【摘 要】目前，在市政道路的软基处理中使用的一种比较有用的手段就是水泥搅拌桩，它的作用就是把水泥当做固化剂，且在地质的深部位置采用特制的搅拌机械设备将软土和固化剂强制拌和，在两者共同的作用之下，使得软土硬结，提高地基的强度。本文阐述了水泥搅拌桩加固软土的原理、施工特点以及控制水泥搅拌桩施工质量的策略，以供参考。
【关键词】水泥搅拌桩；市政道路软基；施工应用研究
引言
水泥搅拌桩处理软基时是使用水泥作为固化剂，经过搅拌机的深层搅拌，将软基深部的软土和浆体或粉体固化剂强制搅拌均匀，使得软土和固化剂产生一系列的物力和化学反应，使软土凝结成具有较好的水稳性、整体性和不同形状的有着较高强度的桩、块体或是墙体等，并且和天然的地基形成复合地基，使得地基的变形模量和承载力得到改善。
2 使用水泥搅拌桩加固地基的原理
水泥加固土的过程就是水泥搅拌桩加固软土的过程，是以土和水泥间物力化学反应的过程为基础的。因为水泥的产量比较小，且水泥的水化反应和水解反应是在一定的活性土的包围下进行的，所以硬化速度慢，其增加强度的过程也比较慢。
2.1 水泥的水化与水解反应
普通的硅酸盐水泥是水泥搅拌桩通常采用的材料。软土与水泥进行拌和的时候，软土中的水和水泥颗粒表面的矿物很快就发生水化水解反应，生成了含水硅酸钙、含水铁酸钙、含水铝酸钙、氢氧化钙和水泥杆菌等等化合物。当中的硅酸盐与氢氧化钙能够迅速的在水中溶解，使得水泥颗粒表面又重新暴露出来，然后再次和水产生反应，于是土壤中的水溶液渐渐的达到饱和的状态，形成了胶体。除此之外，水泥杆菌以针状结晶的形式快速的析出，将大量的自由水固定成了结晶，减少了软土中的自由水。
2.2 水泥水化物和粘土颗粒的作用
当水泥里的各种水化物形成以后，其中一部分会继续自身的硬化，从而形成了水泥骨架；而另外一部分和周围的活性黏土颗粒产生反应。
2.2.1团粒化和离子交换作用
黏土当中的化合物表面都带有着各种离子，他们纷纷和水泥水化产生了钙离子，钙离子进行了当量吸附交换，使得离散的较小的颗粒相互靠拢，从而形成了比较大的土团粒，使得土体的强度得到了提高；因为软土本身就具有凝胶性，它与水泥水化后形成土团粒相结合，形成了水泥和土坚固联结的团粒结构，提高了水泥加固土的强度。
2.2.2 凝硬反应
水泥经过水化反应以后析出的钙离子能够和黏土矿物中的二氧化硅、三氧化铝产生化学反应，渐渐的形成稳定的不溶解于水的晶结化合物，这些化合物在空气或者是水中渐渐的硬化，这一系列的反应就是凝硬反应。该反应使得水泥加固图的强度增大了，并且具有了足够的水稳定性。
2.3 碳酸化作用
游离与水泥水化物中的氢氧化钙能够吸收空气与水中的二氧化碳，产生碳化反应，形成不溶于水的碳酸钙。这种反应也能够增强水泥加固图的强度，但是增加的速度却比较缓慢，幅度也比较小。从上文所描述的水泥加固土的原理来看，想要水泥土一直保持着足够的强度，第一点是要有足够数量的水泥；第二点数必须要使水泥充分的接触土壤，也就是使用机械将土和水泥搅拌均匀。这是水泥搅拌桩施工的控制重点，控制施工的时候也必须要确保全桩的水泥使用量，使持续喷浆与喷浆的长度一直保持，与此同时，还要加强复搅，尤其是复搅上部5m的范围。
3.水泥搅拌桩软基处理施工的特点
在市政道路的软基处理过程中的水泥搅拌桩施工中，地基加固的施工过程中无振动，无噪声，对环境的污染比较小，属于环保施工。与此同时，水泥搅拌桩的施工不会对侧向的土产生压力，对附近的建筑物的影响也比较小。在施工过程中，不用支撑和锚固就能自行的进行支护挡土。在施工的过程中将状体连接形成壁以后还有隔水障幕与不透水的作用，不需要采取降水的措施来解决地下水位升高的问题。水泥搅拌桩的施工周期较短、成本低廉并且效益显著。
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4软基处理过程中的控制水泥搅拌桩施工质量的策略
4.1 软基处理过程中的试验桩
在控制水泥搅拌桩的施工质量的时候，每项操作技术的指标都要经过试验桩来确定，因此能够有效的控制水泥搅拌桩的施工质量，试验桩的好坏是关键。在水泥搅拌桩加固的过程当中，搅拌的次数和拌和的均匀程度之间有着密切的联系，并且水泥的强度也会随着二者的增加而增加。在试桩的过程当中，需要探最好的搅拌次数、水泥浆水灰比例、泵送压力、泵送时间以及搅拌机的提升与下钻的速度等等，用这些数据来知道水泥搅拌桩的有效施工。
4.2 水泥搅拌桩施工准备
在水泥搅拌桩施工前，应该事先保持场地的平整，并且彻底的清除桩位之处的杂物。对场地中低洼的地方，应该使用黏土回填，但是回填的时候要避免回填土中有杂土。在应用水泥搅拌桩的过程当中，建议使用普通的硅酸盐袋子装水泥，这样可以便于计量。在应用之前，需要将水泥的样品送到实验室检验。施工的机械设备应该配有相应的电脑记录仪和打印机等等，对于实时的掌握和控制水泥浆的具体用量比较方便，能够确保均匀喷浆。与此同时，在施工中要用到的机械设备都必须要保持稳定的、较好的工作性能，在钻机开钻之前都应该让项目经理部和监理工程师检查、验收，验收通过以后才能开钻施工。
4.3控制水泥搅拌桩的施工质量
4.3.1控制水泥浆的质量
在实际的施工过程当中，在制浆罐中拌制的水泥必须符合设计好的水灰比，为了保证水泥浆液的稳定性和均匀性，还需要不停的搅拌水泥。实践当中，为了避免水泥浆离析的现象产生，通常来讲，超过两个小时的浆液就只能作废了。
4.3.2严格做好水泥的出入库管理
水泥运到现场以后需要通过现场的技术人员签字确认，得到技术人员的认可才能入库，然后等待技术人员检验合格之后才能够使用；每一个工作班结束以后都需要复查水泥的出库和进库以及在本班工作中水泥的使用状况，确保用量是一致的，在必要的时候还要对使用以后的进行点验核对。
4.3.3严格的控制泵送浆液的质量
泵送浆液之前，理应对桩机的运转和输料管等先进行严格的畅通性检测，并且要保证管路的潮湿性，这样可以保证输浆能顺利的进行。在泵送浆液的时候，泵压一定要足够且稳定，同时供浆要一直保持连续。必要的时候还需要遣派专人记录拌制浆液罐数，并且详细的记录下外加剂和固化剂的实际用量与泵送浆液的时间。
4.3.4严格控制桩长
在控制桩长的过程当中，可以采用两种方法，分别为：方法一，钻杆标控制法，在施工前需要测量钻杆的长度，然后使用红色油漆标记钻标，以此来记录桩长，通常桩长要比设计图纸的要求长度要长，这样能够便于掌握钻入和复搅的深度，以此来保障设计的桩长。方法二，度盘读数控制法，在开钻前，需要严格控制钻杆钻入的深度，圆盘读数应该为零，然后利用指针的读数读出钻桩长度。
5结语
市政道路的软基处理工程属于隐蔽工程，如果施工的质量不好，等到路堤等构筑物覆盖以后，就构成了隐患，并且不易于检查和补救。所以，在施工的环节就需要抓紧，严格的控制施工过程的管理是非常重要的，只有这样才能在施工的过程当中确保工程的质量。
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论文作者:曾晓明
论文发表刊物:《低碳地产》2016年7月第14期
论文发表时间:2016/11/10
标签：水泥论文; 水化论文; 固化剂论文; 浆液论文; 过程论文; 强度论文; 团粒论文; 《低碳地产》2016年7月第14期论文;