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摘要：作为饱和软粘土加固的重要处理方式，水泥搅拌桩主要是通过水泥、水等材料进行浆液配制，最终形成固化剂，采用专业搅拌钻机在软土路基里喷入固化剂等，同时强制搅拌软土和固化剂，根据固化剂和软土发生的各种物理化学反应，促使软土形成强度较好的水泥桩体然后形成复合地基的一种软基加固法。在软土路基施工中采用水泥搅拌桩技术进行软土施工处理，可以有效降低路基的总沉降量、增加公路的荷载承受能力、提高抗竖向变形能力及减少工期等，基于此，现阶段大量公路工程施工建设中都采用了这种施工方式。
关键词：水泥搅拌桩；公路软土路基；施工技术
所谓的水泥搅拌桩，是利用水泥作为固化剂主剂的一种软基处理有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。在公路建设施工过程中的软基处理方面，大多采用为水泥桩搅拌桩施工技术，其作为主要技术措施以其独特的优势性，于近几年来被广泛应用于各条公路的建设工程中。
1水泥搅拌桩加固公路软土路基原理
通过采用机械把水泥与路基中的软土进行搅拌以加固路基土体的方式即为水泥搅拌桩，其在软土路基中的水泥与土发生了一系列物理化学反应，其硬化机理类似于混凝土，但水泥搅拌桩的凝结速度较混凝土凝结慢，而且其强度加固增长过程也较慢。从宏观上来分析，水泥搅拌桩能加固软土路基的承载力强度，其主要是水泥和土壤在强力搅拌下，土块被充分粉碎，而且粉碎得越细意味着水泥在土中的分布越均匀，则水泥土的结构强度离散型更少，水泥搅拌桩在软土路基上的宏观总体强度就越高。
2水泥搅拌桩在公路软基处理中的施工准备
2.1 施工机械准备
目前水泥搅拌桩在公路软基处理中最常用的施工机械主要有钻机、粉浆机及压缩机。水泥搅拌桩成桩的主要机械就是钻机，这种机械的主要应用功能为动力大、操作方便、能在速度不同的情况下进行均匀地正向钻进或反向提升，同时还可以全方位地自行移动。作为浆体材料定量发送的主要机械设备，喷浆设备的组成部分分别为储灰罐、发送装置及计量控制装置等，这些部件都是公路软基处理的关键性施工设备。压缩机可以提供一定压力气源给水泥搅拌桩进行有效施工，促使水泥浆液突破喷浆口土体阻力向软土内进行喷洒。
2.2 施工设备及材料检测
在公路软基处理施工中每台桩机一定要配置相应的记录器，其主要功能为对每米桩身喷浆量进行记录及有效控制，在记录器上必须自动准确地对操作时间、深度、喷浆量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数进行详细记录。必须标定桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称等，当发现仪表不符合施工规定及质量不合格是可以更换仪表，只有这样才能确保施工的质量。分别把两个0.5kg的吊线锤设置在桩机钻架两个垂直的面上，同时将垂直线画上。将钻进刻度线画在每台桩机的钻架上，明确标明其深度。这种情况下钻头直径将受到不同程度的磨损，施工企业必须将其磨损量控制在1cm以下，才能确保公路软基处理施工的顺利进行。
水泥搅拌桩所使用的施工材料主要就是水泥，在施工前必须在试验室对施工采用的水泥进行抽样检测。确保其符合施工要求时，才能施工。在水泥等施工原料的选择中，施工企业必须选择产量多、质量稳定的大规模水泥生产厂家。在存放水泥过程中，必须确保存在地点与防雨、防潮等施工要求相符合，杜绝在施工中使用过期、受潮等质量不合格的水泥。
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2.3 试桩作业
施工路段不同其地质条件也有所不同，为达到公路软基加固的预期目标，基于此必须在施工前进行试桩作业，并将试桩数量控制在5根以上。在软基处理施工中进行试桩作业是为了将设计喷浆量的各种操作参数提供给公路工程软基施工，主要参数有管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、钻进速度、搅拌速度等；同时对搅拌过程中的均匀性成桩直径进行检验在了解施工路段地质条件的情况下，确定水泥与水等材料的配合比，确保其符合施工的需求，在质量达标的情况下在适量掺合一定添加材料。在公路软基处理施工前，施工企业必须对下钻及提升的阻力情况进行充分掌握，并采用相应的施工技术进行有效施工。同时对持力层进入的判别方式进行准确确定。
2.4水泥搅拌桩加固公路软土路基的施工工艺
本软土路基工程采取的水泥搅拌桩加固施工工艺是：施工准备→搅拌桩机就位、调平→预搅下沉，同时喷浆至设计加固深度→边搅拌边喷浆同时提升至预定的停浆面→重复搅拌喷浆同时下沉至设计加固深度→重复搅拌提升，最后闭浆至预定的停浆面→关闭搅拌机、清洗→移至下根桩、重复以上施工流程。具体加固施工工艺如下。
（1）搅拌桩机定位。根据本软土路基的加固桩体定位，调整好导轨的垂直度，以确保钻头准确落到桩位上，保证搅拌桩的水平偏差应小于50mm，并使搅拌轴保持垂直，偏差应小于1.0%。
（2）制浆。所配制的水泥浆液应控制好其水灰比，水灰比适宜控制在0.45～0.55范围内。本工程根据试验室下发的配比为准。制备水泥浆时，搅拌时间标定不少于4-5min，对配制好的水泥浆液进行过筛，同时还根据试验确定来掺入一定比例的外加剂。
（3）送浆。泵送浆在泵出口压力应当保持控制在4-6MPa范围之间，对于本工程中桩长的则取高值，而对于桩短的则取低值，搅拌提升速度和输浆速度确保保持同步，为此本工程的水泥浆喷出速度控制在40-60L/min 之间。
（4）钻杆下沉钻进施工前应当标定搅拌机械的灰浆输送量。启动电机，放松起吊钢丝绳，空压机送风，让搅拌机的钻头沿着导轨下沉而钻进到搅拌桩设计深度。钻机正钻速度控制在80r/min-135r/min 范围内，而下钻进尺速度则控制在0.8m-1.0m/min范围内；同时本工程根据钻机钻到最深实时下钻速度和电流表的读数来判别钻头是否已到达持力层。
（5）提升钻杆同时上提喷浆强制搅拌。开启灰浆泵等待浆液到达喷浆口时，则根据规定的提升速度和搅拌速度，采取边拌边喷浆液以及边提升，直到设计喷灰标高。本工程考虑到一般表层50cm 土层侧向约束软弱，而对成桩不利，因此停灰面控制在离地面50cm 处。另外，为了有效地确保软基加固范围内均得到充分搅拌，严格控制搅拌时的下沉和提升速度，提升或下沉速度不得超过1.0m/min。
（6）复搅。到达停灰口后，关闭灰浆泵，再次将搅拌机下沉到设计要求深度，采取再搅拌后提升到地面，即采取整桩三次复搅工艺。
3结语
综上所述，水泥搅拌桩在公路工程施工中具有较高的工作效率，低成本投入，同时还不会产生污染及噪音较小，是一种适用性很广的施工方式。在公路软基处理方面水泥搅拌桩技术已经得到了广泛地应用。在利用水泥搅拌桩技术进行公路施工时，施工企业必须重视其施工质量，只有这样才能确保公路工程的整体质量。
参考文献
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论文作者:马雪霏,陆亚洲
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/9
标签：水泥论文; 土路论文; 公路论文; 速度论文; 固化剂论文; 钻机论文; 浆液论文; 《防护工程》2017年第29期论文;