水泥搅拌桩在城市道路软基处理中的应用

水泥搅拌桩在城市道路软基处理中的应用

夏巍

湖南城市学院设计研究院有限公司海南分公司，海南省海口市 570100

摘要：近些年赖，随着国民经济的增长，交通运输体系越来越完善，城市道路不仅是交通工程重要组成部分，更作为一种特殊的景观向人们展示城市的风采，因此城市道路施工质量与道路体现的人文关怀会直接影响到城市形象。软土地基是城市道路常见通病之一，也是导致路基不均匀下沉，引起路面开裂的重要原因之一，其处理的结果将直接影响路基施工质量。水泥搅拌桩是利用固化剂与原土体进行化学反应，使软土地基硬结，从而达到加固软土地基的效果。

关键词：水泥搅拌桩；道路；软基处理

引言

城市道路路基施工过程中经常遇到不良地质路段，如软土、膨胀土、黄土、红黏土等，若不采取有效处理措施，会导致路基不均匀沉降、坍塌等危害。水泥搅拌桩技术因其施工噪声小、成本低且稳定性好，现阶段常使用该技术加固软土路基。水泥搅拌桩成桩首先将道路软土地基中的软土、淤泥、砂质黏性土等不良土样搅拌松软，再加入以水泥为主的外加剂混合料，将水泥混合料利用机械与软土地基不良土样均匀混合，最后凝聚形成桩体。

1水泥搅拌桩技术特点

水泥搅拌桩用来处理软土地基，对提高地基承载力，减小地基沉降位移非常有效。具体来说，是通过深层搅拌机械，将水泥浆通过钻进输送至地基的深处，将水泥浆与软土层混合反应后，达到强化软土地基的目的。在与其他地基处理方法相比较后发现，水泥搅拌桩具有4个方面的优势：第一，水泥搅拌桩的施工材料不包含钢筋和混凝土，可以利用原有软土地基，从而做到了节省成本，大大提升了施工效益。第二，水泥搅拌桩施工过程中，不像地面搅拌具有巨大的声音，在地下搅拌时，具有无噪声、无振动的特点。不仅适用于日间施工，而且在夜间、在居民区都可以施工，对地表其他建筑的影响也很小。第三，水泥搅拌桩具有更强的适用性，可以根据建筑的需要，灵活布置施工设计平面型式，柱状、壁状、栅格状等均可，保障了建筑物的安全。第四，水泥搅拌桩技术是对原有地基进行处理和加固，因此，对下卧层不会产生太大的附加沉降。

2水泥搅拌桩在城市道路软基处理中的应用

2.1前期准备工作

为保证后续水泥搅拌施工顺利实施，创造必须的施工和质量控制条件，首先进行场地平整。为使得雨季积水的有效排放，应在施工场地挖设排水沟。在施工材料管理方面，工程实施前应在施工场地搭建面积超过45m2，水泥存储量满足超过85t量级的水泥保存库，以满足连续施工要求的水泥材料供给需求。根据水泥搅拌桩技术规范标准，需将每层填筑高度严格控制在0.5m以内，并将压实度参数控制在70%~85%区间，以为后续水泥搅拌桩技术实施创造条件。水泥搅拌桩钻头处相应位置安装6片横向刀片，并将垂球挂至井架边缘和正面区域，在中心区域标注红漆。桩基井架架构应明确标注零点刻度，并以米为单位标注相应高度刻度，以方便后续水泥填筑参考。完成水泥搅拌桩技术应用前的技术方案、质量管理条例、技术交底、技术人员岗前培训及资质检验等一系列施工前的准备工作。

2.2钻机定位

钻机安装完成以后进行调试，确保钻机运行过程中不会出现偏差，检查钻机的转速、空压机、钻杆、钻头等，检查输浆管路是否通畅。当钻机设备检查无误后，将钻机移动至指定部位，并将钻机与桩位进行对接，促使钻头正对孔位中心，保证钻杆始终处于垂直状态。

2.3制备水泥浆

当钻头进入土层一定深度以后，参考设计图纸以及前期试验数据确定的配合比开始搅拌水泥砂浆。水泥砂浆搅拌制作过程中，拌和的时间控制在5~10min，制作完成的水泥浆不得出现离析、沉淀现象。使用金属制容器装置水泥浆，容量根据单根桩的用灰量进行确定。保证每一根搅拌桩所用的水泥浆均是一次搅拌成型。搅拌完成的水泥砂浆停滞时间严禁超过2h，假若停滞时间超过了2h，则将水泥砂浆废弃。在灌注水泥砂浆时进行过滤处理，避免泥浆结块损坏输送泵。

2.4浆液输送

水泥砂浆输送泵出口压力应控制在4~6MPa区间范围，砂浆的传送速度根据传输长度设置，通常控制在40~60L/min。在保证水泥砂浆传送量符合设计要求后，将钻杆下探至施工位置。启动桩机电机，吊起钢丝绳，利用空压机配合实施过程的填充空气，依据轨道位置方案继续下探钻头，并控制开钻速率保持在85~130r/min。启动灰浆泵设备，直至灰浆喷装灌输至出浆口处。此过程中应严格依据施工设计需求，控制浆液喷射速率，并同时完成浆液的喷射和拌和。根据施工工艺按设计标高，控制喷射浆液高度。根据道路项目实际土质结构完成结构处理，控制地表与停灰面间的高度差在0.5m左右，以保证后续成桩质量符合设计需求。浆液搅拌时应保证浆液搅拌均匀，如搅拌时有上升或下降操作时，应科学调整搅拌速度，并在搅拌均匀后立即投入施工。

3水泥搅拌桩施工质量控制措施

在保障施工安全的前提下，施工企业在开展软基水泥施工的过程中，还需要防止质量问题的出现。经过调查发现，近年来，虽然我国建设了大量相应工程，但是在后续使用的过程中质量问题频繁发生，这会给市民的日常出行造成极大的不便。因此，为了能够有效提升工程的施工质量，就需要在施工过程中采用完善的、科学的质量控制措施，具体可以从以下几个方面进行。

1）水泥质量：水泥应检查品质试验报告单等，现场安装80t水泥罐。

2）灰量控制：满足设计要求。

3）桩径：在对桩径进行处理时，笔者认为在施工过程中应当使用同一规格的钻头，只有通过这样的方式才能够减少由于更换钻头产生的质量问题。

4）进行压浆操作的过程中容易出现断浆的情况，一旦发现这一现象就会大大降低施工质量，因此，施工人员在进行这一操作时需要谨慎操作。

5）很多操作人员在搅拌桩施工完后就立马进行下一道工序。实际上，这一操作是错误的，只有当该验收合格后方可进行下一步骤。

6）水泥搅拌桩的施工过程由专人负责，全过程旁站。钻机应编号，钻机明显处应制作悬挂标牌，通过这样的方式能够达到分工明确的目的。

7）在施工过程中，无法保障桩体垂直也会大大降低施工质量。因此，在进行质量控制的过程中，施工人员需要对垂直度这一指标引起足够的重视，并在具体操作过程中严格按照要求进行。在主机上悬挂吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。

8）由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。所有施工机械均应编号，应将现场技术员、桩机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。

9）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留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，停留时间为30s。

结语

道路工程施工中常遇到软土土质情况，应用水泥搅拌桩技术，将水泥通过搅拌桩设备喷射至地基土体实现搅拌，利用土体与水泥产生反应，从而强化软土硬度，可实现地基强度有效提升。通过实际工程项目检验，严格依据施工工艺及工序质量控制后，应用水泥搅拌桩技术成效明显，可满足软土土质施工需要。

参考文献

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