市政道路软基处理施工措施探讨

市政道路软基处理施工措施探讨

高越

广州工程总承包集团有限公司

摘要：我国软土淤泥分布非常广泛，在市政道路建设中，难免会遇到软土地质问题，这种土壤不能满足工程设计的要求，需要对其地基进行加工，水泥搅拌桩在实际应用中能有效优化市政道路软土地基加固的最终效果。本文通过广州市科学城瑞祥路道路市政工程实例对水泥搅拌桩在软基处理方法、质量控制要点、质量检验标准进行详细分析，供同行参考。

关键词：水泥深层搅拌桩；软土路基；处理措施

随着城市道路建设的不断发展，对地基强度的要求越来越高，特别是软土地基处理的技术比较复杂。如果处理不彻底，极易引起跳车现象，水泥搅拌桩是用于加固地基处理的其中一种方法，采用水泥材料作为固化剂，用搅拌机械将固化剂和深层软土强制搅拌，使其充分混合，水泥颗粒分散在土粒中并发生水泥分解、水化离子交换等一系列的物理化学反应，最终成为具有一定强度的复合体，共同承担上部荷载作用，提高软土地基的承载能力，减少地基沉降量，达到加固地基的作用。

1工程概况

某市政道路建设双向四车道，道路等级为城市次干道，道路起点与伴河路相交，呈西南—东北走向，设计车速40Km/h，道路红线宽30m，路线总长为1418.697m。

由于本线路分布有厚度较大的素填土和淤泥，填土承载力低，淤泥地基承载力低、压缩性高，均不能直接作为道路路基持力层。为了避免产生后期的较大沉降。结合勘察单位钻孔揭露的岩土工程条件，本工程桩号K0+410~K0+610和桩号K0+950~K1+300处软基进行水泥搅拌桩处理。

2软基处理施工方法

2.1施工流程

搅拌桩工艺流程按下列步骤进行（图1所示）

图1搅拌桩施工流程图

2.2设计参数及要求

（1）桩径：要求为50cm；

（2）桩距：人行道和非机动车道1.3m，机动车道1.5m，呈梅花形布置；

（3）水泥掺入量：施工采用425普通硅酸盐水泥，水灰比1：0.5，水泥每米掺量不少于55Kg/m；

（4）工后技术要求：机动车道处理后地基承载力不小于120MPa，人行道和机动车道处理后地基承载力不小于100MPa。

2.3施工前准备

（1）搅拌桩施工场地应事先平整，要求路通、水通、电通，清除桩位处一切障碍物，查清地下管线的位置及确定架空电线的位置及高度。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。

（2）桩位放线：按设计图纸放线，准确定出各搅拌桩的位置；搅拌桩桩位应每隔5根桩采用竹片或板条进行现场定位。根据需要改动原设计位置的，需取得设计、监理等的同意后，方可执行。

（4）水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师应每天收集电脑记录一次。

（5）水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。

2.4成桩工艺

（1）搅拌桩机：PH-5系列深层搅拌桩机及相应的辅助设备（灰浆泵、灰浆搅拌机等）。

（2）制备水泥浆：按设计确定的配合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗。

（3）预搅下沉：待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导架搅拌切土下沉，下沉的速度可由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于40A。搅拌机下沉时开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷边旋转。

（4）提升喷浆搅拌，搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。

（5）重复上、下搅拌，搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空，为使软土和水泥浆搅拌均匀，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，搅拌过程同时喷水泥浆。

（6）清洗，向集料斗注入适量热水，开启灰浆泵、清洗全部管线中的残存水泥浆，直到基本干净，并将粘附在搅拌头上的杂物清洗干净。

（7）移位，进行下一根桩的施工。

3施工质量控制措施

为保证施工质量，在施工中严格按设计要求和有关施工规范、规程进行。从原材料进场开始至搅拌桩施工结束的每一道工序都严把质量关。搅拌桩施工中要抓好以下方面：

（1）水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。

（2）开机前必须调试，检查桩机运转和输料管畅通情况。

（3）施工时，设计停浆（灰）面应高出操作面标高0.5米，在开挖时应将该施工质量较差段挖去。

（4）为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。设备就位后，必须平整，确保施工过程中不发生倾斜、移动。要注意保证机架和钻杆的垂直度，其垂直度偏差不得大于1%。施工中采用吊锤观测钻杆的两个方向垂直度和用平水尺测量机架的调平情况，如发现偏差过大，及时调整。

（5）水泥浆不得离析。制备好的水泥浆不得有离析现象，停置时间不得超过2个小时。若停置时间过长，不得使用。

（6）施工前确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.4-0.6MPa，并使搅拌提升速度与输浆速度同步进行。

（7）水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。

（8）严格按设计确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度。为保证施工质量、提高工作效率和减少水泥浪费，应尽量连续工作。确保搅拌桩施工的均匀性：如遇到硬土，搅拌机下沉速度过慢时，对于喷浆搅拌可采用冲水下沉，但在喷浆提升前必须将输管中的存水排净。输浆阶段必须保证足够的输浆压力，连续供浆。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应将搅拌头下沉到停浆点0.5米以下，待恢复供浆后再喷浆搅拌；如停工40分钟以上，必须立即进行全面清洗，防止水泥在设备和管道中结块，影响施工。

（9）严格控制搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围内每一深度得以充分搅拌；确保桩身强度和均匀性。

（10）深层搅拌施工中采用少量多次喷浆的方法，保证四次搅拌，搅拌过程中均喷水泥浆。

（11）水泥搅拌桩桩头复搅的控制：当钻机反循环提钻并喷浆升至工作基准面以下30cm～50cm时，持喷30s水泥浆，目的是保证桩的上部密实度和强度，根据荷载的扩散及传递原理，有必要加强水泥桩上部的密度和强度。

（12）施工中，如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，应及时通知监理、设计人员，以便及时采取补桩措施，以保证施工质量。

（13）严格按照设计的水灰比配制浆液，配制好的浆液必须过滤。水灰比控制：根据水泥用量计算每槽用水量，在储水罐上做好标志，在施工中严格做好计量工作。

制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数固化剂和外加剂的用量以及泵送浆液时间等应有专人记录。

（14）施工记录必须详尽完善：施工记录必须有专人负责，深度记录误差不得大于10cm，时间记录误差不得大于10秒钟。施工中发生的问题和处理情况，均须如实记录，以便汇总分析。

（15）施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。施工中应经常检查施工用电及机械情况，发现问题及时修理。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。

4质量检验

搅拌桩成功与否可通过外观预评估，合格的桩体圆润均匀，凝体无松散，无明显缩颈和回陷现象；搅拌均匀，凝体无松散；群桩桩顶齐，间距均匀。检验方法如下：

（1）水泥搅拌桩成桩7d可采用轻便触探法进行桩身质量检验。a.检验搅拌均匀性。用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否相同，是否存在水泥浆“结核”或未被搅匀的土团。b.触探试验。

（2）水泥搅拌桩成桩28d后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。

（3）如果某段水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求；如果不合格率大于10%小于20%时，则应在该段同等补桩；如果不合格率大于30%，则该段水泥搅拌桩判断为不合格。

（4）对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。

5结束语

总之，水泥搅拌桩是加固处理软弱地基土的一种很有效的办法，特别是软弱土层分布广而厚的地区具有很明显的效益，使用前应根据地质条件和工程类型，通过试验并结合当地经验合理选择最佳的设计参数进行施工，才能充分发挥水泥搅拌桩的优势。

参考文献：

[1]《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；

[2]唐红.水泥搅拌桩加固珠江三角洲地区软土地基适用性探讨[J].铁道建筑.2011（01）

[3]郑晓国，薛晶.盐通高速某软土路段两地基处理方案比选[J].浙江交通职业技术学院学报.2012（03）：88-89.