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摘 要：随着国民经济发展速度的不断提升，我国公路工程建设规模越来越大，其建设形式也愈加复杂化，并向着综合性的方向发展。水泥搅拌桩施工技术作为公路工程软基处理的主要技术之一，其施工技术水平的高低对公路工程质量起到关键性的作用。本文通过工程实例，对水泥搅拌桩加固软土地基的施工工艺、质量控制进行了分析与探究，以期为提升软基加固质量提供可靠的保障。
关键词：水泥搅拌桩；软土地基；加固措施；施工准备；施工工艺；水泥浆；提升
随着我国高速公路总里程的不断增加，目前已经形成了由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的高速公路网。我国幅员辽阔，公路工程施工具有较为复杂的质地情况，软弱地基与不良地基具有广泛的分布范围及众多种类。作为饱和软粘土加固的重要处理方式，水泥搅拌桩主要是通过水泥、水等材料进行浆液配制，最终形成固化剂，采用专业搅拌钻机在软土路基里喷入固化剂等，同时强制搅拌软土和固化剂，根据固化剂和软土发生的各种物理化学反应，促使软土形成强度较好的水泥桩体然后形成复合地基的一种软基加固法。在软土路基施工中采用水泥搅拌桩技术进行软土施工处理，可以有效降低路基的总沉降量、增加公路的荷载承受能力、提高抗竖向变形能力及减少工期等，基于此，现阶段大量公路工程施工建设中都采用了这种施工方式。
一、工程概况
某高速公路总长度为118.85千米，属于双向六车道，86亿元为其总投资额。水泥搅拌桩技术在桥头、通道及涵洞等位置进行施工。为提升软基加固的整体质量，施工单位应与工程建设具体情况相结合，进行试验段施工。试验区面积为360平方米，应确保场地的平整性，该路段地层为亚粘土、淤泥、淤泥质、亚粘土等，并具有较为丰富的地下水，水位与地表相近。设计规定：1.2Mpa为28天无侧限设计抗压强度，单桩设计承载力必须控制在125KN以上。在对路线纵断面、横断面测量后，可选用图1作为本工程试验段的设计模型。
图1 试验段设计图
二、水泥搅拌桩加固软土地基的施工工艺
水泥搅拌桩在公路工程施工中具有较高的工作效率，低成本投入，同时还不会产生污染及噪音较小，是一种适用性很广的施工方式。在公路软基处理方面水泥搅拌桩技术已经得到了广泛地应用。在利用水泥搅拌桩技术进行公路施工时，施工企业必须重视其施工质量，只有这样才能确保公路工程的整体质量。
1、施工准备
目前水泥搅拌桩在公路软基处理中最常用的施工机械主要有钻机、粉浆机及压缩机。水泥搅拌桩成桩的主要机械就是钻机，这种机械的主要应用功能为动力大、操作方便、能在速度不同的情况下进行均匀地正向钻进或反向提升，同时还可以全方位地自行移动。
在正常固结的淤泥与淤泥质土、素填土、泥性土等处理中往往选用水泥搅拌桩技术，一般情况下，如粘性土、粉土等软土地基有机质土与较高含水量的地基承载力标准值在120kpa以下时，也可选用水泥搅拌桩技术进行施工。在公路工程软基处理前应及时平整与清理施工场地。将地面积水在施工前期及时排出，同时应进行路面杂物清理干净，防止混合料内掺入杂物，并确保工程便道的畅通性。
2、机械安装、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。
3、搅拌、喷浆
首先将钻机开启，确保钻机钻杆顺着导向架向下进行搅拌切土作业，确保其速度的均匀性及持续性。并将送浆泵启动，不断将水泥浆喷射到土体内部，这个过程中应按照正、反两个方向进行双轴多层叶片的旋转，确保其搅拌深度符合设计要求。在达到施工要求深度后，在原有地面进行桩端持续搅拌喷浆作业，确保搅拌时间超过30秒及均匀搅拌。
4、提升搅拌
在公路工程软基处理中提升水泥搅拌机时，应同时进行喷浆作业，主要作用是为了防止堵塞喷浆口等现象的出现。与此同时，应确保正、反方向进行搅拌桩机钻杆上叶的旋转，并持续水泥浆搅拌作业。提升水泥搅拌桩机时，其喷浆量应在总喷浆量5%到10%的范围内进行有效控制。当搅拌机提升高度达到桩顶后，确保其搅拌时间在2分钟以上，随后将搅拌机关闭及移位。
5、制浆打桩
桩点通过小木桩进行定制，在钻机调平后，应确保钻杆垂直度在1%以下。搅拌钻机启动后，应对钻进速度进行有效控制，确保每分钟钻进速度在1.2米以下。粘土层穿越时，每分钟钻进速度必须控制在0.8米以下，钻进50米后，开动空压机喷压缩空气，避免钻进时对喷浆口产生堵塞现象，并利用空气压缩对负载扭矩现象进行有效降低，以提升钻进施工的质量。制浆施工中，根据水泥搅拌桩单桩的需求，必须确保水泥浆量符合施工要求，为稳定每根桩的掺合比及浆量充足，每根桩正常成桩时间必须控制在40分钟以下，喷浆压力必须控制在0.5mpa以下。
6、水灰比控制
水和水泥重量比为水灰比，软土地基加固施工中，根据试桩进行水灰比确定，并进行相应水量的添加。利用事先准备好的刻度杆对添加到搅拌桶内的水量进行量测，随后根据施工规定，进行水泥的适量添加，完成每根桩浆液搅拌施工可分2次进行，每根桩水、水泥用量的记录必须由专人负责。水泥将比重可通过水泥浆比重计进行准确测量，随后比对水泥浆测定比重与实验室内做出的水泥浆比重与水灰比，以此准确得出水泥浆的现场水灰比。通过调整现场水灰比的计算值，确保水泥浆现场配置的水灰比与施工要求相符合，以此达到水灰比的有效控制。
7、检测
水泥搅拌桩成桩七天左右，将桩头浅开挖约1.5米，对搅拌桩的质量进行检测，同时采用触探仪对桩体直径进行测量及质量进行检测。水泥搅拌桩成桩三周左右时，芯样位置控制在桩径1/4处及桩长范围内，并对桩体的完整性等进行有效检验，芯样的无侧限抗压强度要与设计要求相符合。将芯样取出后采用水泥砂浆灌注将孔洞进行封闭。 三、水泥搅拌桩在公路工程软基加固中的质量控制
1、轻便触探法主要应用于成桩7天桩体质量的检测。选用带有勺钻的轻便触探器，在桩体中间位置进行钻孔取样施工，对其颜色的具体情况进行观测，主要对土的搅拌均匀度进行检测。在轻便触探击数和水泥土强度作用下，对桩体强度进行检查，确保其符合设计规定。通常情况下轻便触探法深度都在4米以下。
2、选用钻芯取样法在成桩28天后对桩体的完整性、均匀搅拌程度、桩体强度等进行准确检测，一般都会将钻芯取样频率合理控制在1% 到1.5%的范围内，确保桩径为500毫米左右，其最大值应控制在600毫米范围内，往往选用等级强度为32.5或42.5的固化剂。
3、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。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。在施工中应严格遵循相关施工要求进行施工，在提高施工技术水平的同时，应规范施工工艺，只有这样才能确保施工的有效性，才能有效提升工程的质量。
四、结束语
综上所述，作为影响国民经济增长的重要因素，为推动社会经济的快速发展，必须重视交通基础设施建设，加大投资力度，特别是高速公路建设。在高速公路建设施工中，因涉及路线长、范围广，往往存在较多软土地基路段，为此，相关施工单位必须重视软土地基加固技术的选择，并有效结合施工现场具体情况，选择与之相适应的加固技术，如水泥搅拌桩技术，该技术具有良好的软基加固效果，为此在高速公路软基处理中得到了广泛地应用。
参考文献
[1] 潘长胜. 水泥搅拌桩加固松花江河漫滩相软土地基应用研究[D]. 长安大学 2014
[2] 郝小员，刘汉龙，郝小红. 低应变动测方法在水泥土搅拌桩测试中的应用探讨[J]. 工程勘察. 2002（03）
[3] 徐君凤. 关于深层石灰搅拌桩加固软弱地基施工技术的探讨[J]. 黑龙江交通科技. 2009（08）
[4] 孙广灿. 水泥土搅拌桩群桩复合地基承载力确定方法的分析与研究[D]. 太原理工大学 2010
[5] 郝玉龙，王立忠，陈云敏，陈胜乐. 深厚软土水泥搅拌桩复合地基沉降分析及控制[J]. 岩土工程学报. 2001（03）
[6] 赵健. 水泥搅拌桩加固高速公路深层软弱土基的施工工艺与质量控制[J]. 北方交通. 2011（05）
关键词：水泥搅拌桩；软土地基；加固措施；施工准备；施工工艺；水泥浆；提升
随着我国高速公路总里程的不断增加，目前已经形成了由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的高速公路网。我国幅员辽阔，公路工程施工具有较为复杂的质地情况，软弱地基与不良地基具有广泛的分布范围及众多种类。作为饱和软粘土加固的重要处理方式，水泥搅拌桩主要是通过水泥、水等材料进行浆液配制，最终形成固化剂，采用专业搅拌钻机在软土路基里喷入固化剂等，同时强制搅拌软土和固化剂，根据固化剂和软土发生的各种物理化学反应，促使软土形成强度较好的水泥桩体然后形成复合地基的一种软基加固法。在软土路基施工中采用水泥搅拌桩技术进行软土施工处理，可以有效降低路基的总沉降量、增加公路的荷载承受能力、提高抗竖向变形能力及减少工期等，基于此，现阶段大量公路工程施工建设中都采用了这种施工方式。
一、工程概况
某高速公路总长度为118.85千米，属于双向六车道，86亿元为其总投资额。水泥搅拌桩技术在桥头、通道及涵洞等位置进行施工。为提升软基加固的整体质量，施工单位应与工程建设具体情况相结合，进行试验段施工。试验区面积为360平方米，应确保场地的平整性，该路段地层为亚粘土、淤泥、淤泥质、亚粘土等，并具有较为丰富的地下水，水位与地表相近。设计规定：1.2Mpa为28天无侧限设计抗压强度，单桩设计承载力必须控制在125KN以上。在对路线纵断面、横断面测量后，可选用图1作为本工程试验段的设计模型。
图1 试验段设计图
二、水泥搅拌桩加固软土地基的施工工艺
水泥搅拌桩在公路工程施工中具有较高的工作效率，低成本投入，同时还不会产生污染及噪音较小，是一种适用性很广的施工方式。在公路软基处理方面水泥搅拌桩技术已经得到了广泛地应用。在利用水泥搅拌桩技术进行公路施工时，施工企业必须重视其施工质量，只有这样才能确保公路工程的整体质量。
1、施工准备
目前水泥搅拌桩在公路软基处理中最常用的施工机械主要有钻机、粉浆机及压缩机。水泥搅拌桩成桩的主要机械就是钻机，这种机械的主要应用功能为动力大、操作方便、能在速度不同的情况下进行均匀地正向钻进或反向提升，同时还可以全方位地自行移动。
在正常固结的淤泥与淤泥质土、素填土、泥性土等处理中往往选用水泥搅拌桩技术，一般情况下，如粘性土、粉土等软土地基有机质土与较高含水量的地基承载力标准值在120kpa以下时，也可选用水泥搅拌桩技术进行施工。在公路工程软基处理前应及时平整与清理施工场地。将地面积水在施工前期及时排出，同时应进行路面杂物清理干净，防止混合料内掺入杂物，并确保工程便道的畅通性。
2、机械安装、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。
3、搅拌、喷浆
首先将钻机开启，确保钻机钻杆顺着导向架向下进行搅拌切土作业，确保其速度的均匀性及持续性。并将送浆泵启动，不断将水泥浆喷射到土体内部，这个过程中应按照正、反两个方向进行双轴多层叶片的旋转，确保其搅拌深度符合设计要求。在达到施工要求深度后，在原有地面进行桩端持续搅拌喷浆作业，确保搅拌时间超过30秒及均匀搅拌。
4、提升搅拌
在公路工程软基处理中提升水泥搅拌机时，应同时进行喷浆作业，主要作用是为了防止堵塞喷浆口等现象的出现。与此同时，应确保正、反方向进行搅拌桩机钻杆上叶的旋转，并持续水泥浆搅拌作业。提升水泥搅拌桩机时，其喷浆量应在总喷浆量5%到10%的范围内进行有效控制。当搅拌机提升高度达到桩顶后，确保其搅拌时间在2分钟以上，随后将搅拌机关闭及移位。
5、制浆打桩
桩点通过小木桩进行定制，在钻机调平后，应确保钻杆垂直度在1%以下。搅拌钻机启动后，应对钻进速度进行有效控制，确保每分钟钻进速度在1.2米以下。粘土层穿越时，每分钟钻进速度必须控制在0.8米以下，钻进50米后，开动空压机喷压缩空气，避免钻进时对喷浆口产生堵塞现象，并利用空气压缩对负载扭矩现象进行有效降低，以提升钻进施工的质量。制浆施工中，根据水泥搅拌桩单桩的需求，必须确保水泥浆量符合施工要求，为稳定每根桩的掺合比及浆量充足，每根桩正常成桩时间必须控制在40分钟以下，喷浆压力必须控制在0.5mpa以下。
6、水灰比控制
水和水泥重量比为水灰比，软土地基加固施工中，根据试桩进行水灰比确定，并进行相应水量的添加。利用事先准备好的刻度杆对添加到搅拌桶内的水量进行量测，随后根据施工规定，进行水泥的适量添加，完成每根桩浆液搅拌施工可分2次进行，每根桩水、水泥用量的记录必须由专人负责。水泥将比重可通过水泥浆比重计进行准确测量，随后比对水泥浆测定比重与实验室内做出的水泥浆比重与水灰比，以此准确得出水泥浆的现场水灰比。通过调整现场水灰比的计算值，确保水泥浆现场配置的水灰比与施工要求相符合，以此达到水灰比的有效控制。
7、检测
水泥搅拌桩成桩七天左右，将桩头浅开挖约1.5米，对搅拌桩的质量进行检测，同时采用触探仪对桩体直径进行测量及质量进行检测。水泥搅拌桩成桩三周左右时，芯样位置控制在桩径1/4处及桩长范围内，并对桩体的完整性等进行有效检验，芯样的无侧限抗压强度要与设计要求相符合。将芯样取出后采用水泥砂浆灌注将孔洞进行封闭。 三、水泥搅拌桩在公路工程软基加固中的质量控制
1、轻便触探法主要应用于成桩7天桩体质量的检测。选用带有勺钻的轻便触探器，在桩体中间位置进行钻孔取样施工，对其颜色的具体情况进行观测，主要对土的搅拌均匀度进行检测。在轻便触探击数和水泥土强度作用下，对桩体强度进行检查，确保其符合设计规定。通常情况下轻便触探法深度都在4米以下。
2、选用钻芯取样法在成桩28天后对桩体的完整性、均匀搅拌程度、桩体强度等进行准确检测，一般都会将钻芯取样频率合理控制在1% 到1.5%的范围内，确保桩径为500毫米左右，其最大值应控制在600毫米范围内，往往选用等级强度为32.5或42.5的固化剂。
3、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。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。在施工中应严格遵循相关施工要求进行施工，在提高施工技术水平的同时，应规范施工工艺，只有这样才能确保施工的有效性，才能有效提升工程的质量。
四、结束语
综上所述，作为影响国民经济增长的重要因素，为推动社会经济的快速发展，必须重视交通基础设施建设，加大投资力度，特别是高速公路建设。在高速公路建设施工中，因涉及路线长、范围广，往往存在较多软土地基路段，为此，相关施工单位必须重视软土地基加固技术的选择，并有效结合施工现场具体情况，选择与之相适应的加固技术，如水泥搅拌桩技术，该技术具有良好的软基加固效果，为此在高速公路软基处理中得到了广泛地应用。
参考文献
[1] 潘长胜. 水泥搅拌桩加固松花江河漫滩相软土地基应用研究[D]. 长安大学 2014
[2] 郝小员，刘汉龙，郝小红. 低应变动测方法在水泥土搅拌桩测试中的应用探讨[J]. 工程勘察. 2002（03）
[3] 徐君凤. 关于深层石灰搅拌桩加固软弱地基施工技术的探讨[J]. 黑龙江交通科技. 2009（08）
[4] 孙广灿. 水泥土搅拌桩群桩复合地基承载力确定方法的分析与研究[D]. 太原理工大学 2010
[5] 郝玉龙，王立忠，陈云敏，陈胜乐. 深厚软土水泥搅拌桩复合地基沉降分析及控制[J]. 岩土工程学报. 2001（03）
[6] 赵健. 水泥搅拌桩加固高速公路深层软弱土基的施工工艺与质量控制[J]. 北方交通. 2011（05）