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摘要：本文结合工程实践介绍路桥工程软基处理方案。为今后工作提供参考。
关键词：路桥；软基处理；方案
一、工程概况
某道路规划等级为城市次干路，道路红线宽38-41米，双向6车道，路线全长约11.54 km，：其中路堤合一段约9.38 km，路堤分离段约2.16km。主线标准横断面为双向6车道，路基宽度38-41m，全线设置桥梁9座，涵洞12道。
本工程软土路基主要存在以下特点：
①淤泥、淤泥质土等软土普遍存在，而且厚度较大、受扰动后强度降低明显，软弱层厚度多在10-20之间，最大深度超过25米，处理难度很大。②地下水埋藏较浅，地下水埋藏深度在相对孔口标高-2.5～2.5m之间，地下水位标高随地形而变化；拟建工程场地内水系较发育，大部分为鱼塘及河道；路基为过湿路基类型。③场地软土层沉积时间短，其厚度较大，固结程度低，地基承载力低，孔隙比大，压缩性大，在附加应力作用下变形量大，渗透性低，固结处理强度增加缓慢，变形速率大且稳定时间长，灵敏度较高，具有触变性及流变性大的特点。
二、软基处理方案
填筑河道路段不存在浅层软土工况，软土层厚度均在10~25米之间，由于塑料排水板堆载预压方案工期较长、沉降较大，无法满足河堤施工要求，因此处理采用复合地基方案，综合考虑土体改良、置换率以及滑动稳定的要求，桩体采用水泥搅拌桩和钉形水泥土双向搅拌桩，在进行桩体施工之前先清除表面淤泥，换填中粗砂，压实后再进行桩体施工。
1、水泥搅拌桩
⑴基本原理
水泥搅拌桩是利用特制机械将软土和水泥粉（浆）体在地基深处就地强制拌和，经一系列的物理化学作用形成强度较高的桩体后与软土共同作用形成复合地基，是一种化学的加固方法。另外，填土完成后。还需预压一段时间方可进行下道工序的施工。复合地基承载力高，沉降大大减少，其沉降可分为两部分：复合地基处理土层强度高，压缩变形一般很小；沉降主要发生在桩端以下的土层。水泥搅拌桩复合地基即以水泥搅拌桩作为竖向增强体与桩间土加上其上的垫层构成复合地基。当地基土的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水pH值小于4时不宜采用干法。水泥搅拌桩用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数Ip大于25的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区，必须通过现场试验确定其适用性。
⑵施工工序
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→打开高压注浆泵→正循环钻进至设计深度并喷水泥浆→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→反循环提钻至地表并喷水泥浆→成桩结束→施工下一根桩。
⑶施工期间质量控制措施
①水泥搅拌桩开钻之前，应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。
③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。
④为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
⑤水泥搅拌配合比：水灰比0.40～0.50、水泥掺量18％。
⑥水泥搅拌桩施工采用四喷四搅工艺。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。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。
⑦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。
⑧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。
⑨施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如遇停电、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。
⑩现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：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。
如果遇到土质含水量较大，成桩效果不好，可以改用粉喷法施工。
⑷施工检测及验收
⑴水泥搅拌桩成桩7天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。
a、检验搅拌均匀性：用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。
b、触探试验：根据现有的轻便触探击数（N10）与水泥土强度对比关系来看，当桩身1d龄期的击数N10大于15击时，桩身强度已能满足设计要求；或者7d龄期的击数N10大于30击时，桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。
⑵水泥搅拌桩成桩28天后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做（3个一组）28天龄期的无侧限抗压强度试验，留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验，以测定桩身强度。钻孔取芯频率为1％～1.5％。
⑶如果某段水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10％，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求；如果不合格率大于10％小于20％时，则应在该段同等补桩；如果不合格率大于30％，则该段水泥搅拌桩为不合格。
2、高压旋喷桩复合地基
旋喷桩（高压喷射注浆）是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层预定深度后，以20~40Mpa压力把浆或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲切破坏土层，当能量大，速度快和脉动状的射流，其动压大于土层结构强度时。土颗粒便从土层剥落下来，一部分细颗粒随浆液或不冒出地面，其余土颗粒在射流的冲力、离心力和重力等力的作用下、与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列，浆液凝固后，便在土层形成一个固结体，当喷射流作360度旋转时，固结体呈圆柱形，路基处理采用单管注浆。旋喷桩对土体的改性很大，桩体强度搞，桩体作用明显。旋喷桩复合地基即以旋喷桩作为竖向增强体与桩间土加上其上的垫层构成复合地基。
旋喷桩桩底若打在持力层上，形成支承桩，更能充分发挥桩作用。旋喷桩的施工空间小、造价昂贵，仅在桥下、高压线下等上述桩基使用受到限制的场合才少量应用。
3、钉形水泥土双向搅拌桩处理方案
3.1基本原理
钉形水泥土双向搅拌桩（下称“双搅桩”）是在常规水泥土搅拌桩基础上发展而成的一种新工艺和结构形式，工程质量更容易保证。
水泥土搅拌桩系指利用水泥等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在软土地基深处，就地将软土和固化剂强制搅拌，由固化剂和软土之间产生一系列物理和化学反应，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土加固体，从而提高软土地基的承载力，减少地基沉降。
3.2施工工艺
⑴搅拌机就位：搅拌机到指定桩位并对中；
⑵喷浆下沉：启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度；
⑶施工下部桩体：改变内、外钻杆的旋转方向，将搅拌桩叶片收缩到下部桩体直径；喷浆切土下沉：两组叶片同时正反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到设计深度，在桩端应就地持续喷浆搅拌10秒以上；
⑷提升搅拌：搅拌机提升、关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到扩大头底面标高；
⑸伸展叶片：改变内外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片伸展至扩大头直径；提升搅拌：提升钻杆，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm；
⑹切土下沉：使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度；
⑺提升搅拌：关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm，完成单桩施工。
三、结语
本方案结合了道路、桥梁、排水涵洞的平面布置及竖向高程，以及对地基沉降、滑动稳定及承载力的要求，解决了工程场地条件复杂、工期紧张，需要处理的软弱土层厚度很大，局部路段厚度达到25米，桥涵结构物与路基相接段处理难度较大，且全线欠方严重等等问题。达到技术上可行，经济合理、满足工期要求的工程方案。
参考文献：
[1]《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规程》DBJ/T15-22-2008；
[2]《钉形水泥土双向搅拌桩复合地基技术规程》（苏JG/T024-2007）。
论文作者:温浩文
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿
论文发表时间:2015/12/9
标签：水泥论文; 地基论文; 土层论文; 搅拌机论文; 叶片论文; 深度论文; 标高论文; 《基层建设》2015年17期供稿论文;