公路软基处理中水泥搅拌桩施工技术的应用

1、公路软基处理中水泥搅拌桩施工技术的应用鹤山市地方公路管理站 广东鹤山529700摘要：水泥搅拌桩施工技术是公路工程软基处理中最为常用的施工技术, 对其在公路软基处理中的应用展开探讨具有十分重要的意义。木文结合工程实例, 对水泥搅拌桩施工技术进行了详细的介绍，并介绍其质量控制措施及安全、环保 措施，为类似工程施工提供参考。关键词：软基处理；水泥搅拌桥；施工技术；应用0引言随着我国社会经济的快速发展，车流量日益增加，交通建设也得到了迅 猛的发展。在公路工程建设中，常常会遇到软土地基的情况，对其进行处理是工 程建设中的重要内容。水泥搅拌桩施工技术具有施工速度快、无噪音、对环境影 响小、无污染、无振动

2、等优点，在公路工程软基处理中得到了广泛的应用。对此， 木文展开了介绍。1工程概况某公路工程地基为淤泥层软土地基，其承载力较低，需进行软基处理。 木工程釆用水泥搅拌桩对软基部分进行处理。水泥搅拌桩桩径为φ50cm,设 计平均单根桩长为8m,桩距1.2m,呈正三角形布置，穿透软弱层0.8m以上。 2施工准备2.1原材料的选择为确保该公路工程软土地基处理的施工质量，满足各项检测指标的要求, 采用r42.5级普通硅酸盐水泥进行施工。2.2机械设备的选择为确保机械设备满足工程施工要求，保障公路工程的施工质量，对所有 进场桩机都按规定技术条件逐一检查、把关，建立每台桩机的档案，对主要性能

3、不符合要求的桩机不准进行施工，必须整改到符合要求为止。桩机检验中具体控 制的项目包括机型、钻杆高度、喷浆压力、制浆罐体积、卷扬电机和钻杆电机的 转速。钻杆转速要控制在60±3r/min以内，达不到要求的，必须按要求 进行调整，直到达到要求才准开始施工。为了保证质量均匀一致，尽量采用统一 型式的桩机设备。2.3施工场地的准备对施工场地中高度相差较大的区域进行了处理，确保施工场地的平整。 同时，在道路中间修通施工便道，道路两侧进行水电布设和水泥储备台的修建。 3水泥搅拌桩技术3.1工法特点本公路软基处理中水泥搅拌桩施工技术对现行水泥搅拌桩成桩机械的 动力传动系统、钻杆以及钻头

4、进行改进后，采用同心双轴钻杆，在内钻杆上设置 正向旋转叶片并设置喷浆口，在外钻杆上安装反向旋转叶片。通过外杆上叶片反 向旋转过程中的压浆作用和正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥的作用，阻断水泥 浆上冒途径，保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀，确保成桩质量。3.2施工工艺(二喷四搅)(1) 搅拌机械运至工地后，先安装调试，待转速、空气压力及计量设 施正常后，再开始就位。(2) 将搅拌头对准设计桩位，启动电机，待搅拌头转速正常后，边旋 转切土边下沉，直至达到加固深度。(3) 从桩底向上喷浆，同吋搅拌提升，直至距地面50cm,再重新边喷 浆边搅拌至桩底，至桩底后停止钻进，连续喷浆lmin,最后搅拌提升

5、至地面。(4) 关闭电源，移动设备，重复以上步骤。(5) 将地面下未喷水泥的50cm范围，用混凝土冋填并捣实。3.3施工过程质量控制(1) 设备布置与安装调试。制浆点离桩机的水平距离不超过50m,以 保证注浆岀口压力保持在0.40.6mpao机具安装时应注意水泥搅拌桩机的组装 就位、水泥浆液制备系统安装、用压力胶管连接灰浆出口与搅拌桩出口与搅拌桩 的输浆进口应准确、紧密、稳固、可靠。机械设备试运转吋，应注意以下相关事 项：电压保持在额定工作电压范围内，电机工作电流不得超过额定值；调试 搅拌桩轴转速度，使其达到规定的要求；调试输送浆的管路和供水水路通畅; 各种监测仪表应能正确显示，监测的数据应准

6、确可靠。(2) 搅拌头预搅下沉时电机的工作电流不得超过60a。如果下沉速度 太慢，阻力太大，可通过输浆管适当送水稀释土体以利钻进。(3) 搅拌机提升和下沉速度不得超过0.8m/min。桩顶接近设计标高吋, 搅拌机自地面以下lm喷浆搅拌提升岀地面吋应采用慢速以保证桩头施工质量。 当灰浆到达出口后应原位喷射搅拌30so(4) 应设计图纸及规范要求，水灰比采用不小于0.50的浆液进行搅拌 施工，水泥掺入量14%o每延米水泥掺入量为60kgo(5) 固化剂浆液应严格按预定的配比拌制。制备好的浆液不得离析、 不得停置过长(时间不超过2h)；浆液倒入吋应加筛过滤，以免浆内结块，损坏 泵体。(6) 泵送浆液

7、前，管路应保持潮湿，以利输浆。现场拌制浆液，应有 专人记录固化剂、外掺剂用量，并记录泵送浆开始、结束时间。(7) 根据成桩试验确定的技术参数进行施工。操作人员应记录下沉时 问、提升时间，记录送浆时间、停浆时间等有关参数的变化。(8) 供浆必须连续，拌和必须均匀。一旦因故停浆，为防止断桩和缺 浆，应使喷浆搅拌机下沉至停浆面以下1.0m,待恢复供浆后再喷浆提升。如因 故停机超过3h,为防止浆液硬结堵管，应先拆卸输浆管路，清洗后备用。(9) 水泥浆液搅拌桩施工中若发现喷浆量不足，应在旁边补桩i根，复打的喷浆量仍应不小于设计用量。(10) 水泥浆液搅拌桩施工结束28d并经检验合格后，方可填筑路基。3.

8、4沉降设计计算方法路堤荷载下双向水泥搅拌桩复合地基的变形量主要包括水泥搅拌桩复 合土层的平均压缩变形量s1和桩端下未加固土层的压缩变形量s2,即s二s1+s2。双向水泥搅拌桩复合土层的平均压缩变形量s1,可按下式(1)计算sl= (pz+pzl) 1/2eps (1)双向水泥搅拌桩复合土层的压缩模量eps可按式(2)计算：eps=mep+ (1-m) es (2)式中：pz双向水泥搅拌桩复合土层顶面的附加压力平均值，kpa；pzl双向水泥搅拌桩复合土层底面的附加压力平均值，kpa：1双向水泥搅拌桩桩长，m；es双向水泥搅拌桩桩间土的压缩模量，mpa；ep双向水泥搅拌桩桩身的压缩模量，mpa。双

9、向水泥搅拌桩桩端以下未加固土层的压缩变形量，可采用现行国家规 范建筑地基基础设计规范)gb50007的有关规定计算。3.5适用条件(1) 双向水泥搅拌桩一般适用于处理十字板抗剪强度不小于lokpa的 软土地基，当有机质含量大于5%、塑性指数大于25或地下水具有腐蚀性吋， 必须通过现场试验确定其适用性。(2) 一般用于路基填土高度不大于6m的路段。(3) 处理软基深度不宜超过22m。(4) 在靠近城区及村镇等环保要求较高路段时，应采取必要的环保措 施，否则应慎重采用。4水泥搅拌桩质量要求、检验方法4.1根据设计要求，水泥搅拌桩质量标准(1) 桩位允许偏差50mm(2) 垂直度控制在1%范围内。(

10、3) 单桩竖向承载力≥120kpa,复合地基承载力≥110kpao(4) 28d 桩身强度≥1.0mpao4.2检验方法(1) 成桩3d内，采用轻型动力触探检查上部桩身的均匀性，检验数量 为施工总桩数的1%,且不少于3根。(2) 成桩7d后，应采用浅部开挖桩头进行检查，开挖深度宜超过停浆(灰)面下0.5m,检查搅拌的均匀性，量测成桩直径，检查数量不小于总桩数 的5%o(3) 成桩28d后，应用双管单动取样器钻取芯样做水泥土抗压强度检 验，检验数量为施工总桩数的0.5%,且不小于6点。(4) 成桩28d后，按gb/t50783-2012复合地基技术规范附

11、录a的 有关规定进行单桩竖向抗压载荷试验，根据设计要求，单根荷载试验桩的数量不 小于总桩数的0.3%,且每个施工作业点不小于3根，见表表1成桩抗压强度(5) 水泥搅拌桩复合地基工程验收时，应按gb/t50783-2012复合地 基技术规范附录a的有关规定进行复合地基竖向抗压载荷试验。载荷试验应在 桩体强度满足试验荷载条件，并宜在成桩28d后进行。检验数量应复合设计要求。(6) 基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量，不符合设计要求吋， 应采取有效补强措施。5质量控制措施(1) 预搅：松软土完全预搅切碎，以利于同水泥浆均匀搅拌。(2) 水泥浆不得离析：水泥浆要严格按设计的配合比配置，要预先筛 除

12、水泥中的结块。为防止水泥浆发生离析，可在灰浆拌搅机中不断搅动，待压浆 前缓慢倒入料斗中，停置时间不得超过2h,若停置吋间过长，不得使用。(3) 确保加固强度和均匀性：压浆阶段不得发生断浆现象，输浆管道 不能发生堵塞，成桩过程中因故停止，恢复供浆吋在断浆面上下重复搭接不小于 1.0m喷浆搅拌施工。严格按设计桩位、桩长、桩数、喷浆量以及试验确定的参数施工，控制喷浆和搅 拌提升速度，喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门检定的监测仪器进行自 动记录，且处于检定有效期内。桩体搅拌要连续、均匀，控制重复搅拌吋的下沉和提升速度，以保证加固范围内 每一深度均得到充分搅拌，全桩长须复搅一次。机具下沉搅拌中遇有

13、土阻力较人, 增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压或边输入浆液边搅拌钻进。(4) 保证垂直度：为使搅拌桩基本垂直于地面，要注意搅拌桩机底盘 的水平和导向架对地面的垂直度，搅拌桩的垂直偏差不得超过1%,桩位的偏差 小于50mm；成桩直径和桩长不得小于设计值。(5) 确保壁状加固体的连续性：如设计要求相邻柱体要搭接一定长度 吋，原则上每一施工段宜连续施工。(6) 施工中如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，应及时通知监 理及设计人员，以便及时采取补桩措施。6安全、环保控制措施(1) 进入施工现场人员必须戴安全帽，闲杂人员不得进入作业场地。(2) 安全用电，严禁私拉乱接，配电箱必须加盖上锁，设明显警示标 志。(3) 挂牌施工，主要管理人员佩带上岗证，施工现场设立施工标志牌， 标明工程项目名称、范围、工地负责人。(4) 采用有效措施确保施工现场无积水现象。(5) 现场合理布局，材料、物品、机具摆放整齐。(6) 为了防止污染地方耕地，施工中废浆应及时清理。(7) 经常对施工便道进行维修，确保晴雨畅通。(8) 在施工期间，经常'对道路进行维修并洒水、降尘，防止粉尘对环 境污染。