天津第一市政公路工程有限公司 天津 300400
摘要：在市政道路施工当中，可以通过水泥搅拌桩对路基进行处理，不仅可以提升路基的稳定性，也可以提升其承载性。水泥搅拌桩具有操作方便、设备简单的特点，所以被广泛地应用在市政道路路基处理中。为了保证工程施工质量，必须严格按照施工工艺进行施工，并且严格控制施工参数以及施工工序，保证工程施工的质量。本文分析及探讨了市政道路水泥搅拌桩的施工技术及质量控制。
关键词：市政道路；水泥搅拌桩；施工技术；质量控制
1、前言
市政道路工程中，水泥搅拌桩作为一种地基加固措施，已经得到了普及，通过地基土内孔隙水完成水化反应后，接着进行固结，以确保改良地基的实现。水泥搅拌桩操作便捷，设备构成简单，目前已经被广泛应用到全国各大市政道路建设工程中，并取得不错的效果，下文将对其进行阐述。
2、市政道路水泥搅拌桩施工技术
2.1工程概况
某市政道路路基底部类型为地表过湿土，地下水位较浅（8～10m）地表以下0～5m内含水量较大（18%～24%）、饱和度Sr＞65%。新建路堤与桥台、通道台背连接处过渡段路基、地基处理。桥梁台背过渡段采用复合地基处理的长度按21m控制，通道按10m控制；桥梁台后复合地基处理桩长从桥台向路基方向一般分别采用8m、6m、5m，通道一般采用6m、5m。地基土过湿，含水量大于24%、饱和度大于65%时采用水泥搅拌桩处理。本工程设计基础处理采用水泥土搅拌桩，桩径为500mm，有效桩长为5～7.5m，水灰比0.45～0.55，采用32.5#普通硅酸盐水泥作为固化剂，成桩后复合地基载荷试验：复合地基承载力不得低于150KPa。
2.2施工工艺
2.2.1施工开始前的准备以及相关测量放样
(1)打扫场地：将施工地界内原地面上的淤泥、树根、草皮、腐植土等不适用材料全部挖除，进行场地整平，并在边侧开挖排水沟，保证雨季施工场地没有积水。
(2)布桩图的设计：施工前，按照设计图并根据各环节里程设计布桩图。布桩图上要将线路中心、路基底宽线，里程以及各桩编号标出，并确定出设计桩长，最后再经监理工程师以及布桩图报设计方验收后，才能开始施工。
(3)测量放样工作：测量放样施工前，根据设计图纸，定位放线，放第一组桩柆，根据设计图纸尺寸带线。
(4)工艺性试桩：正式大面积开工前，应进行工艺实验桩，试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及喷浆时间等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。
2.2.2钻机定位
钻机安装调试，检查转速、空压设备、钻杆长度、钻头直径等，并连接好输浆管路。待以上项目运转正常后，将钻机移动到指定位置，进行桩位对中，使钻头对准桩位，以水平尺调平转盘，并保证钻杆竖直，其偏差应小于1.5%。
2.2.3制备水泥浆
当钻机钻进到一定深度时，即开始按设计及试验确定的配合比拌制水泥浆。制浆时，水泥浆拌和时间不得少于5～10min，制备好的水泥浆不得离析、沉淀。浆液罐必须采用金属制容器，且容量应不小于单根桩的用灰量加50kg，以确保每根桩所需水泥浆液一次单独拌制完成；制备好的泥浆停置时间不得超过2h，否则应予以废弃。灌入浆液时应加筛过滤，以防浆内结块，损坏泵体。
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2.2.4钻进工作
确保桩机调正后，将主电机钻进开启，当搅拌钻头距离地面很近时，将空压机开启以实现送气。钻深要根据深度尺盘进行确定，其数值是地面与桩机横移槽的距离加上设计加固深度。如果深度尺盘满足预定数量，则要停止钻机，并将钻头反转，不过不需要提升，以准备送料。送料过程中，送料阀门以及送气阀门要分别处于开启状态以及关闭状态，要注意做好喷送加固浆液工作。
2.2.5关于钻头的提升
当加固浆液确实到桩底后要对搅拌钻头进行提升，通常为了确定加固液真正到了桩底，一般要在桩底停留一会，时间是2-4min，达到设计标高时要及时停止喷浆，其具体的喷浆深度要考虑搅拌提升速度进行确定。在还没有喷桩时不能开展钻机提升工作。提升停止时，要将送气阀门开启，并将送料阀关闭，以使空压机处于运转状态，如果搅拌钻头达到桩顶时则不能继承提升，要在原位保持2min长的转动，以使桩头尽可能均匀而且密实。
2.2.6搅拌工作
使搅拌钻头在旋转的同时向下钻一直到达设计桩底，接着提升出地面进行重复搅拌。停机时，要确保搅拌钻头高出地面，将空压机以及主电机关闭，并做好施工记录。然后，利用桩机液压系统，将桩机移到下一个桩位施工。搅拌施工完成后，在搅拌桩顶按照设计铺填30cm碎石垫层。
2.2.7排水管网对地基处理
在排水管网、箱涵范围先实施水泥搅拌桩，喷浆量由桩底至管中心处，待水泥搅拌桩施工完成一个月以后再进行管坑或基坑开挖施工，如上述处理的方法不足以满足排水管网及箱涵对基础的要求，应按排水管网对地基处理的要求加强。
2.3主要质量标准和技术要求
（1）清理平整施工场地
因水泥搅拌桩施工范围内地面土质较差、承载力较低。在水泥搅拌桩施工前应先将场地平整、清除障碍。如场地无法确保机械设备正常行走时，先回填1m左右的粘性土，以确保施工机械能正常施工，施工场地仍不能满足机械行走要求时，可铺设砂土或碎石垫层。压实度不小于90%。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。开机前必须调试，检查桩机运转和输料管畅通情况。
（2）根据实际施工经验，水泥土搅拌法在施工到顶端300～500mm范围时，因上部覆土压力较小，搅拌质量普遍较差。因此，停浆面应高出桩顶标高300～500mm，必须在开挖搅拌桩顶端时用人工挖除该部分（本工程采取在设计桩顶预加50cm桩长作为破除桩头用），确保桩顶质量。
（3）搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%，桩位的偏差不得大于20mm，成桩直径和桩长不得小于设计值。
（4）搅拌桩的施工工艺根据设计要求的配合比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩5根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、单位时间喷浆量等。搅拌桩所用的水泥应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。
3、水泥搅拌桩施工质量控制措施
(1)水泥搅拌桩在开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻；对输浆管经常检查，不得泄露及堵塞，管道长度以60m左右为宜，不得超过80m。
(2)设备就位后必须平整，确保施工过程中不发生倾斜和移动，机架和钻杆的垂直度偏差不大于1.5%，施工中采用吊锤观测钻杆的垂直度。桩机桩位必须对中，对中偏差不得大于50mm，桩径不得小于设计值。
(3)制备好的水泥浆不得有离析现象，停置时间不超过2h，若停置时间过长，不得使用；施工中采用流量泵控制喷浆速度，注浆泵出口压力保持在0.4～0.6MPa．
(4)严格按照试桩确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度；为保证施工质量、提高工作效率、减少水泥浪费，尽量连续施工，输浆阶段必须保证足够的输浆压力，连续供浆；如因故短时间停浆，将搅拌头下沉到停浆点0.5m以下，待恢复供浆后再喷浆搅拌；如停浆40min以上，对输浆管路应全面清洗，防止水泥浆在管路中凝结影响施工．
(5)施工中，如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，及时通知监理及设计人员，以便及时采取补桩措施．
(6)定期检查搅拌叶片的直径大小，如因磨损使叶片直径小于设计桩径时更换叶片，钻头直径磨损量不得大于1cm。
4、结语
水泥搅拌桩属于当前我国比较常见的一种软地基处理方式，并且在近些年的使用中取得了不错的效果，想保证该施工模式的正常运行，就必须明确施工要求以及施工技术。本文主要对市政道路建设中搅拌桩施工的优点、施工前提以及施工技术进行了阐述，结合国内近年来在该方面比较先进的参考文献，旨在提升市政道路建设中水泥搅拌桩施工的实效性。
参考文献：
[1]向世国.水泥搅拌桩在市政道路软土地基加固中的应用[J].21世纪建筑材料居业，2014，(2).
[2]曾凡书冰泥搅拌桩在横南铁路软土地基工程中的应用[J]．路基工程，2008，33(2)：56—57．
论文作者:田青松
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/8
标签：水泥论文; 钻头论文; 地基论文; 水泥浆论文; 路基论文; 钻机论文; 市政道路论文; 《建筑学研究前沿》2017年第7期论文;