高速公路软土路基搅拌桩施工与建设郭延平

郭延平

在高速公路施工中对于软土路基来说，通常都会选择水泥搅拌桩的施工技术，将水泥、石膏与软土进行搅拌，使软土成为柱状的固结体，有效提高软土路基的稳定性和承载能力。想要有效保证水泥搅拌桩在软土路基中的施工质量，就必须要有效控制施工中每个环节的质量，充分掌握水泥搅拌桩施工技术的应用，使其在高速公路软土路基工程中发挥出更好的效果。

一、高速公路软土路基搅拌桩施工技术的应用

1、喷浆深层搅拌桩施工技术的应用

喷浆深层搅拌桩施工工艺流程为：

1）定位：使用起重机（或塔架）悬吊深层搅拌机到达指定桩位，对中。

2）预搅下沉：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉。

3）制备水泥浆：待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比搅拌水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。

4）提升喷浆搅拌：待深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，并且边喷浆、边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机。

5）重复上、下搅拌：深层搅拌机提升到设计加固深度的顶面标高时，集料斗中水泥浆应正好排空。为使水泥浆和软土充分搅拌，可再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。

6）清洗：向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残留的水泥浆，直至基本干净。同时将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

7）移位：重复上述操作，进行下一根桩的施工。施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌头喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数。起吊设备要保持水平，在地面较为起伏时，一定要保持设备的水平，这样才能保证施工的顺利进行和桩身的质量。

要保证施工安全，冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水回水的温度，回水温度不应过高。保证施工电压。施工时应保证连续性，因故停浆时，宜将搅拌头下沉至停浆点以下一定深度（一般为0.5m），待恢复供浆后再喷浆提升；若停机超过3小时，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩，含水量的增加对桩身强度的影响。

2、喷粉深层搅拌桩施工技术的应用

粉喷桩施工机械主要由钻机、粉体发射器、空气压缩机以及搅拌钻头组成。施工工艺流程为：

1）钻机就位对中：根据设计，首先确定加固机体的位置，使搅拌轴保持垂直。

2）下钻：启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进。为了防止堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料，而是喷射压缩空气，可使钻进顺利，负载扭矩。随着钻进，准备加固的土体在原位受到搅动。

3）提升喷射搅拌：在确认加固料已喷至孔底时，按0.5m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰标高时，应慢速原地搅拌1～2min。

4）提升喷射搅拌：在确认加固料已喷至孔底时，按0.5m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰标高时，应慢速原地搅拌1～2min。

5）下沉重复搅拌：为保证粉体搅拌均匀，须再次将搅拌头下降到设计深度，提升搅拌时，速度应控制在0.5～0.8m/min左右。

6）钻具提升到地面后，钻机移位对孔，按上列步骤进行下一根桩的施工。施工前应检查施工机械、电气设备、仪表仪器及机具等。确认完好后方准使用。

设计上要求搭接的桩体，须连续施工，一般相邻的施工间隔时间不超过8h。若因停电、机械故障而超过允许时间，应征得设计部门的同意，采取适宜的补救措施。对于土体含水量很高、强度很底的软弱土或可能出现液化的粉土，可在向下钻进搅拌的同时，喷射水泥粉，从而达到改善土的稠度，防止应压缩空气的脉动致使粉土的液化。喷粉时要求灰罐内的气压比管道内的气压高0.02～0.05MPa，以确保正常的送粉。桩体施工的过程中，应注意观察钻机的状况，如发现钻机不正常的振动、晃动、倾斜、移位等现象，应及时停钻检查，必要时应提钻重打。

二、高速公路软土路基搅拌桩施工技术的质量控制

虽然水泥搅拌桩施工技术在软土路基施工中被广泛应用，但是想要保证高速公路软土路基的质量，就必须要对水泥搅拌桩施工技术的质量进行控制。首先，要对施工材料进行控制。水泥搅拌桩施工技术的主要施工材料就是水泥，在选择水泥时施工单位要按照软土路基的具体要求进行选择，水泥在遇水后容易结块，这样就会影响水泥的正常使用，所以要对水泥材料进行防潮、防水工作，避免水泥发生结块的情况；其次，要对成桩做好详细的记录。在水泥搅拌桩施工过程中，施工单位要使每个桩体之间的距离均匀，同时对每个桩体的位置、编号以及深度等各方面数据进行记录，这样可以及时发现桩体存在的问题并进行解决，也可以为后续的施工提供数据查询；另外，在水泥搅拌桩施工的过程中，要有效控制施工技术。在喷浆时，如果浆体受到阻力大就会出现下沉速度慢的情况，针对这样的情况施工人员可以将土体进行稀释，或者使用流量泵来控制浆体下沉的速度，在施工的机械设备进入施工场地后，要保证设备放置在平整的区域，禁止施工设备出现倾斜或者移动的情况。在水泥浆完成喷浆后，必须将停置时间控制在三小时内，这样才能保证水泥浆不会出现离析的问题。最后，在搅拌桩施工过程中有可能会遇到地下障碍物的情况，使钻杆无法正常钻入软土内，这时施工人员要及时与设计人员进行沟通，并按照具体情况开展补桩工作。

结语：搅拌桩加固软土地基是目前高速公路软土路基处理的主要手段，具有经济、施工方便等优点，但在施工过程中要严格，如果施工质量不好造成隐患就不好检查、补救，只有较好的控制水泥用量、钻机提升速度、复搅、桩长、持力层等技术环节，才能满足设计要求，从而保证高速公路软土地基的施工质量。

参考文献：

[1]金建新,聂善文.高速公路软土路基搅拌桩施工与建设分析[J].工程建设与设计,2010(7):129-131.

[2]陈源锋.试论水泥搅拌桩在高速公路软土路基处理中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(13).