摘要：在对我国的道路进行施工的过程中，要对水泥搅拌桩进行合理应用。在公路工程施工中，软基处理是非常关键的环节，如何对软基进行加固，提升路基稳定性和承载能力，是需要工程技术人员深入研究的课题。将水泥搅拌桩应用到公路工程施工中，能够有效满足对基础强度和稳定性的需求，而且施工速度快，效果显著。本文对水泥搅拌桩技术在公路施工中的应用进行了研究和讨论。
关键词：市政道路建设；水泥搅拌桩；施工技术；应用
引言
随着我国经济的发展与国际的接轨，更多先进的技术和理念涌入进来，使我国各个领域和行业都有了新的进步和发展。市政工程作为与我国国民密切相关的工程，也获得了一定的收获。随着水泥搅拌桩的投入使用，使得软土层的地基硬化得到了很好的改善。为了保证在市政工程中水泥搅拌桩的施工效果和施工安全，相关企业、单位应该严格把握水泥搅拌桩的施工工序、注意施工技术要点，以便为工程的后续阶段打下坚实的基础。
1水泥搅拌桩技术
水泥土搅拌桩，是一种针对软弱土层进行加固的工艺技术，将水泥作为固化剂，通过搅拌设备，在地基深层对水泥和软土层进行强制搅拌，通过相应的物理化学反应，使得软土能够固结成具备较高强度和稳定性的优质基础。水泥土搅拌桩的加固激励，主要是利用了水泥与土层之间的物理化学反应，水泥的掺量先对较少，通常不会超过需要加固土体的15%，水泥本身与黏土的混合并不充分，黏土较大的比表面积以及活性会导致水泥土硬化速度缓慢，过程也较混凝土硬化更加复杂。通常来讲，在土木工程中，水泥土搅拌桩的加固机理包括了三个过程：一是水泥水解和水化，但是其对于水的需求较大，如果土层中含水量低，同时选择喷粉施工，会导致施工难度增大，水解反应和水化反应无法顺利实现，影响加固效果；二是碳酸化，在施工环节，水泥搅拌桩由于水泥与土壤的不充分混合，必然会存在土块和水泥块，在这种情况下，想要提升总体强度，需要做好充分搅拌，确保水泥能够均匀分布到土壤中；三是黏土颗粒与水泥水化物的反应，如离子交换反应、凝硬反应等，与水泥水化反应密切相关，要求土壤含水量适中。
2施工准备
（1）施工前平整好施工场地，为了避免雨季可能产生积水问题，在施工场地的一侧需要开挖出排水边沟，保证一个好的施工环境。（2）为了提高水泥搅拌桩的成桩效果，对于回填沟塘的路段的每层回填土的厚度和压实度分别控制在50cm以下和70%～85%以内。（3）为了避免水泥的检验周期和难以进场水泥的情况，需要事先建设好面积在42m2以上、储水量在80t以上的水泥库。（4）在桩机的井架上将每米的深度标示线准确画出，并标识出钻头落地的“零”起点的位置。（5）增加桩机钻头上的横向搅拌刀片至6个，并将垂球挂在井架的正面和侧面上，垂球的中心位置需要用红油漆标示出。（6）组织施工技术人员、桩机组机长进行技术交底，确保所有人清楚施工工艺、资料的统一、施工过程中的管理制度、检测要求及付款方式等。
3市政道路建设中水泥搅拌桩施工技术的应用
3.1定位桩机
桩机的导轨需要依据加固桩机定位的情况进行合理的调节，确保能够对应着垂直度，并控制50mm以下的水平偏差和1%以下的搅拌轴的垂直度偏差。施工过程中，需要定期复查桩机，特别是钻头叶片因钻进而磨损，等到磨损达到一定程度时需要及时进行补焊，确保桩体直径的准确性。
3.2制浆
在配置水泥搅拌桩施工的水泥浆液可以依据水灰比的比例进行，水灰比一般控制在0.45～0.55范围内。参考以往的施工经验，水泥浆液配制过程中需要控制4～5min的搅拌时间，然后经过过筛，此外可能还需要掺加入外加剂[3]。在施工前，通过试桩结果确定出搅拌时间，搅拌和应用过程需要同时进行，为了避免水泥浆液出现块状和团状问题，需要均匀搅拌好水泥浆。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工工程中禁止使用会产生初凝问题的水泥浆。
3.3 送浆
在泵出口控制好压力，其范围为4～6MPa。高值的选取需要结合工程建设桩长的具体长度进行确定，确保一致的提升和输浆速度，并控制40～60L/min的水泥喷浆的速度。
3.4搅拌
（1）搅拌机钻进速度（下沉）控制为0.6 m/min，钻进搅拌转速为40 r/min，钻进喷浆流速为63 L/min，在桩端应喷浆搅拌30 s 让其与桩端土进行充分搅拌后再提升。（2）搅拌机提升速度控制不超过0.5 m/min，提升搅拌转速为60 r/min，提升喷浆流速为31 L/min，直至原地面或设计桩顶标高，搅拌机喷浆提升速度和次数专人记录。（3）注意检查钻头磨损情况并及时修补或更换，钻头直径偏差要小于3%。检查叶片注浆式搅拌头注浆孔堵塞情况和中心注浆管搅拌头的球阀工况是否良好。（4）搅拌机预搅下沉过程中不宜冲水，如遇土层较硬，可在考虑冲水对于桩身自身强度影响的前提下适量冲水。（5）控制好桩头施工质量，搅拌机在桩顶标高下1 m 时要放慢速度，提出地面前停止提升并搅拌数秒。（6）应连续施工不得中断，如意外中断，则将搅拌头下降到停浆点0.5 m 处，意外事项修复后再提升喷浆搅拌。如停机时间大于3 h，先将输浆管路拆卸清洗，再在原桩位旁补桩；如停机时间小于3 h，再施工时要重叠接桩，接桩长度不小于50 cm。（7）施工过程及时做好成桩记录，并根据记录数据判断喷浆量是否符合要求，如不满足要求立即补桩。
3.5质量控制
一是在正式施工前，需要做好必要的技术交底工作，确保现场施工人员和管理人员都能够明确水泥土搅拌桩的施工流程和质量要求，严格依照标准和规范进行施工操作；二是需要设置多级质量管控体系，如施工人员自检、质量检测员复检、项目负责人终检等，切实保证每一道工序的施工质量；三是应该做好设备和原材料的控制，确保搅拌桩机运行稳定，没有带病作业的情况，水泥的保存应该避免受潮变质问题，水泥浆液严格依照设计配比进行配置，避免随意更改的情况；四是在施工过程中，需要做好检查工作，对施工记录进行分析，对每一根水泥土搅拌桩的质量进行测定，如果发现不合格桩体，需要从实际情况出发，进行相应的补桩或者临桩加固作业。在该工程中，检查的内容包括了水泥用量、水泥浆罐数、喷浆搅拌提升时间、反复搅拌次数以及水泥浆技术指标等，需要安排专人对搅拌提升和搅拌下沉的时间进行记录，将误差控制在5s以内，杜绝未喷浆就提升钻杆的情况。
3.6质量检验
水泥搅拌桩施工完成后3d内，可以利用轻型动力触探装置，检查桩身均匀性；施工完成7d后，可以通过浅部开挖桩头的方式，观察搅拌桩是否均匀，成桩直径是否合理；28d后，可以利用双管单动取样器进行取样，测试样品抗压强度，确认合格后，进行单桩承载力试验。路基整体施工完成后，需要开展复合地基承载力试验。对于质量检验中发现的不合格产品，应该采取加强临桩或者补桩的措施进行处理，以保证路基施工的整体效果。
结语
综上所述，为了有效控制好施工质量，在利用水泥搅拌桩施工技术加固软基时，需要严格控制好喷粉量、搅拌桩强度的均匀性并避免出现断桩事件。将水泥搅拌桩应用到公路工程施工中，可以提升施工效率，降低施工成本，保证施工质量。不过，水泥搅拌桩本身属于隐蔽性工程，存在着许多不可预见因素，在施工中必须得到工程技术人员的重视，做好全程质量控制和质量检验工作，以确保其优势的充分发挥。
参考文献
[1]吕亚辉，王松涛.水泥搅拌桩在软基加固中的应用[J].技术与市场，2016（07）.
[2]陈智勇.浅谈道路工程中的软基加固技术与应用[J].科技经济导刊，2017（02）.
［3］袁宏伟，胡巧乐．浅析公路工程软基处理中水泥搅拌桩技术的应用［J］．山东工业技术，2015（3）：131．
［4］吉光杰．公路软基中水泥搅拌桩施工应用探讨［J］．交通运输研究，2013（7）：68－70．
论文作者:周梦云1,戚桦青2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/14
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