 天后采用轻便触探法检验水泥搅拌桩成桩是否合格。用轻便触探器附
11、带的勺钻，从成桩桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核“或未被搅匀的土团。进行触探实验，轻便触探的深度一般不超过 4m,根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看，当桩身 1d 龄期的击数 N10 大于 15 击时，桩身强度已能满足设计要求；或者 7d 龄期的击数 N10 大于 30 击时，桩身强度也能达到设计要求。成桩 28 天后，利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。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
12、大于 30，则该段水泥搅拌桩为不合格。对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。外观鉴定，桩体是否圆匀，是否有无缩颈和回陷现象。搅拌是否均匀，凝体有无松散。群桩桩是否顶齐，间距是否均匀。 63.水泥搅拌桩经验总结 利用水泥搅拌桩处理软基，对软土路基进行加固，在技术上是可行的，且施工质量及效果符合要求，成桩承载力和稳定性得到了较大的提高。利用水泥搅拌桩技术处理软基关键在于水泥的用量及控制、桩端进入持力层，还应采用“叶缘喷浆“的搅拌头，从而能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。利用水泥搅拌桩技术处理软基，搅拌桩的施工技术参数应当通过现场试桩的方式确定。此外，在水泥搅拌桩的工作过程中，做
13、好施工准备，清理施工障碍，使用合格的材料，搅拌桩每次工作前应仔细检查机器性能，严格按照施工要求文明施工，防止水泥造成的环境污染。 结论 铁路、公路路基软基处理中的水泥搅拌桩，在我国已有 20 余年的发展历程，水泥搅拌桩将事先配制好的水泥浆注进地基土中，并且进行搅拌，搅拌均匀后形成水泥土，利用水泥的税和土发生的一系列物理和化学反应使软土地基加固，有效的减少沉降量，从而可以承受较大的加荷速率，抗侧向变形能力提高。 这种搅拌技术被广泛的应用与地基软基处理施工中，施工简单、能够有效的加快施工进程、操作简便、且不对周围建筑物产生影响、加固效果好等优点。能有效提高复合地基承载力，比起钢筋混凝土桩体，大大节约成本，应在类似地基软基处理施工工程中推广应用。
