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摘要：目前我国经济发展快速，伴随社会经济发展与工程技术进步，水泥搅拌桩技术在建筑施工中的应用也愈加广泛与深入，特别是在公路施工中对软土层的硬化起着关键的功用。水泥搅拌桩处理软土地基是一在种安全可靠，经济效益高的施工方法，在建筑领域施工中承担着重要的角色，与地基土共同发挥着至关重要的作用。本文正是从水泥搅拌桩软土地基施工上的应用着手，简要介绍了水泥搅拌桩的形成机理，简单分析了水泥搅拌桩在软土地基施工中出现的相关问题，并根据这些具体的问题，阐述了在软土地基施工过程中如何监控水泥搅拌桩的质量问题，如何通过这些高效科学的监控对策保证水泥搅拌桩在处理软土地基上的加固效果。
关键词：软基；水泥搅拌桩；施工控制
随着道路建设不断纵深发展，因为地形条件的影响，实际建设过程中不可避免的需要将道路建造在软土地基上。因此，必须对软土地基进行处理，而软土地基处理的好坏，关系到路基的稳定性、整体工程的营运质量，以及工程的经济性。所以选择经济有效的软基处理方法是工程建设追求的目标。
1水泥搅拌桩技术概述
水泥搅拌桩技术是指将水泥作为固化剂，在地层深处通过水泥搅拌桩让水泥喷入土内加以强制搅拌，经由水泥固化剂与软土物理化学上的结合作用，令土质变硬带有水稳定性。从而增强地基强度与可靠性的技术，它是一类软基处理的施工措施。其原理在于特质搅拌后的水泥浆所含水泥较少，其水泥在与软土的结合包围中因其活性介质作用，硬化过程缓慢。最终使水泥化解为水化合物后发生凝固与硬结反应，增强地基中土质的强度。
2水泥土搅拌桩试桩目的
本项目地基处理质量要求非常高，一方面要保证厂房地坪的承载力达到设计要求，另一方面要保证地坪沉降控制在设计要求范围内。基于以上原因，有必要对地基处理的搅拌桩施工进行试桩，通过研究搅拌桩施工质量控制要点，制订统一的施工工艺标准。同时，要求各单位严格按照既定的标准执行，从而达到控制地基处理质量的目的。具体试桩目的如下：1）组织各单位统一研究地基处理和搅拌桩施工技术规范和施工规范，提高对搅拌桩施工规范的知识掌握，加强搅拌桩施工的质量管理。2）认真研究搅拌桩施工各工艺参数之间的关系，通过控制工艺参数，达到控制技术参数的目的。3）优化施工工艺流程，确保地基处理质量最大可能地满足设计承载力和沉降控制的要求。4）制订搅拌桩施工工艺的统一标准，并要求各单位严格参照执行，从而控制搅拌桩施工质量。5）进行搅拌桩试桩施工，掌握地质条件和施工参数第一手资料，同时通过调整搅拌桩施工工艺参数，既能够满足设计和施工规范要求，又能够保证现场搅拌桩施工的适用性、可行性。
3水泥土搅拌桩试桩过程分析
3.1泥浆质量密度的工艺参数试验
水灰比为0.5时，泥浆质量密度1800kg/m3。通过现场拌制水泥浆，对580#桩进行施工，搅拌桩以2挡提升（提升速度为0.4m/min，规范要求不大于0.5m/min），当提升高度至8m时，水泥浆的浆量耗尽，施工过程中发生了多次堵管现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其原因主要是：其一，当水泥浆的水灰比为0.5时，泥浆质量密度达到1800kg/m3，水泥浆浓度太大，施工过程中容易发生堵管，尤其此次试桩是在天气炎热的季节进行，更容易发生堵管现象，经各方商议确定在规范范围内提高水灰比；其二，水泥浆消耗速度过快，设计单桩泥浆用量15min内就已经使用完毕，因此要保证“三搅两喷”的工艺要求，就必须降低注浆速度。最终解决方案为：规范中对水灰比的要求范围是0.45-0.70之间，经各方协商后确定将泥浆水灰比调整为0.60，对应泥浆质量密度为1720kg/m3。
3.2试桩施工工艺的调整
根据以上2次试桩过程中发生的问题和解决方案，我们进行了最后一次试桩施工，以检验我们的工艺调整是否满足设计和施工的要求[4-5]。采用“两搅两喷”的施工工艺，施工桩长为19m的桩，试桩工艺确定如下：以4挡速度第1次下沉喷浆，耗时19min；然后以3挡速度第1次提升喷浆，耗时27min；再以4挡速度第2次下沉搅拌，耗时19min；此后以2挡速度提升搅拌17m，最后2m采用2挡带浆提升，耗时47.5min。试桩情况表明，19m桩水泥用量为1007kg，共计112.5min。该方法施工效率为每天完成12.8根桩，采用第1次下沉和提升均喷浆，桩身均匀性良好。在第2次提升时最后2m喷浆，加强桩头质量，每米的喷浆时间达到4.5min，相应的水泥掺入量达到27.6%。
3.3施工技术
（1）工艺流程
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→至工作基准面以下0.3m→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。
（2）施工方法
1)桩位放样:测量放出桩位轴线和高程，基础的轴线和高程的控制桩，应设置在不受打桩影响的地点，并应妥善加以保护。根据桩位布置图布桩。2)钻机就位:打桩机就位时，应对准桩位，机身垂直，在施工时不发生倾斜。3)正循环钻进至设计深度。为防止堵管，可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。4)第一次提钻喷浆:到达设计高程后，开启浆泵将水泥浆压入地基内，先原地空转几圈后，再边喷浆边提升搅拌，提升速度严格按试桩确定的速度提升。5)重复搅拌下沉和提升:为保证水泥浆和土搅拌均匀，将钻机重复搅拌下沉，至设计高程后再提升搅拌。为保证桩头受力后不损坏，在重复搅拌的过程中，可在桩头1m范围内二次喷浆加固。6)成桩结束，移至下一桩位重复②至⑤步骤。
3.4施工质量控制要点
①桩机就位由专人操作，专人钻头对位，对位采用目测，横竖双向观测，确保成桩位置准确；设备就位后必须调平，确保施工过程不发生倾斜和移动，采用吊锤观测垂直度。②水泥浆水灰比宜为0.45-0.55，严格按预定的配合比拌制；制备好的浆液不得离析，停置时间不得超过2小时；泵送必须连续，灰浆泵送机出口压力应保持在0.4-0.6MPa。③深层搅拌机喷搅下沉、提升速度不得超过0.8m/min，设计桩顶标高以下1m至桩顶部分，搅拌机注浆搅拌提升速度应慢速，喷口将至施工桩顶标高时应停止提升继续喷搅30秒，以保证桩头均匀密实。④、施工中如遇障碍物难以钻进时，如在地表下不深处可清除后钻进，若障碍物较深则应同有关部门研究解决。⑤施工过程如出现堵浆情况，应立即将钻头提出地面清通，重新钻进时应在堵浆处提前500mm的地方开始喷浆，以确保不断桩。⑥施工中应注意及时测量钻头直径，磨损超过10mm时，必须更换钻头或采取其它措施，确保成桩直径不小于500mm。⑦做好每一根桩的施工记录。⑧成桩中心与设计桩位的偏差：纵横轴线方向不得大于50mm；垂直度偏差不得超过1%。
结语
水泥搅拌桩适应于软弱地基的处理，对于淤泥质土、粉质粘土即饱和性土等软土地基的处理效果显著，处理以后可以尽快投入使用，工期比较合理，施工时低压操作，安全可靠，少污染，无振动，无噪声，对周围环境及建筑物无不良影响。
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[4]徐广杰.浅谈水泥土搅拌桩在地基处理中的应用[J].中国新技术新产品,2014(2):79-80.
作者简介：刘蒙（1992.04.25），男，籍贯：河北，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：高速公路施工技术。
论文作者:刘蒙
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第12期
论文发表时间:2017/12/11
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