摘要：本文主要结合高速公路施工过程中存在软基处理，进行水泥搅拌桩施工处理软基的施工工艺及现场管理控制的注意要点。
关键词：水泥搅拌桩；准备；施工；工艺
1工程背景
海南省文昌至琼海高速公路土建WQTJ2标基本为南北走向，线路全20.05km，工期630天 。标段水泥搅拌桩施工段落26处，桩径均为φ0.5m，共计11839根、总桩长106203m。水泥搅拌桩分布及设置2施工准备
2.1机械设备准备情况
（1）各种测量、计量、检测设备完成标定。
（2）水泥搅拌桩设备进场，安装调试就绪。
2.2水泥搅拌桩施工现场准备情况
（1）搅拌桩施工场地事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍。
（2）水泥搅拌桩采用强度等级为32.5级的普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。
（3）水泥搅拌桩施工机械配置流量控制设备及喷浆量自动记录装置,以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。
（4）水泥浆搅拌设备有搅拌桶、储浆桶及搅拌机等组成，水采用有刻度的桶计量，水泥采用磅秤计量。
（5）水泥搅拌桩桩位完成测量放样，桩位用白灰点标记。
（6）水泥搅拌桩施工机械具备良好及稳定的性能，水泥搅拌桩机杆架上用红油漆标注钻进尺度线。
3工艺试桩
成桩施工前详细了解各施工现场的地质情况，选取有代表性的土层位置，钻孔取出一定的数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验，以验证软土的性质和设计的水泥土强度能否达到要求。搅拌桩施工前分区段进行工艺试桩，以掌握适用该区段的成桩经验及各种操作技术参数。成桩工艺试验桩不少于5根。
工艺试桩由施工单位、监理单位和建设单位共同参加。工艺试桩结束后，获取操作参数，包括搅拌桩水泥掺量，钻机钻进与提升速度，钻进持力层时孔底电流值，搅拌的叶片旋转速度、喷停浆时间等作为该区段搅拌桩施工的依据。
4水泥搅拌桩施工工艺
4.1水泥搅拌桩施工概述
水泥搅拌桩是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。水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能较快提高桩间的强度。但干法搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。本工程均采用湿法施工。
4.2施工流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
桩位放样：根据桩位设计平面图进行测量放线，定出每一个桩位，误差满足规范及设计要求。
钻机定位：依据放样点使钻机定位，钻头正对桩位中心。用经纬仪确定层向轨与搅拌轴垂直，调平底盘，保证桩机主轴倾斜度不大于1%。
钻进预搅：待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导架搅拌切土下沉，下沉的速度可由电机的电流监测表控制(一般为0.38~0.75m/min)，工作电流不应大于40A。搅拌机下沉时开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷边旋转。搅拌机预搅下沉时，不宜冲水；当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。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0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升。
提升喷浆搅拌：搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机（一般为0.3~0.5m/min）。成桩要控制搅拌机的提升速度和次数，应连续均匀，以控制注浆量，保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。
重复上、下搅拌：搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面，重复上、下搅拌采用二喷四搅工艺，待重复搅拌提升到桩体顶部时，关闭喷浆泵，停止搅拌，桩体完成。
清洗：向集料斗注入适量清水，开启灰浆泵、清洗全部管线中的残存水泥浆，直到基本干净，并将粘附在搅拌头上的杂物清洗干净。
移位：重复上述步骤，再进行下一根桩的施工。
4.3施工控制
（1）水泥搅拌桩开钻之前，用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
（2）停浆面高于桩顶设计标高30-50cm，在开挖基坑时，再将搅拌桩顶端施工质量较差的桩段用人工截除。
（3）为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
（4）对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
（5）为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均配备电脑记录仪。同时现场配备水泥浆比重测定仪，以备质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
（6）水泥搅拌配合比：水灰比、水泥掺量、每米掺灰量、高效减水剂用量等由试验配比确定。
（7）水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位,喷浆压力不小于0.4MPa。
（8）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。
（9）在搅拌桩施工过程中采用"叶缘喷浆"的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明，"叶缘喷浆"搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。
（10）施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
（11）施工中发现喷浆量不足，应整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。
（12）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容包括：①施工桩号、施工日期、天气情况；②喷浆深度、停浆标高；③灰浆泵压力、管道压力；④钻机转速；⑤钻进速度、提升速度；⑥浆液流量；⑦每米喷浆量和外掺剂用量；⑧复搅深度。
4.4质量检验
（1）水泥搅拌桩质量标准。
（2）在成桩28d后进行钻探取芯，抽检频率为总桩数的1%-2%，取芯位置宜为在桩直径2/5处，将代表性芯样加工成φ*h=50mm*100mm的圆柱体，进行无侧限抗压强度试验。强度值达到设计要求。
（3）在成桩28d或90d后进行荷载试验，检验单桩承载力和复合地基承载力，抽检频率为总桩数的0.2%-0.5%，且不少于3处，测定承载力达到设计要求。
（4）可采用轻型动力触探、静力触探以及反射波、瑞利波等物理探测方法，对桩的均匀性和完整性进行检查，本工程采用的是钻心取样法检查。
参考文献
[1]《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)；
[2]《公路路基施工技术规范》（JTG F10－2006）；
[3]《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；
[4]《施工现场临时用电安全技术规范》（ JGJ46-2005）；
[5]《海南省重点公路项目工程建设标准化管理手册》。
论文作者:赵运锋
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/26
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