水泥深层搅拌桩施工控制在公路软基处理中的应用

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法律快车官方整理更新时间： 2019-12-03 04:17:00 人浏览

导读：

摘要在公路工程建设中，不可避免地会遇到软土地基问题。软土地基具有含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、渗透性

　摘要在公路工程建设中，不可避免地会遇到软土地基问题。软土地基具有含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、渗透性小、抗剪强度低、固结系数小等不利的工程性质，导致地基承载力往往不能满足工程设计的要求。因此，需要对地基进行人工加固处理。国内处理软基主要采用水泥深层搅拌桩技术。本文首先分析了施工工艺流程，其次，就如何有效加强水泥深层搅拌桩施工控制进行了深入的探讨。

　　关键词水泥深层搅拌桩；施工控制；公路软基

　　　　0 引言

　　在公路工程建设中，不可避免地会遇到软土地基问题。软土地基具有含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、渗透性小、抗剪强度低、固结系数小等不利的工程性质，导致地基承载力往往不能满足工程设计的要求，因此，需要对地基进行人工加固处理。处理软土地基有多种方法，如果处理不当，就会直接造成路基失稳或过量沉降，出现路基纵、横向断裂等病害。例如：软土地基上填筑路堤时，如果软土层滑动，路基就会失稳，将造成重大损失；在填土荷载的作用下，地基产生的不均匀沉降将导致路面结构和功能损坏，致使路面使用品质下降，在与桥涵等结构物连接处产生差异沉降，不仅会直接影响结构物的安全，而且车辆的激烈跳动严重影响行车的平顺性和乘客的舒适性，甚至引起车祸。目前国内处理软基主要采用水泥深层搅拌桩技术，利用水泥作为固化剂的主剂，使用深层搅拌机械在地基深部将软土和固化剂进行混合搅拌，从而达到提高地基强度的目的，这种技术效果显著，施工时间短。但是在实际施工中却很难有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量。本文就公路软基处理中水泥深层搅拌桩施工控制进行探讨。

　　1 施工工艺流程

　　在施工之前，要确定施工的工艺流程，制定相应的施工计划，对施工进行过程控制，根据以往的施工经验，施工流程可以确定为：桩位放样——钻机就位——检验、调整钻机——正循环钻进至设计深度——打开高压注浆泵——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——成桩结束——施工下一根桩。

　　2 如何有效加强水泥深层搅拌桩施工控制

　　2.1 加强试桩阶段的控制

　　试桩阶段是正式施工前必须经过的阶段，主要是为了确定施工的适用性，以及确定土质，以便于确定施工强度。1）检验施工的适用性。深层搅拌水泥桩主要适用于淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土硬化施工当中。实际上深层搅拌水泥桩在处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时其施工的质量是很难控制的，因此在正式施工以前，应通过试验确定其适用性。另外，低温对水泥的强度、硬度等性能有很大的影响，在使用前应根据是工地的低温情况进行检验，确保水泥的性能不受影响；2）确定原材料的和机械的最佳施工条件。深层搅拌桩施工是通过搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也超高。但是过长的搅拌字数也会带来很多弊端，搅拌次数越多，施工时间也越长工程量变大。而通过试桩可以找到最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，这样能够给下面大规模的施工提供数据准备，在保证施工质量的前提下尽最大可能的减少施工量；3）试桩要求。试桩要想得到真实准确的数据，必须符合相应的要求，根据以往的施工经典每个标段的试桩不少于7根，试桩之后才能进行下面的全面施工。具体的步骤是：确定施工段——进行试桩——7d后直接开挖取出——14d后取芯，以检验水泥搅拌桩是否能够达到设计要求主要是通过试块的无侧限抗压强度，或者才能钻探等轻型动力触探试验来确定搅拌桩及桩问土的承载力，确定试桩的效果。

　　2.2 施工过程控制

　　1）定桩位。根据施工计划确定桩位点，确定之后须监理工程师复核无误，用施工标签做好标记工作。钻机的施工的过程中应该做到钻头中心与桩位钻杆一条线，保证钻机能在一个水平位置作业，在施工过程中队钻机垂直度要做到随时检测，随时纠正；2）预搅下沉。搅拌机的冷却水循环正常后方能使用，具体的过程是启动搅拌电机，放松钢丝绳，使搅拌机沿导向杆搅拌切土下沉，用输浆系统灌注水控制搅拌机的下沉速度。如果施工地点地质层内含有石块较多，钻机就要适当的调慢搅拌轴转速，以免叶片折断。在钻机作业的时候可以多次重复“提升、钻进”，目的就是能够使钻机顺利下沉，如果因为地质条件不能继续作业，应该同监理方协调，根据基础布置状况，适当移位，搅拌时必须保证桩机导向架的垂直度，使搅拌桩的垂直度不超过1.0％，并检查桩位偏差不大于50mm；3）制备水泥浆。按设计要求配合比水泥浆，具体为：采用普通硅酸盐水泥，水灰比是0.45~0.5；4）喷浆搅拌提升。待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，桩底端喷浆必须保证30s以上的时间。之后边喷浆、边搅拌、边提升，注意提升速度不大于0.5m/min。到达设计桩顶时，应停止提升，搅拌数秒。成桩后应进行喷浆量检查；5）重复搅拌下沉、提升。施工过程巾要尽量避免搅拌头叶片被堵住，施工过程中一定要注意保持喷浆，这样既能有效的保护钻头，又能提高施工效率；6）清洗。一个作业地点施工结束后，钻头要进行清洗。清洗后要进行检查，尤其是钻头叶片，如果有损伤要及时更换；7）移位。根据施工计划，更换施工地点。 [page]

　　2.3 其它应注意因素

　　检验机具性能和施工工艺各项技术参数，并进行实际标定，有关技术参数及时提供现场监理工程师，以作为控制搅拌桩质量的依据。深层水泥搅拌桩施工前，对现场施工大致找平。软基处理范围如有地下管线，及时与有关单位联系管线迁移事宜，管线迁移完毕后再进行施工。灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达喷浆口时间以及起吊提升速度按试验标定参数进行。搅拌桩下沉时一般不应冲水，当个别土层较硬搅拌下沉太慢时，可少量加水，凡经输浆管冲水下沉的水泥搅拌桩，喷浆提升前必须将喷浆管内的水排清。

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