水泥搅拌桩施工技术在公路软基处理中的应用
摘要：本文笔者结合公路工程施工实践，对水泥搅拌桩技术在公路软土地基处理中的应用进行了简要探讨。
毕业论文网 关键词：公路软基；水泥搅拌桩；工艺技术；施工控制 0前言 水泥搅拌桩技术处理软土地基在我国已有二十多年的应用经验。
水泥搅拌桩可用于增加软土地基的承载能力，减少沉降量，提高边坡的稳定性。
适用于作为公路工程建（构）筑物的地基、高填方路堤下的地基、大面积地基加固等工程。
水泥搅拌桩以其便于施工、工后沉降小、有效缩短工期等优点在公路建设中广泛应用，本文结合某公路工程段软土地基的处理为例，简要介绍水泥搅拌桩的施工工艺、施工控制和质量检验方法，仅供参考。
1工程概况 某公路全长12.2km，因部分路段地基承载力不能满足要求，经多方案比较，对于小于2.5m的路基采用换填处理；对大于2.5m的软土路基基底采用水泥搅拌桩进行大面积软土地基加固处理。
设计水泥搅拌桩桩径50cm，三角形布置，桩间距1.5～1.3m，桩顶设置50cm厚的级配碎石垫层。
2试桩 （1）水泥搅拌桩施工是凭借搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也越高。
当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，需通过试验确定其适用性。
（2）在个工点施工前先打不少于5根的工艺试验桩（其中3根用于单桩承载力检验，2根用于复合地基承载力检验），以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数，包括：最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度。
试桩检验可采取7d后直接开挖取出，或28d后取芯，以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。
（3）通过试桩可以确定最佳搅拌次数、水泥浆的水灰比、泵送和压力等参数，并且还可以掌握搅拌机钻进速度、提升速度和复搅深度等，确定合理的工艺流程，为下一步搅拌桩的大规模施工提供依据，试桩能有效提高工程质量和施工速度。
3施工前准备工作 （1）人员准备。
应该按着要求组织有相关技术能力的人员，同时管理人员、技术负责人和技术人员要有责任心，都必须到现场各施其责，要有丰富的施工经验，要持证上岗。
（2）机械准备。
水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前，由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
（3）材料准备。
选用工程要求的水泥和加固剂等原材料，选用前一定要按着相关设计要和试验规范对水泥和胶沙进行强度、安定性、细度和凝结时间等指标进行试验，试验合格后方可投入使用。
（4）场地准备。
搞好施工现场的三通（路通、水通、电通）一平，清除施工场区内的障碍物，根据设计桩顶标高平整好施工场地，做好包括供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、材料堆放位置、运输道路等施工布置规划，查清地下管线位置及确定架空电线的位置、净空。
场地低洼时采用粘土回填，不得用杂土回填。
4施工工艺流程 水泥搅拌桩的施工工艺流程大同小异，结合本工程实例总结如下施工工艺流程： （1）搅拌桩机定位a。
（2）预搅下沉b。
待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导架搅拌切土下沉，下沉的速度可由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于60A。
搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷边旋转，同时严格按照确定的提升速度提升搅拌机。
（4）重复上、下搅拌d、e。
搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空，为使软土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。
（5）成桩f。
清洗，向集料斗注入适量热水，开启灰浆泵、清洗全部管线中的残存水泥浆，直到基本干净，并将粘附在搅拌头上的杂物清洗干净。
桩基移位，重复上述a～f步骤，再进行下一根桩的施工。
5施工控制 （1）为保证施工质量，必须严格按照设计及有关施工规范、规程进行施工。
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。
所有施工机械均需编号，将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等标牌悬挂于明显处，确保人员到位，责任到人。
施工过程中设专人记录搅拌机每米下沉和提升时间，施工中发现的问题及处理情况均在记录中注明。
（2）设备就位后必须平整，确保施工过程中不发生倾斜和移动，机架和钻杆的垂直度偏差不大于1.0%，施工中采用吊锤观测钻杆的垂直度，如发现偏差过大，必须及时调整。
钻机中偏差不大于20mm。
（3）水泥搅拌桩开钻之前，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。
（4）制备好的水泥浆不得有离析现象，停置时间不得超过2h，严格按照试验桩确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度。
输浆阶段必须保证足够的输浆压力，连续供浆。
如因故短时间停浆，将搅拌头下沉到停浆点0.5m以下，待恢复供浆后再喷浆搅拌。
如停工40min以上，必须对输浆管全面清洗，防止水泥浆在管路中凝结影响施工。
（5）严格控制搅拌机的下沉和提升速度，提升和下沉速度不得超过1.0m/min，水泥搅拌桩桩顶接近设计标高时，搅拌机自地面以下1.0m喷浆搅拌提升出地面时采用慢速以保证桩头施工质量，当灰浆到达出口后原位喷射搅拌不少于30s。
（6）施工中，如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，及时通知监理工程师及设计人员，以便及时采取补桩措施。
（7）定期检查搅拌叶片的直径，如因磨损使叶片直径小于设计桩径时更换叶片。
（8）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。
（9）为了确保桩体每米掺合量以及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。
（10）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时在桩底部停留不少于30s，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，停留时间不少于30s。
每根桩开钻后连续作业，不得中断喷浆。
储浆罐内的储浆不小于一根桩的用量加60kg。
若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
（12）施工中发现喷浆量不足，按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。
如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时及时记录中断深度。
补喷重叠段＞1.0m，超过12h采取补桩措施。
（13）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容包括：施工桩号、施工日期、天气情况；喷浆深度、停浆标高；灰浆泵压力、管道压力；钻机转速；钻进速度、提升速度；浆液流量；每米喷浆量和外掺剂用量；复搅深度。
原因可能是水泥受潮结块或制浆池滤网破损或者是清浆不彻底。
应改善现场水泥存储环境，及时清渣并时常检查滤网的破损状况。
（2）喷浆不足。
原因可能是输浆管弯折、外压、泄漏或输浆管道过长，沿程压力损失大。
因此应及时检查、维护管道并选择适当的位置开挖制浆池。
当场地条件不具备时，可适当调增泵送压力。
（3）进尺受阻。
原因可能是地下存有尚未清除的孤石、树根或其他。
在遇到此情况时应停机排除障碍或移位。
（4）速度失稳。
原因可能是设备自身控制系统问题或机组人员操作不规范、不熟练。
因此要做到不合要求的设备不得进场，制定完善明确的责任制并搞好岗前培训。
检验搅拌均匀性。
用轻便触探器中附带的勺钻在搅拌桩身中心钻孔，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。
触探试验。
据现有的轻便触探击数与水泥土强度对比关系来看，当桩身1d龄期的击数N>15击时，桩身强度能满足设计要求；当7d龄期的击数N>30击时，桩身强度也能达到设计要求。
轻便触探的深度一般不大于4m。
2）泥搅拌桩成桩28d后，用钻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。
3）水泥搅拌桩成桩28d后，用双管单动取样器对桩身取芯样做抗压强度检测，钻孔直径不宜小于108mm。
检验数量为施工总桩数的0.5%，且不小于3根。
4）在成桩28d后，随机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0.2%，且不得少于3根。
试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。
（2）外观鉴定。
外观鉴定包括以下几点：桩体圆匀，无缩径和回陷现象；搅拌均匀，凝体无松散；群桩桩顶齐，间距均匀。
在本次公路软土地基处理工程中，桩体施工结束养护28天后, 经质检部门检测,桩体质量和复合地基承载力全部达到设计要求。
8结语 水泥搅拌桩以成桩速度快、效率高、成本低、无振动、无噪声、无污染、处理效果显著、处理后可很快投入使用等特点，近年来在公路工程中被广泛应用。
公路软基处理属于隐蔽工程，且又为基础工程，其质量好坏直接影响到上部结构物的质量；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，控制好施工环节，严格各施工参数、施工工艺及施工工序，按施工组织设计方案、设计技术参数及技术规范要求施工，这样才能确保工程质量。
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