广东鸿福城建设有限公司 广东东莞 523000
摘要：双向水泥搅拌桩在公路软基处理中具有较为广泛的应用，对其展开研究具有十分重要的意义。本文结合工程实例，对双向水泥搅拌桩的施工应用进行了详细的介绍，并提出了施工质量的控制措施，为类似工程施工提供借鉴。
关键词：公路工程；双向水泥搅拌桩；应用
近年来，我国经济水平日益提高，促进了交通建设的发展，公路工程的建设不断增加。在公路工程建设过程中，软基处理水平的高低，直接对工程的整体质量产生影响，并关系到公路的行驶性能和寿命。而双向水泥搅拌桩具有施工速度快、施工沉降小、可靠性高等优点，在公路工程软基处理中得到了广泛的应用。为此进行相关介绍。
1 水泥搅拌桩施工
本工程水泥搅拌桩工程采用两种形式，普通双向水泥搅拌桩和钉形双向水泥搅拌桩，前者主要适用于k3+000～ k3 + 282路段，与强力搅拌就地固化处理组合应用; 后者适用于除k3+000－k3+282外的桥头路段中央分隔带、一般路段与涵洞路段的软土地基处理。桩顶铺设50 cm 厚的级配碎石垫层和一层土工格室。
钉形双向水泥搅拌桩的施工工艺与方法如下，普通双向水泥搅拌桩可参照执行( 无收缩与伸展叶片工序)如图1所示。
1.2 施工方法
(1) 搅拌机就位: 搅拌机到指定桩位并对中;
(2) 喷浆下沉: 启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正反向旋转切割搅拌上体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度;
(3) 施工下部桩体: 改变内、外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片收缩到下部桩体直径，喷浆切土下沉;
(4) 提升搅拌: 搅拌机提升、关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头底面标高;
(5) 伸展叶片: 改变内外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片伸展至扩大头径; 提升搅拌;
(6) 切土下沉: 搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵，向土体喷水泥浆，两组叶片同时正反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度;
(7) 提升搅拌: 关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50 cm，完成单桩施工。
2 工程概况
某公路工程一期项目设计起点桩号为k0 + 000，道路整体为东西走向，终点桩号为k6+ 320，全长6.320 km，沿线与107国道平面交叉，设置4 处出入村道平交口，设置1 处下穿桥梁人通和1处下穿桥梁的机通通道。全线设置桥梁9座，圆管涵9道。该项目地貌为冲湖积平原，浅部分布湖沼积相软塑壮粉质黏土，海积流塑壮淤泥质土，工程性质差，需要处理的软基工程量大，处理方式多如表1 所示。
表1 软基处理方式
2.1 材料、施工工艺和施工技术参数
(1) 材料要求: 采用强度等级42. 5 的水泥搅制浆，水泥应新鲜无结块，每批次进场水泥必须有生产厂家产品合格证，并根据有关规定进行抽查检验。
(2) 施工工艺钉形双向水泥搅拌桩主要适用于k3 + 000 ～ k 3 + 282 外的桥头路段中央分隔带、一般路段与涵洞路段的软土地基处理。具体工艺流程见图2。
(3) 施工技术参数其它施工参数: 按照《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012执行。
2.2 施工注意要点
(1) 水泥搅拌桩施工前必须进行工艺性成桩试验，试验桩数不少于5 根，并取得以下技术参数和技术要求:
① 满足设计掺入量的各种技术参数，如: 钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆( 粉) 压力、单位时间掺入量等。
② 根据下钻和提升的阻力情况，选择保证水泥浆液( 粉) 灌入量的合理技术措施。
③ 检验室内试验所确定的配合比、水灰比是否便于施工，是否需要添加外加剂等。
(2) 施工场地一侧靠近建( 构) 筑物或边坡时，应从靠近建筑物一侧由近向远施工，并采取可靠防护措施。
(3) 中央分隔带( 现便道位置) 范围内的水泥搅拌桩在半幅路基填筑完成后挖除便道抓紧施工。
(4) 在进行桥台部位处理时，应留出钻孔灌注桩的位置，适当移动与钻孔灌注桩有冲突的水泥搅拌桩; 涵洞处用水泥搅拌桩处理时，桩顶部标高应控制在箱通及涵洞垫层底部。
(5) 水泥搅拌桩质量控制应贯穿施工全过程。其质量检验标准应满足表2 的要求。
表2 水泥搅拌桩的施工质量检验项目
2.3 桩位及桩高程的控制
(1) 桩位。施工前由施工单位在桩中心插桩位标，由测量监理校核。要求桩位偏差不大于5 cm。
(2) 桩顶、桩底高程。要求桩底高程超高10 cm～ 20 cm，桩顶高程超高10 cm。
(3) 桩深垂直度。每根桩施工时，根据导向架的吊锤偏移用米尺测定搅拌轴垂直度，间接测定桩身垂直度。要求桩身垂直度偏差不超过1. 5%。
2.4 水泥掺量及浆液控制
(1) 桩身水泥掺量。水泥掺量是水泥搅拌桩质量的主要影响因素之一，施工时一定要确保每根桩的水泥掺量。应根据由实验桩所定的水泥掺量，检查每根桩的水泥用量。
(2) 水泥标号。根据设计要求选用水泥。进场后水泥必须检验合格后方可使用。
(3) 浆液。通过特制的制浆桶水的体积核选定的水灰比，确定每次制浆加入的水泥量。制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长，超过2 h 的浆液不再使用。
(4) 水泥浆液搅拌均匀性。贮浆池内浆液应均匀，输送时应确保其连续，喷浆搅拌时，若输浆管道堵塞或爆裂，应及时组织处理，时间过长应换浆。
2.5 搅拌和喷浆时间控制
喷浆时的提升速度也是影响搅拌桩质量的主要因素之一，施工时严格控制提升速度不大于0. 8 m/min。下沉速度可根据地层的不同分别选用搅拌机的1( 0. 45 m/min) 、2 ( 0. 8 m/min) 、3 ( 1. 47 m/min)挡。搅拌时不允许出现搅拌桩头未到桩顶浆液已拌完的现象。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，搅拌机应下沉停浆点以下0. 5 m，待恢复供浆后再喷浆提升。
3 水泥搅拌桩单元工程检测
选顶检测桩位，检测工作合格后才能进行。水泥搅拌桩单元工程施工完成后，应抽取该批桩数的2%进行成桩质量检验。一般在成桩后7 d 内使用轻便触探器钻取桩身土样，观察搅拌均匀程度，根据合同和有关规范要求采用触探击数( N10) 用对比法判断桩身强度。桩身击数不小于35 击/30 cm，检验深度一般在设计桩顶高程以下，不超过4. 0 cm。如因空桩较长，采用轻便触探进行检测，结果未必精确，起不到检测效果。可采用以下几种方法进行检测:
(1) 按单元总根数的2%进行坑探，挖深到建基面以下1 m，检查桩身完整性、连续性及搅拌均匀程度;
(2) 对0. 5%的搅拌桩进行抽芯检测;
(3) 个别地基相对较差的地段，进行单桩及复合地基承载力试验。承包商应按图纸或合同要求采用静荷载法试验检测单桩或复合桩地基承载力。符合地基承载力应符合设计规定。经触探检测对桩身强度有怀疑的工程桩，按规范取桩体中原状加固土土样，直接测定桩身强度。场地工程地质情况复杂或施工中有问题的桩，按规范应用荷载试验方法检验工程桩的承载力。对搅拌桩相邻搭接要求严格的地段，应在成桩养护到一定龄期时，选取数根桩体进行开挖，检查其外观质量。
4施工质量保证措施
(1) 水泥浆液应严格按试验确定的配合比拌制，浆液不得离析，不得放置过长时间，浆液倒入时须加筛过滤，以免浆液结块，损坏或堵塞泵体。
(2) 供浆应连续，拌和均匀。因故停浆应停机并将搅拌机下沉至停浆面以下1 m，待查明原因后恢复供浆，复搅后再进行喷浆; 如因故停机超过3 h，应先拆卸输浆管路，清洗管路; 并于复机后在相邻位置补桩。
(3) 搅拌桩机提升至地面地下2 m 范围内应用慢速，当喷浆口限将达到设计要求标高时，停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。
(4) 预搅下沉过程中应适当减少下降速度，并增加喷浆量; 如因土质粘造成堵管时应及时予以疏通，并在堵管位置上下1 m 范围内复搅复喷，防止断桩。
5 结论
综上所述，双向水泥搅拌桩具有无污染、无振动、效率高、施工效益明显等优点，在公路工程软基处理中得到广泛的应用。而在双向水泥搅拌桩施工应用中，施工人员要结合工程的实际情况，做好施工质量的控制工作，有效保障工程的成桩质量，提高公路软基处理的效益，从而促进公路建设的发展。
参考文献
[1]张艳明.公路软基处理水泥搅拌桩的施工质量控制及检测[J].交通世界.2016(33)
[2]时贞祥.双向水泥搅拌桩在软基处理中的应用[J].水利水电施工.2016(03)
论文作者:吴启平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签：水泥论文; 浆液论文; 搅拌机论文; 双向论文; 叶片论文; 工程论文; 路段论文; 《基层建设》2018年第3期论文;