摘要：水泥土搅拌桩主要用于处理饱和软粘土低地基，使其处理之后能达到规范的要求，具体的操作是使用专用搅拌设备将混有水泥的软粘土进行充分的搅拌，其中水泥的作用是固化土体，它会同软土发生化学反应，使地基逐渐固化进而变为一种有强度且综合状况趋向于规范要求标准建筑用地。水泥能够将软土固化，其主要机理在于这种固化过程是一种物质化学反应，但相比于混凝土的硬化而言是有差异的，水泥土搅拌桩硬化所用水泥较少，且在硬化的过程中，水泥要借助活性物质才能在土中发生反应。水泥土搅拌桩硬化用时久，反应中水泥会出现水解和水化等变化，最终出现不同类别的水化物，而且反应中会出现离子交换或者团粒效应，从而实现硬化的效果，提升土体的强度。
关键词：市政道路建设；水泥搅拌桩施工技术；应用
1导言
水泥搅拌桩顾名思义就是利用水泥作为主要的固化原料，并将其与软基固土通过水泥搅拌桩机进行搅拌，从而促使水泥与软土之间发生相应的化学反应及物理反应，进而加强相关软土的稳定性，提高软土坚固力度以及承受力度，确保相应的地基质量。因此，水泥搅拌桩技术是整个地基建设工程的决定性技术。软基固土与其他的混凝土及硬质固土不同，软土的参水量更少，且活性相对较高，在通过水泥搅拌桩技术将其与水泥进行搅拌的时候，其产生反应并逐渐硬化的速度也会相对变慢，因此，整个工序显得更加的复杂。
2水泥搅拌桩工艺概述
2.1工艺原理
水泥搅拌桩就是采用深层搅拌设备将水泥浆喷入土体中，水泥浆和土体进行强制充分搅拌，土体与水泥浆发生物理化学反应，从而形成水泥土加固体，使得软土地基强度得以提高，是一种软基加固的有效形式。
2.2适用范围
水泥搅拌桩适用于松散～中密粉细砂、淤泥质土、稍密～中密粉土、淤泥、软～可塑粘性土、素填土、粉质粘土、松散～稍密中粗砂和砾砂等地质情况，对于存在大孤石的土层、密实的砂层和坚硬的粘性土则不适用。
2.3水泥搅拌桩的优点
水泥搅拌桩的优点：施工时无振动、噪声及污染，且不会对周边地基产生侧挤效应，所以对周围现有建筑物影响很小，可在市区内和密集建筑群中进行施工；可根据上部结构的特点和对地基承载力及变形的要求，灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固方法；水泥搅拌桩将固化剂和地基软土就地搅拌混合，充分地利用了原土和地下水，且不需另加水分；水泥搅拌桩形成的水泥土加固体，可作为竖向承载的复合地基、围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕、洞门加固等。与钢筋混凝土桩相比，能节省大量钢材从而降低工程造价。
3市政道路建设中水泥搅拌桩施工技术的应用
某市政道路工程道路全长724m，红线宽度20m。设计场区靠近长江，位于长江一级阶地，场地地下水主要为赋存于填土层中的上层滞水及下部砂土层中的承压水。地质勘察显示：根据地层岩性和工程地质特征，在钻探深度范围内地层自上而下可分为4层：杂填土；淤泥质粉质粘土夹粉土；粉土、粉砂夹粉质粘土；粉细砂。
3.1水泥搅拌桩的设计
水泥搅拌桩设计主要是确定桩长、置换率及水泥掺量。水泥一般采用强度等级为32.5级及以上的水泥，对于单、双轴水水泥搅拌桩在工程中的应用搅拌桩的水泥掺量的取值范围一般为13%~15%，而对于三轴水泥搅拌桩的水泥掺量的取值范围一般为20%~22%。对于湿法中的单、双轴水泥搅拌桩加固深度一般不大于20m，三轴水泥搅拌桩加固深度一般不大于35m，而干法的加固深度一般不大于15m，其桩径不小于500mm。通过上部结构对承载能力及变形要求来确定竖向水泥搅拌桩的长度及置换率，并且最好穿透软弱土层至承载力相对高的土层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆竖向水泥搅拌桩的单桩极限承载力或复合地基承载力标准值应该通过现场载荷试验来确定，对于初设时可通过单桩极限承载力或复合地基承载力计算公式来估算，并且应该满足由桩身材料强度确定的承载力不小于由桩周土所提供的承载力。
3.2水泥搅拌桩施工工艺
3.2.1制备水泥浆
当搅拌机处于特定深度时，严格按照设计的要求，进行水泥浆的拌置，在尚未开始压浆操作的时候，在料斗中将水泥浆提前倒入。需要注意的是，与混凝土开盘配合比一样，实际配置水泥浆的水灰比应根据水泥及地层土的性能情况由现场试验具体确定。
3.2.2试桩
根据地勘资料和施工图纸，选择典型的具有代表性的施工路段进行试桩试验，从而对水泥浆的水灰比和水泥的掺量进行确定，对搅拌次数、喷浆压力、钻进速度、提升速度、钻机转速、电流值变化等施工参数进行确定，为后续的大面积施工提供施工依据。本工程的水泥搅拌桩的施工长度为13m，选择三个不同的施工路段各试桩3根，总共试桩9根。试桩后经参建各方讨论确定如下的施工参数：水泥浆水灰比为0.45，喷浆压力为0.4～0.6MPa，水泥浆比重为1.80，采取“两喷四搅”的施工工艺，施工电流值为40A，持力层的判断电流值为60～70A，水泥的掺量按照设计值17.5%执行，钻进速度为1.0m/min，喷浆提升速度为0.8m/min，9根试桩的单桩承载力和复合地基承载力均满足设计要求。
3.2.3水泥搅拌桩成桩过程
水泥搅拌桩的成桩是水泥搅拌桩技术实施的首要前提工作，在成桩的过程当中，要先进行桩位放样并就桩位进行钻机、检验及调整，从而保障其在开钻施工的过程当中能够正循环钻至相应的需求深度；接着，需打开高压注浆泵对其进行反循环提钻，同时将水泥浆喷灌至施工场地基准面0.3m以下的位置，并反复的进行搅拌下钻工作，直至到达目标深度，最后，对其进行反循环提钻将水泥浆喷至地表，完成整个成桩工作，再进行下一根桩的施工。不难看出，这是一项复杂的技术工作，在整个施工过程当中，要严格按照施工设计方案一步步的来进行具体工作，对桩与桩之间的距离进行严格把控，开钻施工的时候要确保钻头正对桩柱中心位置，从而使得水泥浆与土壤能够充分的进行融合，确保成桩安全。
3.3水泥搅拌桩的检测工作
水泥搅拌桩成桩工作完成以后，还要加强对其进行维护及检测，从而确保后续工作的安全开展。尤其是在以下几个重要时间段，更要对其进行严格的检修工作。首先，是在成桩3d后，要对水泥搅拌桩的桩身上半部位进行检测，确保桩身均匀；其次，在成桩接近7d的时候，要对成桩的浅显部位进行挖掘检查，从而确保成桩直径形成的均匀性；最后，在成桩大约28d的时候，要对水泥搅拌桩的桩部中间进行采样检测，从而确保水泥桩的承受力度及均匀程度，以便确认此水泥桩是否完好形成。一般而言，在进行检测工作的过程当中只需对总桩的0.75%进行抽样检测即可。
4结论
总而言之，用水泥搅拌桩技术可以实现市政道路建设中的软土层地基的固化处理，施工时可以多个位置同时施工，提高地基固化处理的效率，从而提升施工速度。在实际的工程建设中，水泥搅拌桩技术已经较为成熟，工程质量便于把控，因而水泥搅拌桩技术在现阶段市政道路地基加固中得到了广泛的应用。相信在工程技术人员的不懈努力下，水泥搅拌桩施工技术将得到更加深入的发展与应用。
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论文作者:莫晓庆
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/25
标签：水泥论文; 水泥浆论文; 地基论文; 承载力论文; 技术论文; 粘土论文; 工作论文; 《基层建设》2018年第31期论文;