软基地质条件下水泥搅拌桩施工技术应用

软基地质条件下水泥搅拌桩施工技术应用

焦敬玺

贺州市职业教育发展中心  广西壮族自治区 542800

摘要：随着经济社会的发展，城市交通网修建越趋完善。主干交通网建设所必要条件就是公路路基应当拥有充分的强度及安全性。而广东沿海地区地处软土地基和地质土层较为复杂的区域，深入探究软土地基下地基处理施工技术意义重大。

关键词：软基地质；水泥搅拌桩；施工技术；应用

1软基处理目的及常见措施

1.1软基处理目的

地质条件的好坏直接影响道路施工质量，对不良地质条件即软弱基础进行处理改良，既是保证施工安全，也保障了运营使用安全；长远来看，是为道路修建完成后，路基能持续承载而不变形、塌陷，应当达到设计中的经济性和稳定性要求，并且在正式运营阶段不发生其他安全质量问题。

1.2软基处理常见措施

按软弱地基深浅不同，软基分为深层和浅层两种类型。

浅层软土因填土埋设较浅，通长采用换填的方法已到达软基处理的目的，通过挖除施工范围内的软土，换填具有较大强度的骨料或其他填筑材料并压实。

深层软土常常采用补强法进行处理，即在软弱土层部位增加刚性支护体系，通常为灌注桩、搅拌桩、预制管桩等。

2水泥搅拌桩的技术特点

水泥搅拌桩用来处理软土地基，对提高地基承载力，减小地基沉降位移非常有效。具体来说，是通过深层搅拌机械，将水泥浆通过钻进输送至地基的深处，将水泥浆与软土层混合反应后，达到强化软土地基的目的。在与其他地基处理方法相比较后发现，水泥搅拌桩具有4个方面的优势：第一，水泥搅拌桩的施工材料不包含钢筋和混凝土，可以利用原有软土地基，从而做到了节省成本，大大提升了施工效益。第二，水泥搅拌桩施工过程中，不像地面搅拌具有巨大的声音，在地下搅拌时，具有无噪声、无振动的特点。不仅适用于日间施工，而且在夜间、在居民区都可以施工，对地表其他建筑的影响也很小。第三，水泥搅拌桩具有更强的适用性，可以根据建筑的需要，灵活布置施工设计平面型式，柱状、壁状、栅格状等均可，保障了建筑物的安全。第四，水泥搅拌桩技术是对原有地基进行处理和加固，因此，对下卧层不会产生太大的附加沉降。

3软基地质条件下水泥搅拌桩施工技术应用

某工程全路段范围内均为软弱地基，按设计要求对路基范围内的软土采用双向水泥搅拌桩进行加固处理，桩径500mm，平均处理深度10m，桩位按三角形布置，桩间距取1.2m。普通硅酸盐水泥为42.5R级。值得注意的是，在对桩头进行凿除的过程中，施工人员应当按照设计需求进行操作。

3.1定位

(1）采用液压平衡装置使搅拌桩机器平衡。

(2）多次采用全站仪以及线锤矫正搅拌轴以及立柱的垂直度,槽壁加固桩深垂直度控制为1/300,坑内加固桩深垂直度控制为1/200。桩位偏差不得大于40mm,桩径不小于设计桩径,有效桩长不小于设计长度。

3.2制备水泥浆液

(1）在材料堆放处搭建水泥罐存放水泥,并在水泥罐边搭建拌浆平台,并按照规定相应的规范配置水灰比,再通过泥浆泵、输浆管将配置好的浆液挤压到注浆孔内,此外水泥浆待搅拌机下沉至设计深度后才可配制。

(2）水泥用量按设计标准不小于土体质量的20%,水灰比设计值为1.2～1.5。土体加固后,搅拌土体28天无侧限抗压强度P≥0.8MPa。

(3）为防止水泥掺入量不足,通过流量计和液压装置严格控制水泥浆液计量。

3.3施工工艺

在开展软基水泥搅拌施工过程中，施工人员主要进行六大施工工艺，以下将进行详细的阐述与分析。1）当施工人员开始进行工作之前，首先，需要将施工环境打扫干净，通过这样的方式能够使场地更加平整。施工测量放样采用全站仪放出桩身位置并进行标识。2）就位对中：桩基钻机进场后定位对中，检查机械底盘水平，控制导向架竖向垂直度。成桩直径、桩长要符合设计值要求。3）制备水泥浆：按设计确定配合比拌制水泥浆液，搅拌桩采用P·O42.5R普通硅酸盐水泥。不仅如此，待压浆之前，施工人员需要立即将浆液放进集料池内。4）喷浆搅拌下沉：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌机，开启灰浆泵，使深层搅拌机沿导向架搅拌下。5）喷浆、搅拌、提升：施工人员在开展这3个步骤时应当对以下操作引起足够的重视，分别为：及时开启灰浆泵；提升搅拌速度。6）移位：在进行软基水泥搅拌的最后一个步骤时，施工人员需要将桩位进行移位，通过这样的方式能够确保下一步工作顺利进行。

3.4质量控制

（1）灌浆水泥的规格和质量必须符合工程设计要求。（2）灌浆水泥的配比应严格按照试验和设计要求确定，泥浆密度应采用泥浆比重仪测量，以确保其复合要求。（3）通过测量钻杆长度，桩长可以满足设计要求。（4）桩身的强度、完整性和均匀性应符合设计要求。同时在桩径和桩长范围内钻孔取芯，进行28d无侧限抗压强度试验，观察其完整性和均匀性。

3.5保证措施

（1）水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，质量符合要求。（2）灰分含量不得超过规定的±5%。（3）如果桩径小于设计要求，则必须使用相同的置换率来补充桩边缘。（4）为防止断浆的发生，应严格保证灌浆速度。双轴搅拌桩桩头提升速度不得超过0.5m/min（三轴搅拌桩提升速度不得超过1.0m/min），搅拌桩的升降速度应符合表1和表2的要求。（5）水泥搅拌桩施工过程中，对现场所有机械进行编号，人员和负责人到位。（6）水泥搅拌桩施工前，应对管道进行清理，确保整个管道无堵塞。（7）控制吊锤与钻杆的距离上下左右相等，确保水泥搅拌桩的垂直度符合规范要求。（8）钻孔喷射混凝土应在桩底喷入桩身，并在剩余泥浆上升一定时间后，对桩头和桩端进行打磨，以确保水泥搅拌桩的桩身、桩底和桩头质量。（9）严格控制停浆和喷洒时间。施工期间不得中断泥浆喷洒。严禁在未喷浆的情况下起吊钻杆。（10）喷射混凝土量不足时，必须对整桩进行重复喷射，重复喷射量不得小于设计量。如果喷射中断，应在10h内及时补浆，严格控制灌浆时间，补喷重叠段应大于100cm。（11）记录施工过程中的施工桩号、施工日期和天气情况；喷洒深度和停止高程；砂浆泵压力和管道压力；钻孔速度；钻孔速度和提升速度；泥浆流量；每米喷洒量及外加剂用量；再混合深度。

4桩基施工安全措施

如今随着社会的不断进步，我国软基水泥搅拌工程得到了迅速发展，然而安全事故却频频发生。一旦出现安全事故，就会给施工人员的生命造成威胁，也会给施工企业造成经济损失。因此，为了避免此类事件的发生，就需要开展相应的施工安全措施，只有通过这样的方式才能够将安全事故的发生率降至最低。笔者认为，在对软基进行水泥施工的过程中，需要做好以下几点安全措施，分别为：1）现场桩机必须持证操作，挂牌负责，定机定人。2）夜间施工应照明设备充足。3）桩机机长、班组长，每天需在上下班时对劳动用品、机械设备等进行检查，确保用具在完好的情况下进行施工，清除隐患，做到安全施工。4）机械移位时应根据行走装置的操作规程，由专人指挥协调，以防机械倾覆。

结论

通过上述的分析能够发现，在对软基进行水泥搅拌时容易出现安全问题以及质量问题，为了能够大大降低此类事件的发生概率，就需要对这一特殊情况进行详细的分析。本研究认为，在对软基进行水泥搅拌时，主要需要进行两大措施，分别为安全措施以及质量控制措施，只有通过“两手抓”才能够保障施工顺利进行。

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