摘要：关于软土地基的处理一直以来是公路工程路基施工中关键的环节，一旦处理不好，将直接影响路基的承载能力。在长期的施工实践中发现，水泥搅拌桩的处置效果，经济性价比等相较于其它软基处理方案，更具优势。本文就水泥搅拌桩的原理、施工工艺及具体应用进行详细论述，以期公路工程软土路基施工质量进一步提升。
关键词：公路工程；软土地基；水泥搅拌桩
一、水泥搅拌桩的技术特性
1.1基本原理
水泥搅拌桩通过钻机边喷浆边下沉的方式进入土体，通过浆液与土体均匀搅拌，使水泥浆液中的颗粒成份与土体发生化学反应，当 水化物胶结与土颗粒硬结后，形成水泥加固土桩，大幅提升了软基的其承载能力和整个土体的稳定性。
1.2施工优势
利用水泥搅拌桩进行软基处理有如下优势：（1）处置效果明显且性价比高，相对其它软基处理方法，水泥搅拌桩的性价比具有明显优势，对发包方和承包方都有利（2）对周围建筑物扰动小，不影响居民正常生活。（3）适用范围广，水泥搅拌桩不仅可以在公路工程中形成加固土桩，形成复合地基，还可以在支护结构、防渗帷幕等方面进行运用（4）机械化程度高，缩短施工工期。
二、工程案例
某公路项目，在主线范围内存在大量农田，常年的灌注形成大量的淤泥和人工杂填土，地基承载力达不到要求，设计选用水泥搅拌桩进行软基处理。水泥用量具体用量根据室内配合比试验及试桩试验确定，每米不少于 50公斤，等级42.5，水灰比0.45～0.55。桩径0.5米，间距1.5米，桩长10米。桩顶铺设厚度0.4米的碎石垫层与双向土工格栅。
三、水泥搅拌桩施工技术运用
3.1 施工前需要进行成桩试验，目的是通过试验获取技术参数，包括喷浆量、下沉和提升速度、复搅深度等，确保搅拌桩的成桩质量。正式施工时，须严格按照规范和试验参数执行。
3.2施工流程
第一步，施工准备。密切关注气象预报，做好防雨防潮工作，结合地势情况，设置排水沟，避免出现积水的情况；水泥库的修建，同时对选用的硅酸盐普通水泥样品送检试验；线路搭设，配备备用发电机；为保证桩体的质量检验要求，每台钻机须配备电脑记录仪实时记录相关数据。
第二步，原地面场地整平。场地平整必须清理地上和地下所有障碍物，在遇水塘、水田等低洼路段时，需先行铺设 30cm 厚粗粒土作为施工平台。
第三步，施工放样。利用全站仪对施工路段每根桩位的具体位置进行确定，用木桩标注好位置并撒白灰标识，桩位误差在5cm以内，保证桩位布置的准确性。桩位完成布置后，施工人员对施工现场地面的平整度和整洁度再次检查，达到条件后移动钻机就位，桩机导向架对地面的垂直度偏差不超过1%。
第四步，搅拌下沉及提升。搅拌是整个施工过程的关键，在开始之前，须对管道的堵塞情况进行清理，方法采用清水冲管检测。检查无误后，水泥浆压入管内，保持低速带浆下钻，喷浆量适量，同时观测钻进过程。在下钻和提钻过程中，速度控制在0.8米/分钟-1米/分钟左右，转速60转/分钟，喷浆压力不小于0.4兆帕。当搅拌达到设计桩长后，继续喷浆30秒，然后反向边旋转、边喷浆、边提升，在钻头提升至离地面1m时，宜慢速提升。
第五步，复搅段下沉和提升。原理同第三步一致，复搅深度根据试桩试验数据决定。
第六步，单根桩体完成，对设备进行清理保养后，移动钻机施工下一根桩。
3.3结合本项目特点，在施工水泥搅拌桩后，在桩顶设置 30cm 砂砾垫层，垫层内铺设 2 层加筋材料，加筋材料采用高强度、低延伸率的双向土工格栅，幅宽 4 米。在成桩及检验合格后，先铺设第一层土工格栅，两边各留不小于1m，待填筑 30cm 垫层后，回折覆裹其上；再按相同工序铺设第二层土工格栅及其上土方。
3.4质量检测
桩体施工完后 28 天，经检验合格后方可进行碎石垫层施工。其中，无侧限抗压强度不小于 0.8MPa，90 天无侧限抗压强度不小于1.2MPa，复合地基承载力需经现场复合地基载荷试验和动力触探检测。一般路段复合地基设计容许承载力不小于 120Kpa。
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水泥搅拌桩检测项目及标准
四、水泥搅拌桩施工注意事项
4.1每台机械在施工前应维护保养，选用的操作手须持证上岗。施工用电采用三相五线，接地装置良好。在搅拌机最显著位置，要悬挂标配，注明机械编号、机械性能情况、操作手、技术人员、桩长、桩径以及桩间距等信息。
4.2进场的水泥、砂、石料必须经检验合格。根据试验配合比以及试桩试验得到的参数，确定各掺合料的用量和搅拌时间，搅拌时间不宜过长，保证水泥浆液不得离析。为保证水泥浆的质量，在搅拌过程中发现有块状或团状的现象，立即进行处理。
4.3水泥搅拌桩成桩按间隔施工，既能减少对已完桩体的扰动，又可以控制新钻桩体的桩径，最大程度保证成桩质量。
4.4在加泵管前端安装滤网，以免结块浆体，损坏泵体。搅拌过程应连续作业，不得中断喷浆。储浆罐中的量需满足一根桩的用量外加五十公斤，浆液不足不能进行下一根桩的施工。
4.5技术人员需对机械设备运转情况、开停钻时间、中断原因和持续时间、压力值、速度大小、复搅深度和速度等进行全面记录。
4.6在搅拌过程中若出现机具下沉受阻较大，因立即查明原因，对比地质勘探资料，若没问题可以采取对搅拌机增加压重装置，同时调整转速，上下来回带浆搅拌，保证长度达到设计桩长。若压重后下沉阻力仍大，应立即通知监理和设计单位。
五、结束语
水泥搅拌桩对处理软基有良好的效果，施工企业应高度重视水泥搅拌桩的技术，认真研究技术原理和特点，在应用中不断改进。同时，软基处理属于隐蔽工程，施工企业在施工过程中要守住底线、把好质量关，严格按照规范要求施工作业，维护公路工程施工环境的健康、有序的持续发展。
参考文献：
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论文作者:马宁
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30
标签：水泥论文; 浆液论文; 钻机论文; 土工论文; 路基论文; 格栅论文; 公路工程论文; 《基层建设》2020年第2期论文;