水泥搅拌桩在公路路基中的应用研究

毛晓玲邓俊英

摘要：随着国民经济的发展，公路桥梁建设项目日益增多，需要处理的软土地基也越来越多。水泥搅拌桩作为一种公路桥梁软土地基处理技术，得到了广泛应用。水泥搅拌桩相比其他软基处理方法，具有施工工期短、施工效率高、施工成本低等特点。对水泥搅拌桩处理道路软土地基施工进行了分析。某工程项目属于沿海地区的原始地貌，并且施工场地的土质变化大，但主要呈现为淤泥地质，为了确保道路工程的地基施工的实际施工质量，采用水泥搅拌桩处理技术，实现对软土地基的有效施工。

关键词:水泥搅拌桩；公路；路基；应用

中图分类号：    U416  文献标识码：A

引言

   工程的天然地基条件如果不能够满足建筑物对其地基施工的要求，那么，就需要采取相应措施对天然地基进行处理，进而形成能够满足建筑物对地基施工要求的人工地基，进一步确保建筑物的建造安全以及使用安全。水泥搅拌桩相比其他软基处理方法，具有施工工期短、施工效率高、施工成本低等特点。因此，对公路桥梁施工中水泥搅拌桩施工工艺进行分析，具有重要的意义。

1水泥搅拌桩的适用范围

水泥搅拌桩可用于公路桥梁施工中的淤泥质土、素填土、粉质黏土等无流动地下水的地基处理中，但对于一些地质条件比较差的地段，比如塑性指数大于25的黏性土、有机含量高的淤泥质土、夹杂大量粒径的碎石或块石的软土，需要先进行相关试验，确定可以使用水泥搅拌桩后才可以投入使用。

2水泥搅拌桩在公路路基中的应用

2.1施工准备

首先，对地表杂草进行清除，并对地下各种障碍物进行转移，邀请相关单位对施工有影响的地下电缆和管道采取可靠的预防措施或实施搬迁；其次，对施工现场做到“三通一平”；再次，安排材料进场，进行现场取样复检，对已进场材料进行合理布局、规范存放；另外，根据施工图及线路轴线，确定桩位。测量现场地面标高，以确定水泥搅拌桩桩顶标高；最后，

完成室内配比试验，确定水灰比。制定施工安全保证措施，提出应急预案。

2.2测量放样

根据桩位布置图，采用横断面测设法放出路基横断面，并确定路基中心线和边桩，再由人工采用钢尺从路基中线往两边根据桩位间距逐步使用竹签确定桩位。桩位确定后使用白灰进行标记，保证桩位布置的准确度。

2.3设备进场

设备进场后应对桩机进行检查维修养护，安装动力头、钻杆及焊接钻头，确定自动记录仪校定是否在有效期内。检查维修养护完毕后，在红线范围施工工作面之外，桩机使用清水搅拌钻进以检验各项设备是否能够正常运转。

2.4水泥浆制备

固化剂材料采用抽检合格的P.O 42.5普通硅酸盐水泥。在制备灰浆前，检查水泥是否受潮、结块、变质。根据试桩得出的水灰比为0.5进行水泥浆液制备，压浆前将水泥和水按比例倒入搅拌桶中，并用搅拌机搅拌均匀，在压浆前将搅拌好的水泥浆液通过20目过滤网注入储浆筒进行二次搅拌。制备好的浆液通过搅拌桶、储浆桶搅拌均匀，不可出现离析。浆液现做现用，不得停放时间过长。观察并用浆液比重计检测浆液密度，合格后才可以使用。

2.5搅拌施工

下钻搅拌喷浆：开启深层搅拌机主电机，按照钻进速度，钻机钻杆垂直下钻，待搅拌钻头接近地面时启动灰浆泵，喷送浆液。下沉速度、搅拌速度、喷浆压力根据每段试桩总结相关数据进行控制。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高时，电流明显增大，说明钻杆已经进入持力层，当持力层电流为80~90A时，停止钻进。搅拌机提升至桩顶以上30cm后打开灰浆泵，在桩端搅拌喷浆30s后搅拌喷浆下沉至设计深度。提升搅拌：深层搅拌桩机下沉到达设计深度，在桩端搅拌喷浆30s后，使其充分与桩底端土充分拌和后关闭灰浆泵，按照提升速度匀速搅拌提升。水泥搅拌机下沉至设计深度后提升并重复搅拌，一直至地面。

2.6保证搅拌施工的均匀性

根据大量的工程施工能够得出，搅拌施工的均匀以及不均匀呈现的质量是不一样的。搅拌施工的均匀性主要体现在水泥浆与软土是否能够得到充分的接触，进而产生一定的化学反应，并使水泥与软土充分地结合在一起，进而形成良好的桩体。因此，在实际的施工中，为了能够确保搅拌施工的均匀性，就要做到：当搅拌机预缴下沉的时候，应该将图体搅碎，在遇到比较硬的土质的时候，搅拌机的下沉速度就会变慢，这时就可以采用冲水下沉的方式，但是，需要注意的是，在喷浆提升前，要将输浆管里边的存水排出去。与此同时，要严格地控制水泥浆的喷出量以及搅拌速度有关的相应参数，进而确保在加固深度范围内的每一寸都能得到充分的搅拌。

3质量控制的具体措施

首先，要对地基的土质不同特点，做好相应的质量控制。水泥搅拌桩的质量控制主要体现在其自身的强度上，不但与人工钻入的固化剂质量以及施工技术有关，同时，还与地基的原始土质条件有关。根据实验可以得出，在含有较多有机物质的土质中，土质的水容量以及可塑性比较大，同时，还伴有较大的膨胀性以及低渗透性，这些特性的存在，严重地阻碍了水泥进行化学反应，如果在其中只是单一的采用水泥加固，那么得到的效果并不能达到预期的要求，所以对这样的原图，就要人工地参与一些生石膏外加剂来提高土质的实际加固效果，在此过程中，还可以在一定程度上减少水泥的实际用量。在本项工程中，由于地基的软土中含有较多的有机物质，所以在对地基土质进行水泥加固实验的时候得出，采用的水泥掺入量为65kg/m，并且要采用42.5级的普通硅酸盐水泥，水泥浆和水灰的参数量比为1:2。其次，水泥搅拌桩的桩土置换率以及水泥掺入量对复合地基承载力的影响。在对水泥搅拌桩进行设计运算的时候，通常运用能够符合要求的，复合地基承载力设计的搅拌桩承载力以及天然地基的承载力来计算出水泥搅拌桩的装土置换率，并计算出水泥搅拌桩的个数以及布置的位置，然后，再经过验算来得到具体的结果。根据实践的结果可以看出，如果置换率太低，小于10%，那么就达不到设计的要求。例如，某高速公路采用了水泥搅拌桩技术进行地基的处理，其置换率为6.5%，所以，当对陆地的填土超过了标准后，就会出现裂缝，进而不得不需要进行重新处理。由此可见，当复合地基的桩土置换率大于标准值后，那么复合地基就不能起到其应有的作用。与此同时，对地基的水泥掺入量也需要进行有效的控制，使其能够一直处于标准值内。只有在实际的施工中确保水泥搅拌桩的质量以及水泥搅拌桩的长度能够进入持力，才能够在一定程度上使水泥搅拌桩的桩身强度以及复合地基的承载力得到保障，并且在一定程度上减少路基的沉降。除此之外，在实际的施工中，还要确保地基的土质性质能够与实际条件相符，进而确保桩土置换率能够达到实际的设计要求，同时，布置的水泥搅拌桩的个数以及确定的位置也得当，以此使复合地基的承载力得到保障。

结束语

   水泥搅拌桩施工技术的应用，不仅能降低施工成本、缩短施工工期，还能有效保证成桩的质量。本文以公路桥梁水泥搅拌桩为例，围绕水泥搅拌桩工程特性、适用范围进行展开，重点分析了水泥搅拌桩施工工艺，并选择合适路段进行成桩试验检测。研究结果表明，水泥搅拌桩在公路桥梁中的应用，具有较好的经济效益和社会效益。很大程度上避免由于对道路软土地基处理不当而造成的施工质量问题，从而实现对道路软土地基施工的高质量处理。

参考文献

[1]解纹.公路施工中水泥搅拌桩应用技术分析[J].建筑技术开发,2020,47(10):115-116.

[2]张永军.水泥搅拌桩施工技术在公路软土路基中的应用[J].山西建筑,2016,42(27):139-140.DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2016.27.070.

[3]朱势军.探讨水泥搅拌桩在公路软土地基施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2013,36(07):22.DOI:10.16402/j.cnki.issn1008-3383.2013.07.047.

[4]艾林曦,李相东.水泥搅拌桩在公路软基处理中的应用[J].福建建材,2012(08):56-57.

[5]裘水富,庞宝根.水泥搅拌桩在高速公路路基上的应用[J].施工技术,2002(10):43-44.