道路软土地基施工中水泥搅拌桩的应用

道路软土地基施工中水泥搅拌桩的应用

Summary：在当前的道路工程施工中，软土地基是其中常见一种地质类型。在道路工程施工过程中针对软土地基的施工提出了许多新策略､新方法､新技术，使得软土地基的施工过程更加高效的进行。目前软土地基施工的工艺越来越完善，水泥搅拌桩技术作为软土地基加固的一种有效的施工工艺在原位进行了地质加固，使得地基承载能力大大增加，可以保证了后续道路工程的施工效果，增强了道路工程的稳定程度，也减少了对于周围环境和地下管线设施的影响，提升了工程整体的综合效益。鉴于此，本文围绕道路软土地基施工中水泥搅拌桩的应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。Keys：水泥搅拌桩；地基处理技术；道路工程1.工程概况某道路工程全长1598.339m，宽度40m，双向6车道，设计速度50km/h，按城市主干路标准设计。沿线存在软土地基，为给市政道路施工创设良好的条件，并保证道路整体质量，采用水泥搅拌桩加固技术，具体视实际情况对施工方法做合理调整，其中桥涵基础软土地基以CFG(CementFly-ashGravel，水泥粉煤灰碎石)桩加以处理，部分区域的空间受限，针对此类区域，用高压旋喷桩加固。2.水泥搅拌桩施工技术的具体应用2.1施工准备（1）用推土机或其他的机械设备整平现场，清理残留在施工现场的杂物。（2）恢复线路中线桩，根据设计要求准确测放桩位，并有序将水准点布置到位，设桩位标识。（3）在现场设置临时排水设施，减少水对施工的干扰。（4）配套搅拌机､压浆机等相关机械设备，检验其运行性能，确保无误。（5）开挖集浆坑，向其中放置1.5m3的集浆桶。（6）准备适量质量达标的材料，例如水泥､外加剂，配套电子自动计量装置，用于控制材料的用量[1]。2.2桩位布置水泥搅拌桩桩位布置如图1所示。图1水泥搅拌桩布置2.3钻机就位借助钻机塔身的垂直标杆，详细检查塔身导杆，根据实测结果安排校正，直至钻杆垂直对准桩位中心为止，必须确保垂直度偏差≤1%。根据标高控制要求，在桩旁的机架侧面刷涂红油漆，形成水平标高标志，以便有效控制钻孔深度；在钻杆上绑扎深度标志，随着钻进量的增加，待该标志与水平标志齐平时，则表明已经钻进到位。2.4制备水泥浆以试验取得的水灰比为准，精准称量原材料，拌制水泥浆，过筛后转至集料桶内，以便用于水泥搅拌桩施工中。浆液不可离析，否则视为废料进行处理。由专员记录现场施工数据，包含水泥浆液的灌入数量､泵送浆液时间等。合理协调施工要素，保证供浆的连续性。2.5喷浆搅拌下沉搅拌机缓慢放松起吊钢丝绳，钻杆沿导向架缓慢下沉，在此期间做适当的切土处理，根据电机电流监测表的显示结果灵活调控下沉速度。钻头入土后，启动泥浆泵，钻进和喷浆同步进行，其间视实际情况灵活控制自动流量计，保证喷浆量的合理性。钻进阻力偏大时，适当加大搅拌机压重，以便更好地下沉，必要时联合应用加压装置。喷浆下沉期间，加强对下沉速度和喷浆压力的检测与控制，要求喷浆压力≤0.4MPa，下沉速度≤0.8m/min[2]。2.6喷搅提升深层单轴搅拌机下沉到位后，用灰浆泵将制备好的水泥浆压入地基，在此过程中同步喷浆和旋转，并根据要求适当提升。经一段时间后，搅拌机提升至地面以下1m的位置，此时需要在前述基础上放慢提升和旋转的速度；即将出地面时，暂时停止提升，搅拌机持续喷浆搅拌130s再提升，经此施工后，保证桩头的密实性。2.7清洗搅拌后，向集料斗内注入清水，运行灰浆泵，此举目的在于清理管道中的水泥浆，使内部保持干净。桩顶标高略高于设计值30~50cm，而在基坑开挖环节，需要全面检查搅拌桩的施工情况，以人工挖除的方法处理质量较差的桩段[3]。2.8填筑碎石垫层､铺设土工格栅水泥搅拌桩施工后，依据规范检验施工质量，确认无误后，在软土地基施工现场铺设碎石垫层，厚度30cm，铺设后采取压实处理措施，保证该处的密实性；而后，将双向土工格栅铺设到位，搭接长度控制在30cm，为保证土工格栅的稳定性，用铅丝绑扎､U形钉固定。垫层构造见图2。图2垫层构造3.软土地基施工质量检测方法（1）根据设计标准准备水泥搅拌桩施工需要应用的固化料和外掺剂，进入施工场地后，需要对固化料､外掺剂进行检查，重点检查材料的规格､品种､批号等信息，每200t为一批，若材料数量未超过200t时按一批计算。(2)按设计配方配置浆液，制备完成的浆液必须均匀，浆液材料的检查，每1根桩抽样检查2次，先观察外观均匀程度，再利用浆液比重，计算浆液密度。(3)检查水泥搅拌桩的数量和布桩形式是否满足设计要求。(4)检查单根水泥搅拌桩的喷浆量是否符合要求，每根桩均应进行检查，利用检查自动记录仪进行记录。(5)检查水泥搅拌桩完整性､均匀性是否满足设计要求，检查桩身无侧限抗压强度。对水泥搅拌桩完整性､均匀性､桩身无侧限抗压强度进行检查时，检查桩的数量为总桩数量的2‰，要求检查桩的数量不少于3根。水泥搅拌桩搅拌成桩后28d，对每根桩进行钻孔取芯，拍摄取芯照片，观察桩的完整性､均匀性。应检测不同深度的无侧限抗压强度试验，完成钻芯后，桩身留下的孔洞，应及时进行封堵[4]。(6)完成浆体搅拌桩处理施工后，检查地基承载能力是否符合具体的设计要求，检查桩的数量为总桩数量的2‰，要求检查桩的数量不少于3根，应用平板荷载试验进行检测。4.软土地基施工质量控制措施(1)严格管控施工材料质量。①根据项目施工要求选择合适的水泥材料，采购完成后，将其运输到施工现场，将其存储在适宜的场地，并采取必要的防晒､防潮措施；②部分材料，存储时间过长，会影响使用性能，如为了降低储存时间给水泥性能带来的影响，实际施工中，对这类材料应采取先存储先使用的原则。(2)施工前，做好技术交底，根据施工要求准备施工设备。①加强对技术人员的技能培训，施工前，做好充分的技术交底，使施工人员明确施工流程和施工标准；②为了提高施工过程中的规范化程度，施工过程均应有技术人员旁站指导；③根据项目实际要求准备需要应用到的施工设备，项目在处理软土路基时应用到的施工设备，搅拌桩机15台，挖机3台，装载机3台。(3)提升桩体均匀性。①做好施工记录，重点记录桩位､桩编号､喷浆深度､喷浆量､复搅深度等，若发现参数存在问题，立即采取有效的措施进行处理和补救[5]。②为了保证桩体可得到更充分地拌和，施工过程中应严格控制喷浆量和提升速度。(4)控制水泥浆时间。控制施工现场的水泥浆停置时间不得超过3h；正式施工前，应确定搅拌速度､喷浆量等参数，将试桩参数作为正式施工依据；若水泥浆停置时间超过3h，为了防止水泥浆液在管路中发生凝固影响后续施工，须对输浆管路进行全面､彻底的清洗。(6)搅拌叶片更换。搅拌机搅拌过程中，搅拌叶因磨损，会缩减其直径，施工中一旦发生这类情况，应及时更换搅拌叶片。结语综上所述，采用水泥搅拌桩处理软土地基，可有效解决新路路基差异沉降，同时不会对老路基产生过大的影响，水泥搅拌桩处理软土地基的施工过程更灵活。应用水泥搅拌桩加固技术处理软基时，应根据设计计算参数，严格按照流程施工，做好各施工环节的协调，加强管理，全面提高桩基质量，提升软土地基的处理效果。Reference：[1]邓振宇.水泥搅拌桩在道路工程中设计要点分析[J].福建建材，2021，(10):54-56.[2]李兰平.探究深层水泥搅拌桩在道路工程软土地基处理中的应用[J].工程建设与设计，2021，(10):141-14