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摘要：海滨地区公路工程的软土地基处理难度较大，使用常规桩进行加固往往难以达到预期的处理效果。本文将以温州海滨地区某公路工程为例，探讨钉型水泥土双向搅拌桩的海滨公路软基处理中的应用，首先介绍了工程基本情况及其软土地基地质特点。在此基础上，研究钉型水泥土双向搅拌桩的具体应用，包括其工作原理、与常规桩的对比应用、具体施工技术方法等。
关键字：钉型水泥土双向搅拌桩；滨海地区；公路软基处理
前言
软土地基处理问题是公路工程建设需要考虑的重点问题，由于软土地基自身抗压能力和承载能力较低，容易因地基变化引发路面开裂和不均匀沉降等问题，危害公路使用安全。一般在滨海地区，由于公路与海岸线距离较近，土壤中的盐分含量和有机质含量较高，容易出现软土地基的情况。近年来，关于软土地基处理技术的研究受到了行业内外的广泛关注，也取得了许多研究成果。钉型水泥土双向搅拌桩就是一种有效的软土地基处理工艺技术，应促进其在滨海公路工程中的应用。
1工程概况
温州市龙湾二期工程东临龙湖二期主堤，西接天成围垦，南面和西面分别以龙湖二期的3#、2#施工道路为界。龙湖二期围涂工程为III等工程，工程主要内容包括水闸、建筑物海堤等3级建筑物。海堤设计标准为50年一遇高潮水位及同频率风浪组合，防洪防潮标准为50年一遇。道路施工和河道施工的次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。工程采用先吹填再进行地基处理的建设方案，新建纵横隔堤4条，将施工区域分为2个涂面整理区。沿隔堤堤线每200m设置一个会车平台，堤顶宽度为4m，平台长度为25m，宽度为8m。面层采用10cm泥结石路面和30cm石渣垫层结构，隔堤长度为8541m。软基处理后的标高为+3.5m，要求承载力达到50KPa。
2海边公路软土地基的地质特点分析
上述滨海公路工程的土壤盐分含量明显高于内陆土壤，且土壤含有大量淤泥和有机成分，包括植物根系、腐殖质等。自然地基的强度较低，力学性能差，且厚度不一。在土地面积使用需求不断增加下，为缓解土地资源压力，围海造陆的滨海公路建设工程越来越多，类似于上述工程，一般都采用吹填土法，从沿海航道或港口采集疏浚淤积泥土，在水力吹填下，形成新的陆域场地。但这也导致新形成陆域的含水量较高，一般可达到80%左右。其强度和承载力均较低，属于现行公路标准规范中定义的软土地基。其结构组成包括淤泥质粉质黏土、淤泥和淤泥质黏土等，由于软土自身的流动性和延展性特点，给工程施工增加了难度。在工程施工中，必须采用合适的地基处理技术，确保经过处理的软土地基能够满足车辆通行要求。其中，钉型水泥土双向搅拌桩是目前常使用的一种软基处理方法，将水泥作为主剂与固化剂，并通过充分搅拌，引发物理化学反应，提高地基强度[1]。
3钉型水泥土双向搅拌桩在海滨公路软基处理中的具体应用
3.1钉型水泥土双向搅拌桩工作原理
图 1 钉型水泥土双向搅拌桩示意图
基于对海滨公路软土地基特点的考虑，上述工程决定采用钉型双向水泥土搅拌桩进行软基处理。该方法是在传统水泥搅拌桩技术的基础上，采用同心双轴钻杆，将喷浆口设置在内钻杆处，并将可以双向旋转的叶片安装在内外管处。在施工过程中，可以利用内外管叶片的高速旋转，对水泥土进行双向搅拌。这种搅拌方式可以使水泥土搅拌更加充分，均匀分布在桩体中，从而提高成桩质量。在叶片的双向旋转过程中，水泥浆可以与土充分的融合，达到对水泥浆进行充分利用的目的，有效增强桩身强度，从而提升复合地基的承载力。同时，通过堵住水泥浆上冒，还可以减少水泥浆的浪费，节约施工成本。在钉型水泥土搅拌桩形成后，其同心钻杆上的2套搅拌叶片扩展开，桩界面上部叶片正反向旋转，呈现类似钉子状的搅拌桩，如图1所示，在同等施工质量条件下，可以提升桩身强度30%左右，同时可以缩短1/3左右的施工周期，综合效益显著[2]。
3.2钉型水泥土双向搅拌桩与常规桩的区别应用
钉型水泥土双向搅拌桩是由传统搅拌桩工艺改进得到的，可以直接使用原有设备进行施工，技术更新成本较低，为该技术的应用推广提供了方便。而且钉型水泥土双向搅拌桩的施工工艺流程复杂度也较低，施工人员可以在原有技术水平上，通过短期学习，掌握这种施工技术方法。与常规桩处理技术相比，利用钉型水泥土双向搅拌桩处理技术有利于提高施工效率和处理效果，同时能够降低施工成本。常规桩采用单向搅拌方法，相当于在同一个面上切割土体，因此经过搅拌后的土体不够均匀，成桩后的桩身强度也较低。钉型水泥土双向搅拌桩利用双向搅拌方式解决这一为，而且钉型桩结构受力也更加合理，软土压力会随深度增加而减弱，可通过对桩钉直径进行合理设计，使其压力与复合地基更加匹配。扩大头的作用是增加涂层置换率和桩间距，从而能够减少桩的使用数量。因此，使用钉型水泥土双向搅拌桩不仅能够减少工程量，缩短施工周期，还能节省施工成本。由于具有突出的经济效益，该方法已经受到施工企业的青睐。
3.3钉型水泥土双向搅拌桩施工技术方法
软基处理技术的实际应用效果主要受土壤基础条件、施工工艺等方面的影响，在施工过程中，需要充分了解现场地质条件，并做好前期准备工作，包括人员和设备的组织调用等。在施工过程中，需要有专门的技术人员在现场进行监督，除了安排施工单位的自检人员外，还要有监理人员和业主的参与，协同负责监督，从而及时发现软基处理施工过程中存在的问题。钉型水泥土双向搅拌桩属于湿喷桩施工技术，水泥和石膏粉的材料质量对其成桩质量有直接影响，在材料管理中，必须由施工方人员和监理人员共同对材料质量进行检查和记录，做好台账管理工作。在施工技术应用工程中，要重点检查桩的垂直度，做好每一个桩的垂直标记，严格控制桩的垂直度偏差在1%以内。由专业施工技术人员对实际施工中的各种技术参数进行确定，并根据工程设计要求，确定测试桩比例，确保施工技术方案的可操作性。此外，还要根据当前施工变化，对水泥浆体密度等进行微调，并做好运输管理，避免材料质量因长距离运输发生变化。完成施工任务后，要对钉型水泥土双向搅拌桩成桩质量进行全面检查，与设计标准进行对比，确保质量符合要求后，才能进行后续施工环节，为工程建设安全提供保障。
结束语
综上所述，钉型水泥双向搅拌桩是一种适用于海滨公路软基处理的施工技术，具有比传统搅拌桩工艺更加显著的施工效益。通过在海滨公路工程中引入钉型水泥双向搅拌桩技术，可以同时提高桩身质量、施工效率，并降低施工成本。通过在施工过程中做好相关技术控制工作，可以确保钉型水泥双向搅拌桩能够达到公路路基处理要求。
参考文献：
[1]田宝林.钉型水泥双向搅拌桩在珠三角软土地基中工程的应用实践[J].建设科技,2016(11):174-175.
[2]周儒夏. 钉型水泥土双向搅拌桩在临海高等级公路软基处理中的应用[A]. 江苏省公路学会.江苏省公路学会2014年学术年会论文集[C].江苏省公路学会:江苏省公路学会,2014:6.
论文作者:强军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/29
标签：双向论文; 水泥论文; 公路论文; 滨海论文; 土地论文; 水泥浆论文; 地基论文; 《防护工程》2018年第28期论文;