摘要：本文通过工程实例，对水泥搅拌桩在市政道路桥梁基础处理中的应用进行了分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：水泥搅拌桩；市政桥梁；软基处理
一、前言
随着城市道路建设的迅猛发展，对地基强度、施工工期的要求越来越高，特别是在市政道路桥头的软基处理，技术较为复杂，一旦处理不彻底，易产生地基下沉，引起桥头跳车。水泥搅拌桩是用于加固地基处理，其原理是以水泥材料为固化剂，利用深层搅拌机械对原位软土进行搅拌混合，经过物理、化学作用形成较坚硬的拌合柱体，从而使软土硬结成具有整体性、水稳定性和符合使用要求强度的地基，减少地基沉降量。某市政道路红线宽度为24m，道路全长1.14km，全线含大桥一座，桥全长123.65m。经勘探揭示，该路段需处理的软土主要为2-1层淤泥，淤泥呈流塑状、强度较低、具有高压缩性，层厚为1.1-10.2m，需进行深层软土处理。拟建场地地基土分布如下：（1）层素填土：结构松散，强度低，均匀性差，为不良地基土，不能作为桥梁的持力层（3-1）层强风化花岗岩：节理裂隙发育，岩体破碎呈碎块状，锤击声哑。属硬质岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级，不适宜作为桥梁持力层；（3-2）层中风化花岗岩：节理裂隙较发育，岩芯呈块状，少量呈短柱状，岩质较新鲜，岩质硬，锤击声脆。属硬质岩，岩体基本质量等级为Ⅲ级。适宜作为桥梁持力层；（3-3）层微风化花岗岩：青灰色，岩石成份为石英、长石、云母等，花岗结构，层状构造，岩质新鲜坚硬，岩芯呈柱状，少量碎块状，锤击声脆。属硬质岩，岩体基本质量等级为Ⅱ级。适宜作为桥梁持力层。本项目软基采用水泥搅拌桩进行施工，下面就该工艺进行分析与探讨。
二、水泥搅拌桩施工工艺
（一）施工准备
（1）打扫场地。施工开始前，要根据技术规范打扫干净场地。清理完成的场地要维持整平，做好报验单，并通过监理工程师验收以及签字认可后，才能开展后面的施工。
（2）布桩图的设计。施工前，按照设计图并根据各环节里程设计布桩图。布桩图上要将线路中心、路基底宽线，里程以及各桩编号标出，并确定出设计桩长，桩长垂直偏差小于1.5%，桩孔定位误差不超过5cm。最后再经监理工程师以及布桩图报设计方验收后，才能开始施工。
（3）测量放样工作。由设计方提供的水准点以及导线点，开始施工前应与监理工程师以及甲方实施复核，经过确认后投入使用。作为测量人员，应根据施工设计图，针对原地面以及孔口标高，搅拌桩桩位等开展测量放样，至于柱状图以及测量放样记录等，要经过监理工程师以及甲方的抽样调查和二次审查，要注意做好测量放样报验单，并通过监理工程师以及甲方最后签字确认。
（4）检验材料质量。水泥：采用42.5R级普通硅酸盐水泥，其性能必须符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-1999）的规定，且在有效期内使用，严禁使用受潮、结块、变质的劣质水泥。使用非饮用水时须经化验，其硫酸盐（以三氧化硫计）含量不超过2700mg/L，含盐量不得超过5000mg/L，PH值不得小于4。碎石：级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质，含泥量小于3%。碎石最大粒径不大于50mm。试验结果要尽早按照书面报告形式提供给监理工程师以及甲方进行核实，若和原地质钻探资料以及设计不一致，要及时告知设计单位。
（5）试桩。水泥搅拌桩施工前应进行水泥加固土的室内试验，根据被加固土的性质、含水量、有机质含量、酸碱度等，确定配比。一般水泥掺入量不少于55kg/m，水灰比0.5~0.6。室内配比试验一般以90d龄期的无侧限抗压强度为标准强度，要求试件无侧限抗压强度：28d龄期强度≥0.8Mpa、90d龄期强度≥1.2MPa。水泥搅拌桩施工机械采用双搅拌、中心输浆的搅拌专用机械，桩体施工工艺宜采用4喷4搅。每个作业点施工前必须先打不少于5根的工艺试验桩，以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数。
（二）各工序施工要点及控制方法
（1）水泥搅拌桩施工技术流程：施工准备→测量放线→桩机就位→预搅下沉→制备水泥浆→提升喷浆搅拌→重复上下搅拌→清洗→桩机移位
（2）水泥搅拌桩施工技术措施。本工程采用的机具为SP-5型深层单轴搅拌机，采用四喷四搅施工工艺。
对应的设计要求：水泥搅拌桩桩径D=500mm，最大加固深度为17.7m。
1）测量放线。进行施工放样测量，定出水泥搅拌桩桩位，桩平面偏差不大于50mm，每次测量均要闭合，按规范严格控制闭合误差。
①定位。深层搅拌机到达指定桩位、对中，当地面起伏不平时，采用搅拌机液压平衡装置使起吊设备保持水平。
②预搅下沉。待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松搅拌机吊索，使搅拌机沿导向搅拌切土下沉，下沉速度可由电机的电流监测表控制。工作电流不应大于70A，如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。
③制备水泥浆。待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，待压浆前水泥倒入集料斗中。制备水泥浆的目的是，根据设计单位提供的水灰比和水泥掺入比这二个参考消息数计算出：a.每1m3水泥土加固体中应注入的浆液体积量（m3）；b.浆液的密度g/cm3。我们这工地的水灰比为0.5，水泥掺入比取21%，1m3水泥土中耗用的水泥量为20%×1700kg=340kg。
④提升喷浆搅拌。深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，并且边喷浆、边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度（≤0.8m/min）提升深层搅拌机。
⑤重复上、下搅拌。深层搅拌机提升至设计深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。为是软土和水泥浆搅拌均匀，可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。
⑥清选。向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清选全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。
⑦移位。将机移至下一桩位，重复上述步骤。由于搅拌桩顶部与上部结构的基础接触受力较大，因此通常还可以对桩顶1.0-1.5m范围内再增加一次喷浆，以提高其强度。
2）施工质量检验
在成桩28d后进行钻探取芯，抽检频率不少于总桩数的1%且不少于3根，对标准芯样进行无侧限抗压强度试验，桩身28d无侧限抗压强度为0.8MPa以上，90d无侧限抗压强度为1.2MPa以上。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，抽检频率应为总桩数的0.3%-0.5%，且不少于3处，测定的承载力应达到要求：水泥搅拌桩的单桩承载力设计值为100kN，复合地基承载力设计值为120kPa。
三、结语
总之，水泥搅拌桩质量好坏直接影响着市政道路桥梁上部结构的质量，因此一定要严格控制，根据设计组织方案开展施工，施工时关于规范管理以及参数等一定要认真对待，严格监管各个环节的施工质量，以使桩身质量合格，为后续施工提供质量保障。
参考文献：
[1]薛重阳.水泥搅拌桩加固软土基施工质量控制技术[J].山西交通科技，2006，29（12）：75-76.
[2]肖娟.水泥搅拌桩加固软土路基的应用[J].山西建筑用，2002，31（6）：31-32.
论文作者:伍啟业
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/26
标签：水泥论文; 搅拌机论文; 水泥浆论文; 地基论文; 测量论文; 抗压强度论文; 桥梁论文; 《基层建设》2018年第15期论文;