天津五市政公路工程有限公司 300171
摘要：在我国，软土的分布很广，要根据软土不同的特点进行软基加固施工，要采用水泥搅拌桩加固软土地基应用技术，才能使软土地基基础质量得到保证，才能使公路在今后运营中得到较好的经济效益。
关键词：水泥搅拌桩；软土地基；应用技术
一、水泥搅拌桩的介绍
水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固方法，根据水泥水化的化学机理，其施工工艺主要有两种：第一种，先在地面把水泥制成水泥浆，然后送至地下与地基土搅和，待其固化后，使地基土的物理力学性能得到加强；另一种，采用压缩空气把干燥，松散状态的水泥粉直接送入地下与地基土拌和，利用地基土中的孔隙水进行水化反应后，再行固结，达到改良地基的目的。目前我国水泥搅拌桩施工较多采用“喷浆”工艺。本法适用于淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、杂填土且土壤含水量大于30%的软弱地基加固。
二、水泥搅拌桩施工流程
搅拌桩施工采用专用搅拌头钻机钻孔，搅拌钻进至基底加固范围后进行喷浆搅拌土体。其施工主要工序工艺流程如下：
1、定位：根据测量放线搭设稳定支架将钻机移到指定桩位，双向垂直度控制对中。调整机身，使设备保持水平，搅拌轴呈垂直状态，一般对中误差不超过2.0cm，搅拌轴向偏差不超过1.0%。
2、浆液配制：采用普通硅酸盐水泥P.O42.5，每米掺入量55kg/m，相当于每立方米土掺加水泥量280kg/m3，按水泥掺加量3%掺入木质素磺酸钙减水早强剂，水灰比0.45～0.50；如场地地下水丰富地质又以砂层为主，水泥掺入值取得比较大确保凝结效果。
三、水泥搅拌桩加固软土地基施工技术
1、二搅一喷
顾名思义，就是使用搅拌机对软土基进行两次搅拌，在两次搅拌之间采用喷浆对软土基进行加固。具体施工的过程就是：将搅拌机拿到需要施工的位置安放好并且固定住，开始时使搅拌机下沉到指定区域的预定深度进行搅拌，但是这时候还不能喷浆，只需要进行搅拌软土基就行。继而配置预先计划好的水泥浆注入，这个时候就可以将搅拌机提升并保持搅拌的状态，同时控制喷出水泥浆，然后再将搅拌机下沉（不喷浆），重复此前的两搅一喷的施工程序，这是第一阶段的施工工序。第二阶段是等待第一阶段的工序完成，搅拌机的冷却水循环趋于正常的时候，就可以对再次试着将搅拌机沉入指定区域，档数采用4档为宜，这样既能很好地维护机器，也能对软土基的情况有大致的了解。然后再次将搅拌机提升，提升的档数为三档为宜，速率为0.45m/min，这样就保持了节奏感，不致于地基被损坏。如果是桩长10m的搅拌桩单桩，第二阶段的施工时间应该保持较长的时间，这样才能使软土基中的水泥浆保持均匀，施工效果比较明显，工程质量能得到保证。在这种施工技术的过程中，应当还要注意掺灰量。不同的掺灰量对于水泥浆的质量影响也是不一样的。如果是使用两搅一喷的技术，掺灰量应当是15%为宜。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种施工技术的好处就是施工工艺比较简单，使施工技术人员便于掌握，施工成本比较低，能有效提升软基承载力，这对于公路路基工程来说，能取得较好的经济效益。二搅一喷适合于软土地基埋深不超过12米为宜。
2、四搅四喷
相对于二搅一喷的施工技术来说，四搅四喷则是比较复杂。具体的施工过程是：先将钻机抬到制定的位置，制好水泥浆备用。然后使用搅拌机下沉，而搅拌机第一次下沉就要喷浆，这跟两搅一喷的程序不一样，第一次搅拌机下沉就喷浆也省去了一些操作步骤，节省了时间。在喷浆的同时重复搅拌机上升和下沉的操作工序，保持均匀的速率，将水泥浆均匀地喷到预定的区域深度。操作一定的时间时，关闭搅拌机，等待冷却。在进行搅拌桩下沉的时候，应该要注意的问题就是下沉的档数要以五档为宜，速率应该保持在1.15m/min，上升的时候档数应该为四档，速率保持在0.73m/min，这样才能使水泥浆均匀地灌注。而这种技术要重视的问题是最后一次提升的操作方法，应当使用三档，速率为0.45m/min，转速不小于50转/min，保证喷浆量的均匀，水泥浆分布比较密实，达到真正加固软土基的作用。如果是桩长12m的搅拌桩单桩，第二阶段的施工时间应该保持48min以上，这样才能使软基中的水泥浆保持均匀，施工效果比较明显，工程质量能得到保证。这种技术的应用对于技术水平的要求较高，操作工艺也比较复杂，但是相对于第一种技术来说，有一个比较明显的优势就是它能使喷浆量更加均匀，在掺灰量17%的情况下，能更好地加固软土地基，效果也比较明显，使得路基工后沉降较小，施工效果比较明显，工程质量也得到了很好的保证。不足之处就是复杂的工艺带来的就是施工成本的提高。四搅四喷适合于软土地基埋深超过12米为宜。当然，这要根据不同的土质采取不同的技术，合理地应用技术，才能使工程的质量得到保证。
3、施工质量控制
施工质量的控制主要是针对水泥的用量而言的。水泥用量的调度会直接影响到水泥搅拌桩的强度和桩身的质量，要根据一定的比例进行配制，这就涉及到喷浆量和水灰比的计算，这两项的预算配制是影响施工质量的主要因素。因此，施工质量控制主要是对喷浆量和水灰比进行控制。
（1）水灰比控制
一般都是在搅拌桶内放入适量的水，也可以事先确定要放一包水泥需要多少水，然后在搅拌桶内划好刻度，根据事先进行实验得出的科学数据进行水泥浆的配制，可以分为两次配制完成一根桩柱所需要的水泥浆。可以在施工的现场设置专门的人员对实际的浆液比重数据进行记录，将实际的使用数据跟实验室所使用的水泥数据进行比较，得出合适水泥用量数据，再根据科学合理的数据对现场的水灰比进行调制控制，符合实际运用的需要，既节省了资源，又不会延误工期，保证了水泥搅拌桩的质量。举例说明我标段按设计水灰比1：1进行施工，每延米50Kg/m的设计水泥掺量制做水泥浆，通过量测水泥搅拌桶尺寸为：直径Φ100cm，桶高100cm计算出体积为：785L。按每桶728L浆液剂量拌和，按1.51比重计算出每桶浆液重量为1100Kg，按1：1的比重计算出每桶的水泥与水的重量都为550Kg，即每桶浆液拌和最少需放11包水泥。
（2）喷浆量控制
要控制每米搅拌桩的水泥浆的喷浆量，一定要使用到流量计。在各个指定的区域都用上流量计进行喷浆量的记录和统计，使喷浆量要一直保持大于或者等于设计的喷浆量，这样才能使喷浆量均匀，如果是小于或者等于设计的喷浆量的话，会在一定的程度上降低桩柱的强度，时而达不到设计的地基承载力要求，影响工程质量。流量计的使用，也可以让施工技术人员清楚，哪一种技术使喷浆量更加均匀，更适合当前的实际施工状况。施工前，流量计需标定后方可使用，我标段按设计桩长为6m，喷浆量计算应为428L。
四、水泥土搅拌桩质量检验
1、在已经完成的工程桩中应抽2%的桩进行成桩质量检验。一般在搅拌桩成桩后7d内，用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，同时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。
2、搅拌桩施工完成后，不允许在其附近随意堆放重物以防桩体变形。必要时，对桩身进行钻孔抽样检验。
3、施工过程中随时检查施工记录，并对每根桩进行质量评定。对于不合格的桩，将根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施。
4、基坑开挖后，检验桩位、桩数与桩顶质量。如不符合规定要求，采取有效补救措施。
五、结束语
软土由于自身的特点，具有一定的承重能力。但在大部分的公路路基中，软土地基基础往往都不能满足路基设计时要求达到的承载力，为了提高软土地基的承重能力，水泥搅拌桩技术是用于加固软土的一种重要技术手段。本文就水泥搅拌桩加固软土地基应用技术进行了分析和探讨，以供同行参考。
论文作者:张绍峰
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/24
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