中国建筑第七工程局有限公司 河南省郑州市 450004
摘要：随着我国经济的发展，公路建设也在不断推进深化，逐渐覆盖全国。在公路建设过程中，软土地基是常见问题。作为针对软基的一种有效处理方式，水泥搅拌桩逐渐成为公路软基处理的高频方法。文章基于对水泥搅拌桩技术的概括介绍，以公路软土地基为例结合案例论述了水泥搅拌桩的相关应用。
关键词：水泥搅拌桩技术；软基处理；应用
前言
水泥搅拌桩是我国近些年来公路工程建设中应用较为频繁的一种软土路基处理技术，其本质的原理是促使泥土和水泥在相互融合的时候发生水解与水化反应，从而实现提高土质强度、提高地基承载力的目标。但是水泥搅拌桩是属于地下隐蔽工程的一种，所以在整个施工的过程中控制要点极难掌握。下文就某工程进行了全面的分析研究。并且以此为基础，综合的分析了水泥土搅拌桩各阶段的质量控制。
1项目概述
1.1工程概况
该工程路线呈东西走向，项目总长1.26km。软基路段有一道箱涵。公路等级为一级公路兼城市主干道，路基宽度60m，道路建设工期为一年。
1.2水文地质粘性一般
道路沿线均属滨海沉积平原地貌，地层自上而下组成部分分别为表层素填土、耕土、粉质粘土、淤泥、粉质粘土、粉砂、残积粘性土、全风化花岗岩和土状强风化花岗岩：①1素填土，厚度为0.90～1.80m；①2耕土，厚度0.50～0.80m；②粉质粘土，层厚0.70～9.80m；③淤泥，层厚2.10～5.90m；④粉质粘土，层厚2.10～7.90m；⑤粉砂，层厚2.20～6.00m；⑥残积粘性土，层厚2.20～17.20m；⑦全风化花岗岩，坚硬程度为极软岩，工程地质性能较好；⑧土状强风化花岗岩，坚硬程度为极软岩，工程地质性能较好。根据地勘评定结果表明：场地地表水、地下水（其中pH值＞5.5）对钢筋混凝土结构中的钢筋受环境类型影响具微腐蚀性、受地层渗透性影响具弱腐蚀性。根据岩土工程详细勘察报告中岩土体物理力学性质指标及设计参数取值表，经计算在不进行地基处理的情况下天然地基总沉降量为35～96cm，天然地基工后沉降量为21～73cm。
2水泥搅拌桩施工技术概述
水泥搅拌桩技术是以水泥作为固话剂主剂，运用搅拌桩机将水泥送入土体并进行搅拌，使水泥与土充分接触并发生一系列物理化学反应，使软土硬结，达到强化软土地基的作用，提高地基强度。
2.1作用原理
1）水泥在软土中的水解、水化反应。普通水泥的化学成分包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝等化合物组成。在水泥与软土接触、搅拌过程中，水泥颗粒会与软土中的水发生水解、水化反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙等化学物质，以悬浊液形式存在，具有一定的胶结作用，在凝结后便形成了水泥土的胶结强度。2）粘土颗粒与水泥化物的作用。在水泥化合物形成后，有些水化物将自身硬结，这便是水泥石骨架。另一部分水化物则是结合了周围的粘土颗粒，由于粘土颗粒具有一定的活性，结合后生成新的矿物。这一作用的发生在时间、搅拌程度等方面有着一定的要求，因此，水泥搅拌桩技术在施工时应尽量搅拌均匀，使土块粉碎，将水泥与土质充分接触。
2.2优缺点
水泥搅拌桩技术具有以下两点明显优势。第一，适用土质类型较广，可加固深度大，目前我国国内水泥搅拌桩技术的加固深度最大值达到30m。第二，水泥桩搅拌技术施工工期较短，相应的成本较少，且无公害、无噪声、无环境污染，符合当下绿色生态理念。
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3水泥搅拌桩技术在公路软基处理中的应用
3.1施工前检验工作
3.1.3原材料的检查
在水泥搅拌桩施工过程中，最重要的原材料就是水泥搅拌桩所使用的水泥，这些原材料的选取和质量会直接影响到施工的工作质量，对工程质量有着直接的影响，因此，质量监控要首先从原材料入手，选用高质量的、符合施工要求、满足工程质量标准的原材料是高质量的工程的重要环节。水泥搅拌桩所用的水泥必须是满足规定要求经过试验室检验过的水泥，尽量不要采用那些小水泥厂生产的水泥，这种水泥产量小，质量不稳定，对工程质量有着直接的影响。其次是原材料的存放问题，水泥的存放环境应该具有防雨、防潮的地方，以免水泥因受潮而受到变质、结块，一旦水泥出现受潮、结块等变质现象，就不能再作为施工所用。
3.1.4施工前工艺试桩
因为各地段地质环境和条件不同，在进行施工工作之前，应先进行试桩工作。这样一来，可以有效避免因地质的变化而导致地基加固不能达到预期的效果，因此，在正式施工之前，必须进行工艺试桩工作，这样一来，才能设计出符合地质条件的水泥搅拌桩。
3.2水泥搅拌桩施工过程
3.2.1水泥土搅拌桩的定位
水泥土混合桩在软土地基的实际应用过程当中，需要首先注意工程的实际情况，必须先获得准确的测量定位，测量工作应该具备科学化和准确性，在实际的定位过程中，对于起重机的使用和相关设备的使用需要划分指定的现场区域，不能随意停放，从而使得实际的测量结果具备准确性。对于施工现场不顺利的场地，应先于场地平放，使后续作业机械正常运行。
3.2.2水泥土搅拌桩在软土路基施工中的搅拌和下沉
在软土路基施工中，水泥土搅拌桩可以有效地促进水泥浆体与软土的混合，有效提高水泥土搅拌均匀性。在施工过程中，当水泥搅拌机的冷却装置能正常工作时，水泥土搅拌机的启闭机可以打开。其主要目的是松开起重机内的钢丝绳，以确保水泥搅拌桩的机械沿相应的方向下降。在下降过程中，通过控制当前监测表，控制沉降速度，下沉速度过高或过慢，从而产生相应的质量问题。
3.2.3水泥土搅拌桩在软土路基施工中的搅拌和提升
软土路基施工中水泥土混合桩施工的关键环节体现在施工过程的均匀性，混合和起重。在沉降过程中，水泥混合桩将根据水泥浆和软土在沉降前的比例强制混合。当坦克达到设计深度时，将会更改为边缘。水泥灌浆应将水泥和水倒入料斗。砂浆泵打开后，水泥搅拌桩机械均匀提升，重复运行。通过连续下沉，混合和提升，可有效地水泥浆和软土融合，增强土壤硬度。
3.2.4喷浆量控制
水泥搅拌桩的质量与水泥的量和水泥喷浆的均匀性很很大的直接关联，因此，合理控制水泥浆的使用量和喷浆的速度是高质量的水泥搅拌桩的重要环节，在进行喷浆工作时一定要掌握好钻头的提升速度和水泥净浆的比例，保证喷浆的均匀性。最后还要注意在施工过程中，从开始喷浆到出浆要空出一定的时间，当钻机钻到桩底后，在停留一段时间后，再进行提钻。当在二次钻机进入桩底时，喷浆后就要立即提钻，这样才能有效避免因为搅动而导致破坏桩底的软土，使沉降量加大。一旦发现出现断降现象时，要立即进行补浆，保证成桩、接桩的连接性。
3.2.5水泥用量和进度指标监控
随时检查钻机的仪表仪盘，认真检查钻机的钻进深度、喷浆的深度、喷浆的流量等，做好相应的检查记录。在施工结束后，记录施工现场所使用的水泥用量，统计记录仪中所记录的施工桩长，两者进行统计对比，可以有效避免出现水泥用量过多甚至出现浪费的现象
结语
综上所述，文章简要介绍水泥搅拌桩技术的相关知识，以工程为例具体介绍水泥桩搅拌技术在公路软基处理中的应用，旨在为我国未来水泥搅拌桩技术的研究提供参考。
参考文献
[1]张永军.水泥搅拌桩施工技术在公路软土路基中的应用[J].山西建筑，2016，42（27）：139-140.
[2]李雪涛.水泥搅拌桩在公路施工中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2016，12（10）：114-115.
论文作者:张丽娜,陈晓梅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/4
标签：水泥论文; 粘土论文; 土路论文; 过程中论文; 技术论文; 水化论文; 公路论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;