公路施工应用水泥搅拌桩技术阐述

摘要：水泥搅拌桩是我国当前在软土地基处理过程中最常见的一种处理措施，是采用当前先进的科学设备和技术对软土地区进行深层搅拌来进行加固的过程。是通过带有管道的钻头将水泥混凝土灌输到软土中进行搅拌稀释来对其进行加固的方式。这种方法在软土地基的施工中具有多种优势，其不但能够在施工中降低施工成本，更能够增加施工效率，减少施工周期，做到无噪音、无振动、无污染的施工过程，更是降低施工成本。本文就水泥搅拌桩技术在软土地区的施工进行分析与探讨。

关键词：水泥搅拌桩;现场施工;管理控制

在我国，公路修筑已成为影响当前各个地区经济发展和社会发展的主要因素。软土地区的公路施工一直以来都是公路修筑中的难题与难点，随着科学技术不断发展，各种先进的设备及其技术在公路施工过程中的不断应用。各种施工手段和处理方法在当期公路修筑中也不断的应用，成为当前软土地基处理的主要方法。软土地基是指压缩层有淤泥或其他高压缩性土构成的地基，由于这些物质含水量高，承载能力低，成为路基施工中的主要影响因素。软土又叫软粘土，其中最常见的、工程地质性质最差的要数淤泥或淤泥质土，由于在这种情势之下，土壤中的渗透系数小，使得凝结率低，效应能力慢，在施工的过程中，随着其施工研所的不断加强其在抗剪能力和承载能力不断变化，为施工带来巨大的不变。水泥搅拌桩的施工技术能够将水泥融合到土壤中，形成牢固的受力层，提高地基的承载力。

一、施工前准备工作

1、施工原理

水泥搅拌桩是通过特质深层搅拌机械在软土深层将软土和水泥强制拌和，使得软土和水泥结合形成一种硬固的结合体，是其成为一种具有足够硬度和稳定性的水泥土，从而变成一种有土壤和水泥构成的负荷地基。

1、1设计参数

水泥搅拌桩复合地基主要由桩身、桩间土和褥垫层共同组成。是由带有喷头的搅拌机钻头在深土钻进的同时喷出混凝土，是周围土壤发生质变的过程。水泥搅拌桩技术在运用之前主要要先确定水泥掺入量，桩径、桩长、加固范围、褥垫层、桩的承载力以及桩的布置形式等内容。软土是由河流粘性沉积物和冲积物组成的吗，因此含水量大是其特征之一。这种特征的影响之下软粘土的强度极低，淤泥灵敏度高。

1、2 电脑记录仪的选配

从施工资料的规范化角度考虑,电脑让每一根桩的施工资料清晰完整,给人一种安全的寄托。但从现场施工控制的角度上来考虑,电脑只不过是一个摆设罢了,它让领导安心,实际上目前市场上的水泥搅拌桩部分电脑产品它除了能增加操作人员的施工难度以外,其他根本是一无是处。

2、施工场地及其他准备

2、1 施工场地一定要平整,且在一侧要开挖排水边沟,保证雨季场地不积水,给桩机组创造一个好的施工环境。

2、2 对于沟塘回填的路段,回填土每层填厚不得大于50cm,压实度不得小于70%,且不大于85%,以保证水泥搅拌桩的成桩效果。

2、3 建好水泥库,水泥库净面积不得小于42平方米,同时最大库存量不得小于80吨,确保水泥的检验周期及防止雨季由于水泥进场困难而导致停工的情况。

2、4 在桩机的井架上准确画出每米的深度标示线,在钻头落地的情况下准确标示出“零”起点的位置。

2、5 将桩机钻头上的横向搅拌刀片增加至6个,并在井架的正面和侧面挂上垂球,用红油漆标示出垂球的中心位置。

2、6 召集所有现场施工负责人员及桩机组机长召开施工前技术交底会议,主要落实施工工艺、施工过程中的管理制度、资料的统一、检测要求及付款方式等,将项目部的管理方式及指导思想落实到每一个施工人员,有效提高他们的认识和警惕程度。为进一步保证工程的施工质量奠定良好的基础。

二、施工技术控制

1、确定持力层必须准确,桩体一般最多以进入持力层50cm为宜,不宜过深,否则将会产生三个方面的危害:①由于底部压力过大,水泥浆无法渗入,底部无法成桩,最终导致桩长不足②由于底部一般多为粘土或亚粘土,土质过硬,带浆下钻困难或无法下钻,土体无法拌碎。当不带浆下钻时,土体由于无法拌碎多会导致糊钻的情况,土体与钻头形成一个圆柱体形状,造成积压桩内土体,发生掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况。③水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆,如果进入持力层过深,为防止下钻堵管只能一直喷浆,但由于底部下钻速度其慢无比,导致底部水泥浆用量严重过多,造成水泥浆顺着钻杆溢出地面,且直接缩短了桩体的施工时间。

2、为保证桩体搅拌均匀,桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片,且在每个横向刀片上焊接1~2个竖向搅拌刀片,同时保证桩体的竖向搅拌效果,竖向搅拌刀片长度>5cm,宽度≥2cm。

3、在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球,垂球重量不小于2kg,防止施工时桩机倾斜,最终导致检测时桩体无法检测到底,到时候桩体质量固然再好也是惘然。

4、为了保证水泥浆的配合比满足要求、每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足,且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度,可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成;当桩长较短时也可一次拌制2~3根桩所需的水泥浆,使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。

5、由于现场施工过程中,施工工人素质相对有限,拌制水泥浆时并不能严格按照书面上的要求去制作水泥浆,势必造成施工过程中水泥浆拌制和使用的混淆,对施工质量产生较大的隐患。

6、当施工过程中发现地层某深度出现硬层时,可根据地质情况进行相应的处理:

①当此段硬层小于50cm时,若下钻相对比较容易,可稍稍放大回浆量,短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难,不得任其缓慢钻进,一方面要及时增大回浆量,另一方面要在动力头上加大配重,并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片,使其能够迅速穿透此段硬土层。

②当此段硬层大于50cm时,可将此土层作为持力层,无须继续深入。防止此段土层难于拌碎,水泥浆深入困难,最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。

7、为确保桩体喷浆和搅拌的均匀性,针对上海和宜兴产的STB-1类形的桩机施工时必须限定每延米的施工时间,一般每延米的施工时间控制在≥4分钟/每米,此施工时间是指在正常施工情况下,当地质较复杂时,应适当增加施工时间。

三、总结

随着我国社会化建设的不断加快，公路建设已成为一种不可替代的过程和不可避免的趋势。在当前公路建设的过程中，公路地基的建设是公路质量的前提和保障。做到软土地基加固的施工措施，水泥搅拌桩技术是一项有力且能够减少各种消耗的技术。由于软土地基在施工过程中不排水性和荷载不能低的特性，就注定在软土地区公路建设过程中对其地基处理不可避免，采用水泥搅拌桩施工技术是确保地基稳定，保证公路质量的前提。