水泥搅拌桩在公路工程软基处理中的应用

水泥搅拌桩在公路工程软基处理中的应用

张立平

天津市国泰工程咨询监理有限公司天津301700

摘要：随着我国经济发展的步伐越来越快，对公路工程的质量要求也越来越高。公路工程中软基的处理十分重要，利用水泥搅拌桩技术可以在最短的时间内处理道桥建设工程的软基问题，有效地提高公路的荷载量，因此施工人员在公路工程软基处理的施工中，要充分利用水泥搅拌桩技术的优点，精心组织设计，认真对待每一个细节，坚持按照标准、规范和流程施工，加强施工过程中的质量控制，从而确保公路建设工程的施工质量，为我国经济发展做出更大的贡献！

关键词：水泥搅拌桩；公路工程；软基处理；应用

1水泥搅拌桩施工技术概述

水泥搅拌桩技术是以水泥作为固话剂主剂，运用搅拌桩机将水泥送入土体并进行搅拌，使水泥与土充分接触并发生一系列物理化学反应，使软土硬结，达到强化软土地基的作用，提高地基强度。

1.1作用原理

1)水泥在软土中的水解、水化反应。普通水泥的化学成分包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝等化合物组成。在水泥与软土接触、搅拌过程中，水泥颗粒会与软土中的水发生水解、水化反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙等化学物质，以悬浊液形式存在，具有一定的胶结作用，在凝结后便形成了水泥土的胶结强度。

2)粘土颗粒与水泥化物的作用。在水泥化合物形成后，有些水化物将自身硬结，这便是水泥石骨架。另一部分水化物则是结合了周围的粘土颗粒，由于粘土颗粒具有一定的活性，结合后生成新的矿物。这一作用的发生在时间、搅拌程度等方面有着一定的要求，因此，水泥搅拌桩技术在施工时应尽量搅拌均匀，使土块粉碎，将水泥与土质充分接触。

1.2优缺点

水泥搅拌桩技术具有以下几点明显优势。首先，适用土质类型较广，可加固深度大，目前我国国内水泥搅拌桩技术的加固深度最大值达到30m。其次，水泥桩搅拌技术施工工期较短，相应的成本较少，且无公害、无噪声、无环境污染，符合当下绿色生态理念。第三，施工机械化程度高，水泥桩搅拌技术的施工过程主要以来水泥搅拌桩机械，在我国生产此类机械的厂家众多，机械可选择性也较高，在施工过程中机械化操作可解放劳动力，有效提高工程效率。

2水泥搅拌桩施工前的准备工作

2.1场地平整工作

水泥搅拌桩的现场在施工前应该进行平整工作，清理场地的杂草、树根、块石等对成桩造成影响的杂物和垃圾，以保证场地平整，符合施工需求。另外如果场地场地低洼时不能填杂土，而是填粘土，要保证场地机械设备的通行，如道路有障碍时应该铺设碎石等以利于机械设备通行。

2.2试桩

试桩是保证道桥工程施工质量的一个重要的措施，要根据施工场地的环境和地质条件进行试桩，不同的地质条件都要分别进行试桩，每一种地质条件都要有不同的跟桩，从而获得更多的试桩参数以使数据更加准确。通过试桩可以得出提升速度、下沉、水泥浆的配合比等重要参数，从而有针对性地制定施工的计划。同时通过试桩也可以提前检验施工设备的运行状态，确保其保持最佳的状态。

2.3桩位的设置和钻孔的定位

在施工前，应该按照图纸的要求画出桩位的平面布置图，然后根据平面图在施工现场确定每个桩位的位置，同时做好标记工作。水泥搅拌桩的钻机和水泥搅拌机到位后，要根据现场的实际情况进行微调，同时钻机要进行试运行，确保正常运转。之后进行钻孔的定位，保持桩机的机身平衡，对准桩位，然后启动钻机进行钻孔，保证下沉的速度稳定。

2.4移位

当复搅完成后，要停止主钻机的工作，将钻头提出地面，要回填50厘米的沙砾垫层并碾压密实，同时将桩机位移到下一个空位，施工人员要做好记录。

3水泥搅拌桩技术在公路软基处理中的应用

虽然水泥搅拌桩技术存在一些问题，但是由于其施工优势突出，在我国公路软基处理中被广泛应用，以下将以温州绕城高速西南线工程为例，具体阐述水泥搅拌桩技术在公路软基处理中的应用。

3.1工程概况

温州绕城高速公路西南线工程(仰义至阁巷)地处温州地区西南面，经过鹿城区、瓯海区、瑞安市、平阳县四个县市区。全长约56．328km，其中鹿城区段5．026km、瓯海区段16．904km，瑞安市段25．423km。平阳县段9．975km。全线按六车道高速公路标准进行设计，设计速度为100km/h，共设枢纽互通3处，一般互通5处，管理中心1处，养护中心1处，养护工区1处。

表1水泥搅拌桩工程数量表

如图1所示，水泥搅拌桩施工流程包括测量放样、桩基就位、制备灰浆、启动搅拌机切图下沉并喷浆至设计桩底、提升搅拌至桩顶。其中有两点需要注意。

首先，桩基运送至工地后，首先需要进行安装调试，在保证能够争产运行后将桩基移位至放样孔位，钻杆头对准控卫中心，桩位对中偏差不得超过cm。就位后还需进行水平校正，钻杆轴线垂直对准孔中心位置，施工时钻杆倾斜度不大于1%。水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，钻机井架两侧分别粘贴刻度标尺，以方便钻孔深度控制。其次，制备水泥浆液时，采用磅秤分别称量水与水泥重量，应严格按照室内试验所确定的配比进行拌制。第三，在搅拌时需要在确认搅拌头转速正常后边旋转切土边下沉，同时开启送浆泵喷水泥浆入土，两组叶片同时正反向旋转切割搅拌土体，直至达到设计深度。之后，改变内外杆的旋转方向，将搅拌叶片收缩到下部桩体直径，喷浆切土下沉，两组叶片同时正反向旋转切割搅拌土体，直至达到设计深度，在桩端应就地持续喷浆搅拌10秒以上。

结束语

随着道路建设不断纵深发展，因为地形条件的影响，实际建设过程中不可避免的需要将道路建造在软土地基上。因此，必须对软土地基进行处理，而软土地基处理的好坏，关系到路基的稳定性、整体工程的营运质量，以及工程的经济性。所以选择经济有效的软基处理方法是工程建设追求的目标。

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