水泥搅拌桩在公路施工中的技术应用

水泥搅拌桩在公路施工中的技术应用

潘晓东

浙江华泰市政工程有限公司

【摘要】水泥搅拌桩施工技术具有施工简单、快速、震动小、挤土效应弱、无污染等特点，是一种适用性很广的施工方式，在公路软基处理方面水泥搅拌桩技术已经得到了广泛地应用。本文结合实例对水泥搅拌桩在公路施工中的准备工作、施工工艺和技术要点进行详细的分析，并指出了应注意的要点，可供同类工程参考！

【关键词】公路施工；水泥搅拌桩；技术；应用

如今，我国正在加大力度建设交通基础设施，这无疑会提高对公路施工质量的要求。但是，在公路施工过程中往往会碰见软土地基的问题，假设不运用可行性高、合理的地基加固手段，势必会对公路工程质量产生巨大的影响。水泥搅拌桩是一种比较成熟的地基加固施工技术，其在公路施工中的应用范围较广。下面，笔者将用相关实例针对该项技术在实际运用过程中遇到的有关问题进行分析与研究。

1工程概况

在修建时，某公路项目的K4072+230处和某个区域的地方道路出现了交叉，为防止出现交通冲突，最终作出在该地建立桥梁的决定。该地地处湖沉积地段，大部分是依靠淤泥质夹沙土与砧土构成。在20米区域中存在厚度不同的软弱土，地基承载力小，仅仅有60至80kPa，低下水位偏高，土壤含水量大，甚至超出了30%，土壤的天然空隙高达95%以上，远远超出饱和度。综观施工场地所在的地理位置，可看出其恰巧处在软弱土区域，再加上其对桥头的填方提出了较高的要求，因此，其对施工后的沉降要求也比较高。为迎合工程所需，最终作出运用水泥搅拌桩实施桩基加固处理的决定。

2施工准备工作

在运用水泥搅拌桩开展桩基加固施工工作之前，应先把准备工作做好，这里提及的准备工作涵盖了施工材料质量把关、技术交底、场地处理、试桩、测量放线等。

2.1场地处理

为了保证水泥搅拌桩机组的顺利施工，必须要保证场地的平整。对于一些低洼或凸起的地方要进行回填或铲平处理，并且要保证施工场地的整洁，所有与施工无关的障碍物都要清除，并且为了为机械可以在场地随意行走，还要确保地面具备一定的强度，如果地表过软可以通过铺设一层砂石垫层的方式来增强地表强度。另外，为了避免雨天积水，还要在场地一侧开挖一定的排水边沟。

2.2测量放线

场地平整之后，要进行测量放线，确定施工标高，应该在桩机的井架处做好标示线，以保证钻头落地时可以正好落在预定的地点。

2.3施工材料质量把关和水泥浆液配合比试验

在水泥搅拌桩施工中，水泥作为主要的施工材料，必须要在水泥进场前对其质量进行检验，对于受潮结块的水泥严禁使用，以免造成喷浆阻塞。同时，还要对水泥的强度等技术指标进行查验。确定水泥质量符合要求之后，要进行水泥浆液配合比试验，因为配合比的设计是否合理也会对水泥搅拌桩的加固效果产生直接影响。本工程结合当地的地质条件，考虑到搅拌机的搅拌动力，对配合比进行了科学试验。

2.4施工机具准备

在施工前要将所有需要用到的机械器具准备好，并且要保证其工作性能处于良好稳定状态。在水泥搅拌桩的施工中，重点要做好桩机的选择。目前国内施工单位最常见的桩机主要有粉浆两用型桩机和专用水泥搅拌桩桩机。粉浆两用型桩机在施工中行走更灵活，施工效率高，但是会受土质的限制，使用范围有限。而专用桩机则可以在所有的土质中进行水泥搅拌桩施工，但是其行走移动较为困难。通过综合考虑，本工程决定选用专用型桩机进行施工。

2.5技术交底

在施工前要做好技术交底工作，包括设计人员、施工人员和技术管理人员都要参与进来，将施工工艺、施工方案和设计图纸落实到具体工程中，同时还要明确施工管理制度和各方

职责，以保证施工顺利进行。

2.6试桩

这主要是为了确定最佳的施工工艺参数，如搅拌次数、水灰比、泵送时间、泵送压力、钻杆提升速度、下钻速度、复搅深度等，这样，可以避免在正式施工中进行多方调整，影响施工进度和施工质量。在本工程中，通过试桩决定对施工工艺进行一定的改进，即由原来的“两喷四搅”，优化为“两喷六搅”，这样，不但可以提高成桩质量，还有利于实现规模化施工。

3施工工艺及技术要点分析

3.1施工工艺

本工程中，水泥搅拌桩施工的施工工艺主要包括；桩位放样、钻机就位、预搅钻进、拌制水泥浆、喷浆搅拌提升以及重复搅拌等几个环节。其中在桩位放样过程中要确保每根桩的位置都符合平面布置图纸要求，误差要控制在5cm之内。桩机就位时要保证底部保持水平、钻杆和导向架保持竖直、钻头与桩位保持在一条线上。然后开动桩机，按照试桩所获得的工艺参数进行钻进，之后将配制好的水泥浆泵入土壤中并进行均匀搅拌，之后在重复搅拌直到成桩。

3.2施工技术要点

1）为保证桩体搅拌均匀，桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片，且在每个横向刀片上焊接1-2个竖向搅拌刀片，同时保证桩体的竖向搅拌效果，竖向搅拌刀片长度大于5cm，宽度大于2cm。

2）在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂质量不小于2kg的垂球，防止施工时桩机倾斜，最终导致检测时桩体无法检测到底，到时候桩体质量固然再好也无法达到加固要求。

3）为了保证水泥浆的配合比满足要求，每根桩所使用的水泥浆量均匀充足，且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度，可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成；当桩长较短时也可一次拌制2—3根桩所需的水泥浆，使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。

4）当施工过程中发现地层某深度出现硬层时，可根据地质情况进行相应的处理：①当此段硬层小于50cm时，若下钻相对比较容易，可稍稍放大回浆量，短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难，不得任其缓慢钻进，一方面要及时增大回浆量，另一方面要在动力头上加大配重，并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片，使其能够迅速穿透此段硬土层。②当此段硬层大于50cm时，可将此土层作为持力层，无须继续深人。防止此段土层难于拌碎，水泥浆深人困难，最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。

5）为确保桩体喷浆和搅拌的均匀性，针对桩机施工时必须限定每延米的施工时间，一般每延米的施工时间控制在不小于4min/m，此施工时间是指在正常施工情况下，当地质较复杂时，应适当增加施工时间。

4施工中的注意事项

1）在桩机开钻之前，必须要对整个施工系统进行检验，尤其是泵送水泥浆的管道，更是要用清水进行清洗并检验，确保管道中没有杂物堵塞其中。清洗后将其中的水排净才可以开始下钻。另外，下钻时会了避免钻头出现偏斜而造成桩体倾斜，最好在主机上方悬挂一个吊锤，并使其与钻杆一起对钻进方向进行有效控制。

2）在对成型的桩体质量检验时，需要根据现场记录报告和电脑记录仪的记录内容，重点查看每根桩的水泥用量、是否存在断浆现象、喷浆搅拌过程中的提升速度和复搅的次数等几方面内容，以确保水泥搅拌桩的施工参数达到设计要求。

3）本工程采用“两喷六搅”的施工方式，在首次下钻时需要带浆下钻，并采用低档操作，这样是为了避免管道被泥土堵塞。同时，首次下钻的喷浆量应该是总量的一半，并且不能带水下钻。但要确保喷浆的压力大于0.4MPao

4）若在施工中发现搅拌机的喷浆量不能达到设计要求，就要采取整桩复搅的补救措施，并且复喷的喷浆量至少应该达到设计用量。另外，如果在施工中突然出现了断电或桩机故障的问题不得不中断喷浆，则在钻机提升后要马上用素土进行回填，并在恢复施工后重新喷浆复搅，以保证水泥搅拌桩的施工质量。若停工时间大于12h，还要采取一定的补桩措施。这需要现场监理人员和施工技术人员结合实际，灵活处理。

6结语

综上所述，在应用方面，水泥搅拌桩施工技术比其他软土地基加固技术更具优势。从整体上讲，其具有施工成本少、加固成效大、使用区域多、施工便捷等优势。在施工实践过程中，务必要从施工准备阶段开始针对桩体的施工质量进行严控，将水泥混凝土搅拌桩的软基加固效用发挥得淋漓尽致。