摘要：近年来，路基软基处理中的水泥深层搅拌桩得到了广泛关注和应用，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对深层水泥搅拌桩技术相关内容做了概述，分析了施工前准备工作，以及水泥深层搅拌桩在路基软基处理中的应用。在探讨施工质量问题原因分析及控制措施的同时，研究了加强水泥深层搅拌桩在路基软基处理中的质量控制策略、。
关键词：路基软基处理；水泥深层搅拌桩；应用；研究
1前言
作为路基软基处理中的重要技术方法，水泥深层搅拌桩的应用极为关键。该项课题的研究，将会更好地提升对水泥深层搅拌桩技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化路基软基处理工作的最终整体效果。
2深层水泥搅拌桩技术概述
在公路施工中，经常会遇到软土层地段，这部分地段层土质松软，水份含量高，颗粒孔隙间距比较大，压缩性非常高、承载力较低，这种土层作为公路地基要进行恰当处理，通过一定科技手段来增强其硬度及承载力，如果对其处理不好，会导致路基受力发生塌陷、断裂及沉降等问题，影响到整体工程的质量。
实践中运用深层水泥搅拌桩技术对软土层进行加固效果比较好，逐步得到推广。这种技术是将水泥、水按一定比例进行配制，融合成浆液状并将喷入软土地基中，用专用机械将混合液体与软土运行搅拌掺混，利用这几种物质间的系列物理、化学原理发生反应，从而形成强度较高的复合地基处理技术。这种施工技术具有桩体强度高、承载力大、操作相对简单、效率较高等优点，从而被人们普遍认可。公路工程安全是建筑的灵魂。建筑工程地基的质量对有效提升工程建筑安全性具有非常重要的作用。它可以使工程建筑的地基在强度和韧性等方面达到规定的标准，从而提升建造工程的总体质量。保障施工顺利进行。要保证工程顺利进行，使整个流程中不能出现问题，对软土层的地基处理对于保障建筑工程的施工进程有重要作。在建筑工程施工中严把地基处理的质量关，从基础上做好整体工程的铺奠工作，对以后加快工程建设速度，确保工程如期的完工有重要作用。如果在建筑施工中软土地基问题处理不好，导致地基、路基、路面等出现问题，可能会造成路面变形、甚至塌陷等事故，就会影响到导致整个建筑工程停工进行处理，导致工期延迟等现象，从而影响到整个工程的进展情况。
深层水泥搅拌桩技术有许多优点，但在具体实践中也发现存有一些不足，有待加强研究与提升，如在水泥、水、土壤之间的比例把握上不容易控制好，会出现硬度不够，强度不均匀，出现冒浆等问题，对地基整体质量有重要影响。
3施工前准备工作
3.1施工场地平整
现场场地应予以整平，必须清除地上和地下一切障碍物。查明施工范围内的障碍物，地下有无大块石及地下管线等，空中有无高压电线等，所有障碍物应事先清除或设立明显标志避开，确保安全生产。
3.2施工放样
首先用全站仪（或经纬仪）准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置，然后用钢尺按设计要求的桩距用小木棍在施工范围内标示出桩位（一般按正三角形布置）。
3.3试桩
先按不同的地质段进行试桩，以掌握现场的成桩经验和技术参数。
3.4原材料的质量控制
水泥（固化剂）质量是关键，所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前，必须抽样做安定性试验、胶砂强度等指标，合格后方可进场使用。
3.5桩机安装就位
水泥搅拌桩桩机安装完毕后，应进行全面的检查调整：钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求；输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞；水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作；发电机或外接电源是否和桩机电路接通；粗略调整桩机机身的竖直度。
4水泥深层搅拌桩在路基软基处理中的应用
4.1定桩位
在施工开始之前就已经将定桩位确定下来，施工开始时只要按照施工计划进行即可，在施工时需要监理人员进行审查，确定准确无误之后，每个定桩位都要用标签做好标记，以防止出现漏施工的现象。在施工时应该注意两方面的问题，一方面，要保证钻机的钻头与钻杆处在一条线上；另一方面，要定期对钻机进行检查，如果有条件每天施工结束之后，都要进行检查，对其进行维护，以保证钻机在施工时不会出现故障，耽误施工进度，在检查钻机时，重点检查垂直度，以免在施工时出现偏差。
4.2预搅下沉
其主要工序如下：启动搅拌电机，将钢丝绳放下来，之后搅拌机要顺着导向杆搅拌有规律的切图下沉，其下沉速度主要是由输浆系统来控制。有些工程所在的地基地质层中有很多的石块，遇到这种情况，施工人员应该将搅拌轴的速度变慢，以防出现钻机叶片折断的现象。钻机施工时，可以不止一次的进行提升和钻进，这样可以减少钻机下沉的时间，如果遇到地质条件非常恶劣的工程，没有办法让钻机继续施工，这时，施工单位与监理单位就要做好沟通，按照工程地基基础布置的具体情况进行适当的移位，确保工程继续进行，但是无论遇到哪种地质条件的工程，钻机在施工时都要使导向架的垂直度符合要求，一般情况下，搅拌桩的垂直度要小于1.0%，而且搅拌桩位偏差要小于5厘米。
4.3制备水泥浆
水泥浆的配合比要根据工程要求来选择，不同的工程对水泥浆有不同的要求，水泥浆所使用的原材料为硅酸盐水泥，只要普通类型的即可，通常情况下其水灰比为0.45-0.5。
4.4喷浆搅拌提升
等到搅拌机下沉的深度已经符合工程要求之后，这时就要将灰浆泵启动，其主要功能就是把水泥浆送到地基内，其喷浆的时间有着严格的要求，一般要超过30s，在喷浆时就可以搅拌，与此同时还可以提升，保证提升速度要小于0.5m/min，如果已经达到桩顶，就应该马上停止提升，但是要直接搅拌几秒，等到桩形成之后，必须进行喷浆量的检查，查看是否满足要求。
4.5多次搅拌下沉、提升
搅拌下沉、提升这个工序需要重复进行，在作业时，要符合相应规范，防止叶片堵住的现象出现，并且注意喷浆，这样才能在不损害钻头的情况下，减少施工工期。
4.6质量检验
4.6.1开挖检验；成桩7天后，采用浅部开挖桩头目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。
4.6.2复合地基静载试验：水泥搅拌桩复合地基承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验，检验数量为桩总数的0.5%～1%，且每项单体工程不应小于3点。
4.6.3设置沉降和位移观察桩：在水泥搅拌施工地段，设置沉降和位移观察桩观测路基填土施工中和施工后的路基沉降和位移量。
路基工程施工应按设计要求进行地基沉降、侧向位移的动态观测。观测基桩必须置于不受施工影响的稳定地基内，并定期进行复核校正。沉降观测应采用二等几何水准测量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆边桩及沉降在施工期间每天应进行一次观测，在沉降量突变的情况下，每天应观测2～3次。当两次填筑间隔时间较长时，每3天至少观测一次。在填土过程中，应根据观测结果整理绘制"填土高-时间-沉降量"关系曲线图，分析土体的侧向位移值及其发展趋势，判断地基的稳定性。当路堤中心线地面沉降速率每昼夜大于10mm，或坡脚水平位移速率每昼夜大于5mm时，应立即停止填筑，待观测值恢复到限值以内再进行填筑。路基填筑至设计高程后，应在路肩设观测桩，与边桩和沉降同步进行观测，如沉降不稳定或达不到规范要求，采取压槽进行处理。
5质量问题原因分析及控制措施
5.1深层搅拌桩喷粉量不足
5.1.1质量问题及现象
粉喷桩和旋喷桩均是对软土地基深层加固的有效方法，由于加固料（粉体固化剂和浆液固化剂）的喷入剂量达不到设计要求，使得桩体强度达不到设计要求。
5.1.2原因分析
由于机械的故障出现在喷射浆液或粉体时出现停顿。在喷射过程中，钻头提升速度过快，整体喷粉（浆）不足。由于机械操作人员的失误，在浆液、粉体还没有进行喷射时就提升了钻头。粉体受潮结块以及浆液中含有块状体，致使喷口变小，喷射不畅。粉体中含有杂质，浆液的浓度不够。
5.1.3预防措施
每个工作班开工前认真检查设备，特别是检查空压机运行状况，输气管道的密封情况，以及对喷嘴进行清理，在操作过程中，随时记录压力、喷入量、提升速度等有关资料，随时进行检查分析，发现喷入量子力不足时，立即进行下沉复喷。严格检查粉体（水泥、石灰粉）的质量及液浆的浓度，不允许使用过期、受潮变质的材料。使用可以自动记录喷入量的设备，记录喷入量和喷入总量。施工人员不得无故在喷射过程中停机，严禁在没有喷射的情况下进行钻杆提升。因停电或机械故障等中断喷浆时，应采取复钻措施，复钻时桩身要与中断的成桩重叠不小于1m。
5.2深层搅拌桩强度不均
5.2.1质量问题目及现象
在对成桩进行强度检查时，往往会发现一些桩体的强度很不均匀，虽然有的部位（深度层次）强度很高，但是由于有的部位强度达不到设计要求，只好在其临近进行补桩处理。
5.2.2原因分析
由于软土层各层的密度不同，虽然钻头的钻进速度和提升速度均衡，但是粉体或浆液的喷入量却不同。软土层的各层密度尽管一样，但是钻头的提升速度控制的不均衡，致使粉体或浆液的喷入量不同。输入粉体或浆液的管道有轻微的堵塞，造成气压不稳定，从而使得粉体或浆液的流量不稳，时高时低，从而强度不均匀。机械故障或停电的原因出现中间停顿，或是机械带病作业在控制环节上失去均衡。浆液浓度不匀，粉体质量不纯或变质。
5.2.3预防措施
开始施工前，对机械各部进行详细的检查，不得使用带病机械进行作业。对所要处理的软土层各层密度情况详细掌握，控制好不同密度层次的粉体或浆液的喷入量，不可笼统地控制匀速提升钻头。严格控制原材料的质量和浆液的浓度。杜绝使用过期、受潮变质的材料。在喷入过程中，仔细观察和记录气压和喷入量的情况，有问题及复喷。
5.3深层搅拌桩断桩
5.3.1质量问题及现象
对已经处理完毕的桩体进行质量检查，出现村体在一定深度层次上没有强度。
5.3.2原因分析
在喷粉或喷液时，出现粉体或浆液已经没有而继续进行喷入施工。粉体或浆液输送管道堵塞没有及时发现而继续施工。钻头喷孔堵塞而造成喷粉或喷浆中断。提升钻头过快，造成喷入量的断续。所喷入的粉体或浆液质量有问题或纯度不够或是过期变质，不能起到固化作用。喷入过程中由于机械出现故障而停顿时间过长。
5.3.3预防措施
施工前对机械及管道进行详细检查，确保施工正常连续进行。严格检查控制粉体质量和浆液的浓度与质量。杜绝使用过期、受潮变质的材料。正式施工前进行试桩施工，确定各项技术参数，并经设计、质检部门签字认可，作为施工的依据。特别是要确定不同深度的钻头提升速度。保证粉体或浆液的储备量。经常检查钻头，磨损严重时易于堵塞，要及时更换。软土层中有粘土层时，在钻进和提升钻头时，严格控制速度，逐步缓慢提升，保证将粘土搅碎并拌和均匀。
6加强水泥深层搅拌桩在路基软基处理中的质量控制策略
6.1检验施工的适用性
深层搅拌桩在施工的过程中比较适合使用在淤泥、泥炭土或者是粉土的硬化处理中。水泥搅拌桩在处理泥炭土或者是软土地基当中的地下水本身就有比较严重的腐蚀状况时，其还是具备一定施工难度的，所以在施工之前，应该对这种施工方法适用的条件进行严格的控制。此外，温度对水泥强度和硬度等重要指标的影响也是不容忽视的，通常情况下，水温尽量不要过低。
6.2确定原材料的和机械的最佳施工条件
深层搅拌桩施工是通过搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也超高。但是过长的搅拌字数也会带来很多弊端，搅拌次数越多，施工时间也越长工程量变大。而通过试桩可以找到最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力以及复搅深度等参数，这样能够给下面大规模的施工提供数据准备，在保证施工质量的前提下尽最大可能的减少施工量。
6.3试桩要求。试桩要想得到真实准确的数据，必须符合相应的要求
根据以往的施工经典每个标段的试桩不少于7根，试桩之后才能进行下面的全面施工。具体的步骤是：确定施工段——进行试桩——7d后直接开挖取出——14d后取芯，以检验水泥搅拌桩是否能够达到设计要求主要是通过试块的无侧限抗压强度，确定试桩的效果。
6.4确保桩身水泥用量及耐腐蚀剂用量
水泥的使用量也会在很大程度上影响到桩体自身的强度。水泥量过大会造成浪费，但是水泥量太少又会使得桩体的强度过低，所以在这一过程中一个重要的任务就是对水泥的使用数量进行严格的控制。首先就是要确保桩体的水灰比和送浆压力和试验得出的数据完全一致。其次是按照桩体自身的长度计算其水泥的使用量是否达标，耐腐蚀剂一定要严格的按照施工的要求进行添加。
7结束语
综上所述，加强对路基软基处理中水泥深层搅拌桩应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的路基软基处理过程中，应该加强对水泥深层搅拌桩技术的重视程度，并注重其具体实施策略与方法的科学性。
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论文作者:王军
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/17
标签：水泥论文; 浆液论文; 路基论文; 地基论文; 钻头论文; 粉体论文; 强度论文; 《基层建设》2016年17期论文;