市政软基工程水泥深层搅拌桩技术的探讨

张发明++杨远峰

摘 要：為满足现代化需求，提高交通运输效率，在我国社会经济发展中市政工程建设规模逐渐扩大。作为一种扰动小、施工便捷、成本低及效果良好的处理方式，地基加固中水泥深层搅拌桩得到了广泛应用与推广。本文主要对市政道路软基工程水泥深层搅拌桩参数设计、技术应用及质量控制进行了分析与探究。

关键词：水泥深层搅拌桩技术；市政道路；软基处理

水泥深层搅拌桩是通过深层搅拌机在原来位置搅拌水泥与地基土，促使水泥颗粒与软土间水土颗粒充分作用，进而产生一系列物理与化学反应。并形成纤维状胶凝与网状结构物，生成不同与原状土的结构特性，形成整体性良好的胶体和具有一定强度的水泥土搅拌桩，这就是水泥土桩复合地基。这种桩体可以对地基承载力进行有效提升，并降低沉降量。目前这种施工技术在市政道路软基工程中得到了广泛地应用。

一、软基工程水泥深层搅拌桩参数设计及要求

水泥掺入量：水泥掺入量除块状加固时可用被加固湿土质量的7%～12%外，其余宜为12%～20%，水泥浆水灰比可选用0.45～0.55，水泥搅拌桩固化剂建议采用强度等级为32.5级及以上的普通硅酸盐水泥。

桩径及桩长：竖向承载搅拌桩的长度应综合考虑上部结构对承载力和变形的要求等因素，最好能穿透软弱土层到承载力相对较高的土层。为提高抗滑稳定性而设置的搅拌桩，其桩长应超过危险滑弧以下2 m，水泥搅拌桩直径不应小于500 mm，加固深度不宜大于20 m。

加固范围：水泥搅拌桩的布桩范围可以限制在基础平面内，桩数不宜少于3根，柱状加固可采用正方形、等边三角形等布桩型式。

褥垫层：复合地基应在基础和桩之间设置褥垫层，厚度保证在200～300 mm，选用中砂、粗砂、级配砂石等材料，最大粒径不宜大于20 mm。

承载力：竖向承载水泥土搅拌桩在复合地基的承载力特征值可以通过现场单桩或多桩复合地基荷载试验测定。单桩竖向承载力特征值应通过现场载荷试验确定，应使由桩身材料强度确定的单桩承载力大于或等于由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力。

二、市政道路软基工程水泥深层搅拌桩技术的应用

1、成桩作业

根据工程施工要求，选择与之相适应的搅拌桩机，如PH-5系列的深层搅拌桩机与其他辅助设备。在水泥浆制备过程中，应遵循设计规定对配合比进行确定，压浆施工前向集料斗倒入水泥浆。搅拌机电机启动应在搅拌机冷却水正常循环后进行，随后将起重机钢丝绳放松，沿导架由搅拌机搅拌切土下沉，并由电机电流监测表对下沉速度进行有效控制，将其电流控制在40A以下。下沉搅拌机后将灰浆泵开启，向地基内压入水泥浆，应确保喷浆与旋转作业同时进行。遵循设计规定速度，将搅拌机进行提升作业。提升到设计标高后，应排空集料斗内的水泥浆，确保均匀搅拌，随后下沉搅拌机，以此重复上下搅拌作业，直至成桩。

2、平整场地

将地面与地下杂物彻底清理干净，如场地处于低洼地段，应先进行抽水与淤泥清除作业，随后进行粘性土分层夯实回填作业。特殊情况下，应进行石灰、水泥的搅拌，确保机械设备所在地基的稳固性。

3、布设桩位

严格遵循施工设计规范进行桩位的布设，在施工现场每根桩桩位的确定可通过经纬仪与全站仪进行确定，同时对其进行复核，将桩位偏差控制在-5厘米与+5厘米的范围内。

4、桩机就位

搅拌桩机就位后，应由相关人员进行施工，在移动桩机前应对施工现场的具体情况进行详细观测，并对位移的安全性进行有效提升。同时利用吊锤对钻杆和地面的垂直角度进行检测与适当调整，并将其误差控制在1%以下。以米为单位在桩机架上画出长度标记，为钻杆入土后钻杆钻进深度的观测与记录提供便利，按照施工要求，搅拌桩长应超过设计桩长。

5、预搅下沉

将喷浆机械启动，随后把起重机与卷扬机的钢丝绳放松，沿导向架喷浆桩机按照从上到下的顺序进行喷浆作业并切土下沉。同时将灰浆泵开启进行喷浆施工，确保喷浆与旋转作业同时进行，在喷浆下沉过程中应充分拌和水泥浆与原地基土，当下沉到设计标高后，应在此位置进行30秒的喷浆作业。

6、提升喷浆搅拌

遵循设计规定速度，将搅拌机进行提升。作业搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口，再严格按设计确定的提升速度边喷浆边提升搅拌机。待搅拌机喷浆提升至设计顶面标高时，关闭灰浆泵，集料斗中的水泥浆液应正好排空。为使软土和浆液搅拌均匀，再次将搅拌机边搅拌边下沉至设计深度，再边搅拌边提升出地面。向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

三、市政道路软基工程水泥深层搅拌桩施工质量控制

随着国民经济发展速度的不断加快及科学技术的不断进步，我国城市化建设也愈加完善，这都为市政道路建设规范的扩大提供了可靠地依据。在社会主义市场经济高速发展的今天，市场竞争压力越来越重，更对市政工程的质量提出了更高地要求。

1、对全部施工机械设备进行准确编号，在钻机明显位置悬挂现场技术员、钻机长等标牌。在水泥搅拌桩开钻前，应对整个管道进行清洗并对管道堵塞情况进行检查，确保水彻底排出后，应进行下沉作业。将一个吊锤悬挂在主机上面，可以降低水泥搅拌桩体垂直度的偏差值。

2、将电脑记录仪配备到每台机械上，可以确保桩体掺合量与水泥浆用量符合设计规定。并进行水泥浆比重测定仪的配置，确保实时对水泥浆水灰比进行检测，确保其符合施工要求。为防止第一次下钻出现管道堵塞现象，可带浆下钻，与总喷浆量相比，应低于50%，在下钻施工中应避免带水下钻施工。施工中应选用低档操作进行第一次下钻与提钻作业，随后进行提升。水泥搅拌桩成桩时间应在40分钟以上，并将其喷浆压力控制在0.4Mpa以上。

3、为达到施工要求，在桩底第一次提钻喷浆时应进行30秒的停留，随后进行桩端作业。水泥深层搅拌桩施工过程中，应对喷浆与停浆时间进行严格控制。开钻施工后不能出现喷浆中断现象，应连续作业。当存在喷浆量不够的情况，应严格遵循相关施工规定，进行复喷作业。复喷喷浆量应在设计规定以上。如遇不可避免因素时，应对中断深度进行及时记录与分析，补喷施工应在12小时内进行，并在施工记录本内进行补喷情况的详细记录。补喷重叠段必须在100厘米以上，如时间在12个小时以上时，应选用补桩方式进行施工。

四、结束语

综上所述，在市政工程软基施工中，水泥深层搅拌桩技术具有较高的技术含量及较快的施工速度，这种施工技术在市政软基工程中得到了广泛地应用，可以对公路施工、行车安全等问题进行有效解决。在水泥深层搅拌桩技术应用中，必须详细检查施工现场的实际情况，提高技术水平，规范施工流程，以此确保水泥深层搅拌桩技术符合施工要求，避免造成严重的经济损失。

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