浅议水泥搅拌桩在软基施工中的应用

【摘要】在公路或铁路建设过程中，沿线不可避免地出现软土地基，在软土地区修建公路或铁路，软基承载力不能满足承载要求，路基存在稳定性差和过大的变形沉降问题，在工程实施中应该因地制宜，寻求简便易行的方法，既能保证工程质量，又能加快工程施工进度，本文主要论述水泥搅拌桩在公路软基处理中的应用。

【关键词】水泥，搅拌桩，软基施工，应用

中图分类号： TQ172 文献标识码： A 文章编号：

1.前言

水泥搅拌桩的施工是一项隐蔽性的工程，施工质量一旦出现问题，就很有可能被构筑物覆盖，这种情况工程的安全隐患不仅检查工作难以施展，而且补救工作的难度也非常大,因水泥桩质量不合格造成返工的损失非常严重。软土地基的加固处理，是路基施工的重要环节，如施工质量不好，容易构成质量隐患。因此，运用合理的处理方法和技术，严格控制施工过程才能确保工程质量。针对水泥搅拌桩在软基施工中的应用进行深入的研究和探讨。

2.水泥搅拌桩的定义

水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。软土基础经处理后，加固效果显著。不仅适用于淤泥、淤泥质土，而且还能用于泥炭土、粉土土质等。水泥搅拌桩根据其喷射的不同，通常被分为干喷与湿喷两种，干喷主要使用的是水泥干粉，干喷的水泥土的硬化时间相对较短，使水泥搅拌桩之间的强度得到有效的提高，但是其搅拌不均匀，几乎不能全程复搅；湿喷主要使用的是水泥浆，其水泥土硬化的时间要比干喷使用的时间长很多，但是其搅拌的非常均匀，很容易进行复搅。

施工控制要点

3.1.室内配比试验：采集施工工点土样，当存在成层土时应采集各层土土样，至少应采集最软弱层土样，进行室内配比试验，测定各水泥土试块不同龄期、不同水泥掺入量、不同外加剂的抗压强度，寻求满足设计要求的最佳水胶比、水泥掺入量及外加剂品种、掺量。要求28天龄期桩身无侧限抗压强度及90天龄期桩身无侧限抗压强度不小于设计要求。

3.2.成桩工艺试验：利用室内水泥土配比试验结果进行现场成桩试验(每段工点每种配合比不少于3根)，以确定满足设计要求的施工工艺和施工参数。必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。并经取芯和承载力等检验，确定固化剂掺入比、钻进速度、提升速度、喷气压力、单位时间喷入量及喷搅次数等工艺参数。工艺参数及成桩检验成果报监理确认。

3.3.水泥搅拌桩施工应全面综合考虑工程所在地区的地质状况和设计要求，施工前应做专项施工方案，施工中常选择采用两喷四搅施工工艺，为避免喷浆堵漏，第一次下钻时可带浆下钻，喷浆量小于总量的一半，严禁带水下钻。第一次钻进和提升时一律采用低档操控，复搅时可适当提高档位。每根桩的成桩时间应根据当地的地质条件、桩身的长度及搅拌次数，以试桩成功的平均时间为标准，施工时喷浆压力不小于0.4MPa。施工必须保证深层水泥搅拌桩垂直度，垂直偏差应小于1%，桩位偏差不得大于50mm，成桩直径和桩长严格按设计图纸要求施工，不得小于设计值。如果达不到设计要求，必须进行复喷。

3.4.水泥搅拌桩施工步骤(二喷四搅)：桩位放样钻机就位检验、调整钻机正循环钻进至设计深度打开高压注浆泵反循环提钻并喷水泥浆提升至桩顶重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度反循环提钻至地表成桩结束施工下一根桩。

3.5.搅拌提升速度和喷浆量必须严格按照试桩确定的参数执行，为提高施工质量和速度，减少原材料浪费，施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间，保持喷浆的连续性，严禁中断，如果因停电或机械故障等因素导致喷浆中断，应及时记录中断时间和深度，12h内及时补浆复搅，补喷重叠段应大于100cm，时间超过12h应在原桩位旁边采取补桩措施。施工过程中如果出现喷浆量不足的情况，必须进行整桩复喷复搅，复喷浆量不小于设计值。水泥浆在储料缺罐中搅拌12h以上应降低其使用标号，确定补救方案。

3.6.水泥浆应注意均匀搅拌、加筛过滤，现制现用，搅拌配合比严格按试桩确定配合比施工。水泥浆停放时间不得超过两个小时。重点加强对水泥用量的控制，水泥浆拌制的罐数、压浆过程是否存在断浆现象、喷浆搅拌时间、复搅次数及深度。每台机械配备的电脑记录仪应及时监控施工流程，同时配备水泥浆比重测试仪，以便随时检查水泥浆水灰比及用量是否符合设计要求。

3.7.为保证水泥质量搅拌桩桩端、桩顶及桩身的质量。第一次提钻喷浆时，桩底必须进入持力层0.5m，然后在桩底部停留30s，进行磨桩端，余浆在上提的过程中全部喷入桩体，且应在桩顶部位进行磨桩顶30s左右为宜。

3.8.水泥搅拌桩施工完成28天内不得有任何机械在上面行走，做好成桩保护，28天以后，按《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）要求进行单桩和复合地基承载力检测，单桩和复合地基承载力不得小于工点设计要求的承载力。待检测合格后，方可进行上部路基施工。

4.水泥搅拌桩质量控制策略

4.1.做好技术交底工作搅拌桩施工员必须通过岗前的培训和技术交底，所有桩机设备的操作手以及送灰工一定要持证上岗。在施工之前，技术人员需要组成各班组展开技术交底，而且要编写书面记录。要明确各个施工岗位的责任制度、各个桩机的具体操作规程等等。

4.2.严格管理桩机设备的进出场工作

全部进场的搅拌桩机、搅拌机等设备必须有相关的出场合格证，同时能按照要求配备电脑记录仪，喷浆流量计、电流表、压力表等，喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录，要严格禁止没有电脑记录仪的有关桩机设备投入施工中，以确保施工过程中的喷浆量和桩长记录跟实际施工相符。

4.3.做好测量放样及布桩工作

在进行搅拌桩的施工之前，需画布桩图，布桩严格按设计要求布设，以桩基的布置图为根据进行测量放样，同时把测量的成果进行整理，再上报监理单位审核，通过审核之后才可开始施工。

4.4.加强水泥的送检工作

搅拌桩所用的水泥品种及其的掺入量均要符合相关的设计规范，进场的水泥必须按照水泥复检要求进行送检，待送检结果合格之后才可投入使用。需强调每根桩体的施工仅可使用同种品牌水泥，切忌混用多种品牌水泥。

4.5.确保搅拌机就位场地平整

搅拌桩机在就位之前，必须要确保就位场地的平整和稳固，这样才能保证施工过程中不出现倾斜及移动。如果地表层无法承载桩机，则应该先铺设100cm左右的砂垫层，以此作为工作面。再通过塔架上的测锤指针对机钻杆的垂直度进行严格控制。

4.6.搅拌施工工艺要符合要求

搅拌桩施工过程中，各项施工参数严格按照试桩确定工艺参数施工，搅拌钻进时，操作手应该要仔细观察桩机上的电流表，查看其的波动情况，在钻进的过程中，一般土层电流值在20-30A，如果遇到坚硬地层而且电流表的读数大于70A时，应该及时调到二挡钻进，一般要求钻进持力层至少要50cm。送浆工需要注意电子记录仪上的数据显示，根据情况随时调整气压，这样才可确保送灰(浆)量准确和均匀。除此之外，机械操作手和送灰工之间要密切配合，这样才可以确保桩长、喷浆量符合设计的规范要求。

4.7.项目经理部指派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，并在钻杆上标示刻度线，以控制施工桩长，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人，及时做好每个桩的施工记录。

4.8.通过现场水泥和外加剂损耗来掌握水泥搅拌桩施工质量，项目部技术部门应每天或每周提供总的施工桩长数，根据配合比每米喷浆量计算出应该消耗的水泥用量，物资部门盘点现场剩余水泥量，计算出现场水泥实际消耗量，通过水泥应耗量与现场实际消耗量对比来判断施工质量，如水泥实际消耗量远小于水泥应耗量，则施工桩长或喷浆量存在问题，应及时通过钻芯来检查施工的水泥桩的实际质量。

4.9.水泥桩属于隐蔽工程，一旦大面积施工后因控制不严出现施工质量问题，后果将很严重，返工的经济损失较大，施工前项目部要做好质量控制的计划，考虑各种影响质量的因素，提前做好预防措施，做好施工过程的监控，盯控采用施工单位全部监控，监理单位按一定比例监控，建设单位巡查的方式。施工过程的主要控制点为桩径、桩长、及喷浆量。根据以往施工经验，桩长和喷浆量很容易出现问题，主要是施工队伍的质量意识淡薄，有偷工的现象，所以要高度重视施工过程的监控，除了施工过程的严格监控外，还要加大成桩的质量检测，除了规范和设计要求的检测项目及频率外，施工过程中应通过钻芯取样不定期检测施工桩长和成桩质量，使施工过程中质量受控，确保施工的水泥桩质量符合设计要求。

5.结束语

水泥搅拌桩加固处理软基，形成的复合路基侧向变形小，填土后两三个月内侧向位移趋于稳定，同时复合地基承受的填土速率大，缩短了工期；复合路基的性能取决于桩体质量，施工质量是搅拌桩处理软基的关键。所以对水泥搅拌桩在路基软基处理中的应用及施工质量控制进行分析研究是有着十分重要的意义。

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