摘要：现代公路工程施工中，为缓解桥头段填土与桥梁之间的不均匀沉降，大多采用软基处理的方式进行软基加固，缓解桥头跳车现象。水泥土深层搅拌桩作为目前众多软基处理方法中的重要一员，凭借其自身简单的操作流程以及施工工艺，且能够满足软基处理的技术要求。水泥土深层搅拌桩的应用，若不采用有效的技术手段进行控制，将严重影响工程质量。通过水泥土深层搅拌桩在公路工程中的实际应用，剖析了水泥土深层搅拌桩的优势，探讨了水泥土深层搅拌桩在施工过程中的进场准备、施工工艺、施工质量控制重点及控制方法，有利于促进水泥土深层搅拌桩进一步的推广应用。
关键词：路基软基处理；水泥土深层搅拌桩；自动拌浆；变频设备；质量控制
公路工程的路基软基加固处理技术中，水泥土深层搅拌桩技术是一项比较成熟的施工工艺，尤其是应用于软土地基的复合地基处理中，具有减少投资、施工进度快、污染少等优良的特点，通过自身处于刚性与柔性基础之间的特性，能够有效的缓解工后地基不均匀沉降引起的结构物开裂、跳车等现象，很好的保障了地基的稳定性，这是其他工艺很难达到的。目前建设市场，该软基处理工艺已经在很多建设项目的软基处理中被推广与应用。
1软土地基的特点及形成分析
软土，顾名思义，主要是指海洋、河流、湖泊、洼地以及滩涂等沉积面形成的特殊土壤。土壤条件的产生，主要是受到地形地貌以及不同气候条件的影响。软土与一般的土层相比较而言，具有不同的特点，具备一定的含水量，并且土质疏松，涉及到的耐力与承载力因素较弱，最常见的滩涂淤泥与具备一定压缩性的高泡和粘性土在我国当前的发展现状下，由于年代以及地域方面的差异，软土的性质以及土壤的厚度也不相同。
2水泥土深层搅拌桩所具有的优势
1)因该工艺采用的原材料主要为水泥，资源丰富，购买方便，无需再使用砂子、管桩、碎石等其他材料，且施工机械设备投入较简单。因此，其方便多工作面同时作业，施工工期可控，从而有效的降低了地基处理的成本投入。
2)该工艺是利用水泥作为地基处理的固化剂，通过深层搅拌桩机将水泥与天然土壤的有效拌合，利用水泥与土壤之间产生的一系列物理化学反应，使土体改良成为有一定完整性和一定强度的优质地基。因此，采用该工艺进行软土地基处理时，对桩体周围地基扰动小，对周边构造物基本无影响，能够很好的适应各种工况，使地基的形变量能够满足公路施工的标准要求。
3)该工艺施工过程中无施工废料，施工机械采用电能驱动，施工噪音较低，有效的保护了原有生态环境，是相对节能、环保的绿色地基处理工艺，具有很强的适用性。
4)因海启高速公路工程项目址区处于沿海滩涂地区，砂子、碎石等地材较为紧缺，且外运极为不便，所以该工艺具有更高的可操作性和经济性。
3水泥土深层搅拌桩准备
1）根据设计工程量、桩长和桩径等参数选择合适数量和性能匹配的深层搅拌桩机进场，根据施工段落的划分，按进场先后顺序对桩机进行编号，搜集相关合格证等证明材料进行备案和报验，报验通过后方可投入使用。
2）桩机配套设备与桩机一同进场，主要配套设备有水泥电脑喷灌自动记录仪，方便对施工的桩长和段浆量进行实时记录，并及时以机打小票的形式逐桩打印，方便现场对施工质量的控制，且作为归档资料一同归档；水泥浆自动拌浆机，通过该全自动化拌浆设备与散装水泥的配套使用，能够精确的按照浆液配合比进行制浆，有效的保证了浆液质量；自带变频设备的注浆机和卷扬机，能够方便采用钻进速度和喷浆量双控的原则控制水泥土深层搅拌桩的每延米水泥参量。
3）施工所用散装水泥、外加剂等原材料进场报验，试验室根据原材料报送施工配合比。
4）项目部对施工人员进行安全、技术交底培训，确保施工人员了解工艺流程和施工参数。测量人员根据设计资料进行施工放样，精确放出每根桩的位置，并插小方木示意，确保成桩位置准确。
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5）所有机械设备组装调试完成后，分项工程开工报告审批通过后，方能开始水泥土深层搅拌桩的施工。
4水泥土深层搅拌桩施工
1)制浆：本工程水泥浆水灰比0.5，桩体水泥参量为55kg/m,外加剂生石膏粉和木质素磺酸钙的参量分别为水泥参量的2%和0.2%，根据每个区段的设计桩长，计算出桩机每个喷浆流程所需要的水泥用量，根据试验室提供的配合比，将推算的原材料用量输入到水泥浆自动拌浆机的控制面板内，采用自动制浆模式进行浆液拌制，确保每盘制浆量与每个喷浆流程所需水泥浆量相等。
2)桩机定位：利用桩机行走卷扬机将调整机身位置，使钻头对准测量放出的桩位，桩位偏差不大于5cm，在桩机井架中心5m高位置处挂设吊锤，吊锤对准井架底部中心，根据设计桩身垂直度小于1%要求，吊锤偏离井架中心不得大于5cm，若超出允许范围，通过桩机斜拉杆和底部钢枕进行调节，确保垂直度和桩位满足设计要求。
3)钻进喷浆：本工程施工工艺采取“两喷四搅，钻进喷浆”的工艺流程，通过调整注浆泵和卷扬机的变频器，控制喷浆速度和钻进速度达到已制好的每个喷浆流程的水泥浆刚好用完的效果，施工过程中前后场之间需密切配合，确保喷浆均匀和喷浆量满足设计要求。为保证桩体的成桩质量，待钻进长度达到设计桩长时，原地坐浆30s，保证桩底的密实性。
4）提升复搅：钻进喷浆结束后，关闭注浆泵，调整卷扬机变频器，利用卷扬机提升钻杆，进行复搅作业，提升速度控制在0.8～1m/s。
5）重复3和4的操作，完成水泥土深层搅拌桩施工。
5水泥土深层搅拌桩质量控制
1）水泥土深层搅拌桩施工前，排查场地内地下管线，若有待管线改移完成后对场地进行整平，确保桩基底座水平，以保证桩体垂直度。场地整平后压实度不低于85，若不满足要求则需采取必要的掺灰处理。
2）施工过程中严格控制钻进和提升速度，为保证搅拌均匀，成桩时间应控制在5min/m以上。
3)每个区段开始施工前，根据设计桩长，在桩机井架醒目位置处标识出桩长刻度线，方便机长和现场管理人员随时掌握钻进长度，确保设计桩长满足要求。
4)施工过程中钻头磨损较快，每个作业台班结束后，要认真检查钻头直径，确保钻头直径不小于设计桩径，若小于设计桩径及时补焊。
5)为保证且验证水泥浆满足施工要求，现场配置比重计和稠度仪，随机对每盘料进行检测，若发现水泥浆液不满足施工要求，立即停止制浆，同时对自动拌浆机进行检查，查找问题并解决后方能继续施工。
6）为保证每个工班首根桩的喷浆量，根据管道直径和长度，计算所需浆液，在首盘拌浆时通过制浆量调整，以确保桩体喷浆量满足设计要求。
7)为保证成桩质量，根据配合比设计，推算出每盘料所需要的生石膏粉和木质素磺酸钙的重量，利用电子秤精确称量后分袋存放，以便逐盘加入。因生石膏粉起到缓凝和提升强度的作用，木质素磺酸钙起到减水作用，也是成桩质量的主要因素，施工过程中应严格控制。
8)在施工作业中，实时观察电机电流值变化，科学推算地层变化情况，若电流变化较大且钻进困难时，及时联系设计单位进行原因分析和变更处理。
9)施工过程中供浆必须连续，一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使喷浆口提升至停浆面以上0.5m，待恢复供浆后再喷浆钻进。如因故停机超过3小时，为防止浆液硬结堵管，应先拆卸输浆管路，清洗后备用，该桩需进行重新搭设。
6结语
通过以上水泥土深层搅拌桩施工工艺控制措施后，结合本项目部实例，通过取芯检测验证，桩体质量优良率达到100%，证明该工艺较好的解决了以往施工中的不足。随着时代的进步，先进设备的产生，通过试桩试验，进一步优化施工工艺，只有这样才能不断的完善施工参数，不断的提升工程实体质量。
参考文献
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论文作者:张海阔
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月上
论文发表时间:2017/6/28
标签：水泥论文; 地基论文; 水泥浆论文; 浆液论文; 卷扬机论文; 工艺论文; 桩机论文; 《建筑学研究前沿》2017年3月上论文;