市政道路建设中水泥土搅拌桩加固地基与施工技术

市政道路建设中水泥土搅拌桩加固地基与施工技术

杨林

岳阳市公路桥梁基建总公司414400

摘要：随着经济的发展，国家基础建设的投入力度越来越大。市政道路建设是整个交通建设中十分重要的一个环节，而水泥土搅拌桩在加固地基处理中应用广泛，文章重点阐述了水泥土搅拌桩加固技术和水泥土搅拌桩加固地基技术的应用情况，分析了施工期间需要明确注意的几种现象，希望在增强地基承载性能的基础上降低地基沉降问题的出现概率，从一定程度上确保市政道路建设的安全性。

关键词：市政道路建设；水泥土搅拌桩；加固地基；施工技术

0前言

水泥土搅拌桩属于一项加固处理饱和粘性土和粉土等地基的方式，其是以水泥材料当成固化剂的主剂，采取深层搅拌机械设备—搅拌桩基，处于地基深处搅拌软土和水泥浆，经由水泥以及软土之间产生的物理化学反应过程促使软土硬结成具备稳定性和整体性的复合地基，在增强地基承载性能的基础上降低地基数量，满足工程建设提出的各项要求。

1、工程概况

岳阳某市政道路工程整体长度是998.7m，道路标准宽度是60m，在施工期间，从具体的地质勘察资料和工程地质特征来看，除了表层素填土以外，剩下的图层均是互相松散的沉积物，上部属于淤泥质黏土夹粉土，下部则是黏土夹粉土和粉砂。在这其中，素填土层回填时间大约是90天，厚度是2.4~4.3m，填土含水量比较多，土质非常软弱，没有经过压实，局部给水，施工领域内包含了诸多的软弱区域，土质有着较差的均匀性，局部包含了粉砂层和薄层粉土，无法当成路基的持力层。所以，要想增强道路工程整体施工质量，通过相关的研究来看，可以采取水泥搅拌桩实施软基加固处理作业。

2、水泥搅拌桩加固技术

当前阶段，在加固饱和性地基的过程中，可以采取水泥搅拌桩施工技术，以石灰和水泥为主要的材料，采取特定的机械设备位于地基深处展开施工作业，对固化剂和软土进行搅拌处理，两者形成相应的反应，使得软土硬结成为具备相应强度和水稳定性的水泥加固土，在增大变形模量的基础上提升地基的强度。本文以水泥搅拌桩特征为主展开探究，其属于混合装的一部分，本身的机械抗侧压力和强度等处于柔性桩以及刚性桩之间。不过，该桩的刚性强度较低，如果竖向荷载上升到相对强度以后，便会发生变形现象，在这一形状下，柔性负荷地基随之出现。

水泥土搅拌桩加固地基的基本原理是使用水泥加固土的物理化学反应过程，和凝结速度比较快的混凝土硬化不一样，在水泥加固土内，因为水泥自身的掺入量只是占据被加固土的7%-20%，因此水泥水解和绥化反应是处于有着相应活性介质土中开展的，这样的话，不仅使得硬化速度变慢，并且强度增长过程和混凝土增长过程相比较来看要慢很多。在形成了水泥各项水化物以后，有的自身处于硬化状态，形成水泥骨架，有的和周围有活性的粘土颗粒产生反应，比如因为水化形成的氢氧化钙内的钙离子和表面带有钠的硅酸胶体，较小的土颗粒逐渐形成了较大的土团粒，产生表面能，有着强烈的吸附活性。基于水泥加固土原理上来看，水泥和土之间强制搅拌越充分的话，土块被粉碎的也就越小，那么水泥掺入土中会更加均匀。

3、施工技术的应用

3.1施工前期准备工作

市政道路建设中的水泥土搅拌桩具备工作量大以及工期紧等一系列特征，在前期开工之前，就需要做好相关的准备作业，大体上如下所示：

①在工程建设施工前期阶段中，应当准备充足的施工材料，其中包含了桩顶标高、加固深度、桩位图纸和配合比等。其中，水泥土搅拌桩为正方形布置路基段之间的间距是1.3m，绿化带下方间距是1.6m，施工桩长度是15m，水泥掺和比例≥18%。

②保持场地平整；在前期施工阶段中，需要做好管线方面的调查工作，将地面以下2m以内的障碍物全部清理干净，为现场设备置桩工作的开展提供便利。而且，还需要依照置桩的操作标准和规范性的方式实施相应的管理工作，对施工机械和输送管线以及电力线路位置等加以布置。

③结合实际情况开展进场搅拌桩施工作业，确保搅拌桩施工环节和试验标准要求相一致，科学合理的对搅拌桩指标加以测试。

④水泥浆拌制系统；该项系统是经由拌制设备、储存设备以及输送设备相互组合形成的，基于此，就需要对位置进行合理安排，加快施工进程。此外，还应当选取合格产品，定期对施工人员加以培训，提升人员技术操作能力。

3.2施工技术要点

应用二喷四搅湿法实施施工作业，具体的施工技术流程表现为以下几点：

1）进行测量放线；本文以业主提供的测量控制基准线为主，遵循设计图纸要求来放样搅拌桩孔位，在详细检查确保无误差以后才可以实施施工作业。

2）钻机就位；确保钻头中心和设计桩位之间对齐，保持桩基机体的垂直性，以免发生斜桩现象，从而对影响到地基的承载性能。在施工前期阶段中，还需要严格检验机械设备的性能。

3）制作水泥浆；在桩基下沉的前期阶段中对水泥浆进行制作，以普通硅酸盐水泥为主，控制好水泥的掺合量，配浆水灰比是0.55。当超出了注浆半径以后，需要选取最佳的位置来设置储浆设备，实施运转工作。

4）预搅喷浆搅拌下沉；在启动电机以后，搅拌机本身伴随着架边展开施工作业，借助电流检测表对搅拌机下沉速度进行有效的控制，遵循要求来明确具体的喷浆量，下沉期间均匀性的展开搅拌工作，保持钻杆有着良好的垂直度。

5）提升搅拌；当深层搅拌机的下沉位置达到了设计标高之后，需要控制桩机搅拌提升，速度表现为每分钟0.8m。

6）清理机具；当桩机不处于施工状态或者是间歇时间比较长的话，就需要将水泥浆制作设备内增添清水，开启灰浆泵清晰干净，而且搅拌头内黏附的软土也需要保持整洁性。

3.3对施工质量进行检验

要想提升水泥搅拌桩的施工质量，就需要将施工情况详细的记录下来，从根本上确保施工整体质量。当进行挖掘检验的过程中，应当以标准的设计依据为主，挖掘出相对数量的桩体，检验好加固桩的外表，了解到软土和水泥浆的均匀性以及整体性。在钻塔取芯的过程中，通过对桩体的钻探取芯来达到对软土和水泥浆拌合程度的进一步了解，桩长务必和设计要求相一致。使用钻探的方式获取水泥试件具体信息，相互对室内试块强度加以比较，根据室内水泥土强度来检测符合地基的承载力。在应用原位测试手段的过程中，应用标准贯入试验等动力触探方式合理的检测水泥体的性能，桩体的强度也可以应用标准贯入试验方式加以检验。此外，应用水泥土搅拌桩加固软土地基方式开展施工作业的过程中，应当定期对侧向位移和沉降量进行检测，检测要点包含了以下几方面：

①待成桩施工结束3d以后，挖掘浅部桩头，深度是灰面下的50cm位置，目测搅拌的均匀情况，测量成桩直径。

②成桩施工结束10d以后，采取轻型动力触探器实施相应的检测工作，重点是检验桩长的均匀性，在抽样检测的数量务必达到总桩数的1/100。

③在成桩施工结束28d以后，有效的对桩顶进行清理，保持整洁性，然后实施成桩试验工作。当抽芯监测钻孔取芯率≥85%的情况下，检测桩位随机和均布进行选取，抽检频率是总体桩数的0.5%。桩体无侧限抗压强度≥0.6MPa；载荷试验和地基承载力绿化带以及路基段等，分别是以80kpa和100kpa进行控制的。

4、施工期间需要明确注意的几种现象

在工程建设期间务必加大对质量的监督控制力度，需要明确注意的几种现象如下所示：

①对桩径和桩长的规格进行全方面控制；在进行钻机操作作业的过程中，应当提前设定好搅拌桩的长度，以免钻机的施工深度和规范性的施工标准要求不一致。对于成型搅拌桩的搅拌状态和桩径来讲，务必做好时间复核设定工作，对复核钻头加以检修和保养，当钻头磨损＞10mm的情况下，务必马上加以更换。

②要想提升水泥土搅拌桩桩端和桩顶以及桩身的质量，在首次提钻的过程中，需要在桩底部停留1分钟进行磨桩端，余浆上踢期间喷入桩体，在处于桩顶进行磨桩头，停留30S。每根桩务必保持连续性操作作业，禁止出现中涂停止喷浆的现象，在发生停电或者是其他故障因素而使得喷浆停止以后，需要将中断的深度详细记录下来，处于12h之内落实补喷措施。

③保持搅拌桩的垂直性，独对操作架和地面角度以及吊装备的平整性进行详细的检验和审核，核实次数为两次以上，派遣专业人员进行管理，将具体情况详细记录下来，控制好垂直度的误差。在施工过程中，采取吊锤检测钻杆的垂直度，当发生偏差现象以后，务必马上进行更改。

结束语

从以上论述来看，在市政道路建设工作没有加固的前期阶段中，地质质量不高，而应用水泥土搅拌桩实施地基加固作业以后，土体质量有了明显的改进，产生的加固效果也极高。

参考文献：

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