公路软土地基施工的水泥搅拌桩技术应用

公路软土地基施工的水泥搅拌桩技术应用

周定平

身份证号码：642221198307151014

摘要：随着社会经济的不断发展，我国的道路桥梁建设也越来越多。而公路软土地基也成为近些年来比较常见的道路工程，在公路软土地基施工中水泥搅拌桩技术是重要的组成部分。水泥搅拌桩技术的好、坏，技术能否达到指标，都是影响公路软土地基施工质量的重要因素。水泥搅拌是在土地的深层进行水泥桩的搅拌工作，也是非常适合软土地基施工的一项重要技术，特别是在公路软土地基桥头方面、加固路桥面上等都被普遍应用。水泥搅拌桩技术的施工能够大大提高公路软土地基的承载能力，有效的提高了公路软土地基施工质量。

关键词：公路软土地基；水泥搅拌桩；技术应用

前言

  近些年来我国的道路桥梁建设在不断增加，但是面对的地质环境也越来越复杂，越来越恶劣。特别是在我国的一些沿海地区进行公路施工，沿海地区软土地基情况比较复杂，在这种环境下开展公路施工就需要对这些软土地基进行有效处理，确保公路的稳定、安全，降低沉降问题的发生概率。公路软土地基施工中对软土的处理措施直接影响了工程质量，而经过大量的实践也表明，水泥桩搅拌技术的应用能够大幅度提高软土地基的稳固性及承载力，所以在进行公路软土地基施工的过程中合理采用水泥搅拌桩技术至关重要。本文也是根据公路软土地基情况进行了叙述，并通过水泥搅拌桩的原理开展介绍，提出了水泥搅拌桩技术应用中设计、工艺、质量上的技术措施，希望为有关工作者提供有利参考。

1公路软土地基施工概述

  我国地域辽阔，地质条件相对比较复杂，而随着人们对交通需求的增加，公路的建设也涉及到了更多的沿海地区、平原地区以及山间盆地等，在这些地区也分布着大量的软土[1]。所以在这些地区进行公路施工也就属于公路软土地基施工，这些软土地基含水量比较高，有机质较多，很容易透水并且土地之间的间隙也相对加大，所以在这些地方开展公路施工具有一定的难度，其承载力上也很难达到要求，这也会导致我国的一些沿海、沿江等地区公路安全存在着巨大隐患。若这些地区的地基发生改变，对于公路上的车辆、行人都会带来非常大的安全问题，并给公路工程进行修补建设等也带来很多的问题。因此，在这些地区或者地质条件下进行公路施工建设上也一定要注意，加强地基的处理提高公路的稳定性也是保障车辆安全出行的重要前提。而在当今公路软土地基施工中常采用的解决办法就是应用水泥搅拌桩提高公路地基的稳定性。

2水泥搅拌桩的作用原理

  水泥搅拌桩的作用原理是利用水泥加固土的一切物理化之间的反应所形成的一个过程[2]。在采用水泥搅拌桩中，一是要用一些专门机械设备将所配制好的水泥陆续的喷入到公路的软土地基内，施工人员在喷注过程中也要时刻进行匀速搅拌，要让喷入的水泥和这些土壤能够充分的产生水化反应以及水解，在不断的搅拌过程中形成一种水泥水化物凝胶体。这种搅拌完成后的水化物凝胶剂具有着很强的吸附性，因此就能够将土壤中的小土团以及散粒等进行很好的凝结，达成了稳固整体结构的实质性作用。与此同时，在土颗粒的表面会有钠离子成分，而这些注入的水泥和钠离子相互融合形成钙离子，在这一过程中就很多好的进行了离子之间的交换，在这些成分的表面就会形成非常稳定的钙离子，有效提高软土地基的强度，并大大增强了软土地基的承载力。但是水泥搅拌桩技术也存在了一定的局限性，施工人员在操作过程中地面很容易产生往外冒浆的问题，而这也与水泥参入土内的水泥量有直接关系，若有冒浆现象那么搅拌以后的水泥在土中整合完成后其稳固性不牢固；水泥桩的桩身若竖向分布上并不均匀，那么桩身整体的强度也达不到公路要求的强度；若桩身横向强度也不均匀，在公路地基内就会造成水泥成块成块凝固；若水泥桩的距离较近，会让公路路面更加平整，但是桩体之间就很难达到整体协调，而且也会不断的增加公路工程施工的成本。由此可见，公路软土地基施工中运用水泥桩技术有一定的专业性和复杂性，所以，在施工中也一定要注意施工人员的工艺手法以及专业程度，确保施工质量。

3公路软土地基施工的水泥搅拌桩技术应用

3.1水泥搅拌桩施工前准备及设计

  公路软土地基施工中运用水泥搅拌桩技术，在其技术的材料设计上就有一定的要求[3]。水泥搅拌桩技术施工中一般所用的水泥是42.5的普通硅酸盐水泥，水灰的比例一般也控制在零点四五左右。公路软土地基施工中受到现场条件的影响，软土中含水量高，所以为了让搅拌桩中的水泥浆液能够在施工中更加稳定并达到早期强度。在配置水泥浆时要在室内进行试验，并达到水泥搅拌桩中水泥的实际参拌量，保证水泥浆参拌符合要求。前期水泥搅拌设计完成后，就要进行水泥搅拌桩技术施工工作。在施工前也要做好以下几点准备：一，施工场地清理。在水泥搅拌施工中要及时清理现场中各种杂物、障碍物，地表、地下都要进行清理，比如地下树根、地面垃圾等；若地表有比较低洼的地方，就要用一些粗砂补充填满。二，放样。水泥搅拌桩技术人员要对施工区域用灰线做出起点、中桩等标记，要由监督管理人员进行核验后再开展施工。在放置样品的周围也要多放两排样品桩，确保下次放样时有参考依据。三，水泥搅拌桩技术施工中要做好机械设备的准备工作。在水泥搅拌桩的施工中有关部门会进行检验，为了确保在施工中能够实时了解水泥桩深度情况，就要利用钻机，在钻机导向架的内外两面从上到下要距离0.5m就要进行刻度标记。为了能够保证水泥浆的垂直度，钻机导向架中间就要挂上标线。为了能够让质检人员可以随时对随时检查技术指标是否符合标准，每台施工的钻机都应挂上指示牌，写明各技术指标参数标准。公路软土地基施工中的水泥搅拌桩技术在应用中前期的准备工作与设计工作是技术开展的首要前提，因此一定要加强施工前的准备，确保水泥搅拌桩技术的顺利开展。

3.2试桩技术和工艺选择

  在水泥搅拌桩技术应用中，试桩技术环节也是必不可少的重要环节。水泥搅拌桩技术操作时利用搅拌头将施工现场的软土和水泥浆进行搅拌，搅拌以后的均匀性以及水泥土强度都会根据技术施工人员搅拌的次数不断提高。但在水泥搅拌过程中，若搅拌的实际过长，那么所占用的施工时间也就会越长，降低了工作效率。所以，在搅拌过程中进行试桩就显得非常重要。这样能够更好的确保水泥与土搅拌的次数，泵送的压力和时间，保证水泥浆的提升、下钻速度等各项技术指标，并确保施工效率，有更多的时间进行下一步的公路施工。试桩的方法，在每个阶段试桩都要高于5根，检验试验中一般在七天后取出，或是在28天后进行取芯，这两种方法能够很好的检测出水泥强度是否符合标准，搅拌速度是否均匀。此外，在水泥桩技术施工中工艺选择上可以分为喷粉法和喷浆法，这两种方法都能够让软土地基中的软土进行搅拌和固化。而这两者的不同在于，喷浆法所采用的也是水泥浆液进行水泥桩搅拌桩的施工；水泥浆喷粉法是采用水泥粉进行固化。无论是在试桩环节还是工艺选择中，都要根据公路软土路基的施工现场情况进行，试桩是为了能够有更多的时间进行公路软土路基施工中的其它工作，这样才不会把大量的时间浪费在搅拌过程中，而通过试桩也能够确保搅拌的速度和水泥浆的强度，提高了水泥搅拌桩技术的施工质量。在工艺的选择中，施工技术人员应明确具体工艺方法的操作顺序，工序开展工作，确保根桩施工操作的规范性和安全性。

3.3水泥搅拌桩质量控制技术

在水泥搅拌桩技术施工中质量控制是十分关键得技术环节。首先是材料质量控制。要根据公路施工中的规范要求选择水泥种类以及采购的具体数量，在采购完成后也要严格按照说明进行保存，部分先达到现场的水泥要优先使用，要避免水泥存放时间过长导致水泥性质上的改变，影响工程质量。其次，要严格确保施工上的质量。技术施工人员要根据图纸要求，注重桩体的复搅工作，在进行水泥配置中也要严格按照要求进行，要确保桩体的长度并能够持续喷浆。水泥浆液在倒入管道以前，技术施工人员要对对这些水泥浆液进行过滤，并对管路进行通水，避免结浆液块在操作中破坏搅拌机械，让管道通水管道就会变的湿润，输浆工作也会比较顺利。在施工中要根据试桩的情况来确定整体技术参数，然后再进行施工；技术人员在使用搅拌机时，就要在搅拌机提到大概地面2m时就逐渐减小转杆转速；在喷浆口马上离开地面时就要马上停止提升转机。技术施工人员在现场搅拌浆液中要有专人记录施工的开始、结束时间，所使用的外掺剂、固化剂的具体的参入量是多少。最后是施工上的管理。要在施工过程中严格制度管理措施，做好技术交接、交底工作，让进行下一步施工的人员了解具体情况，顺利开展技术对接。而在进行水泥搅拌桩技术施工中为了能够确保现场更加规范化，可以安排一些比较有经验、专业性强的技术人员进行现场指导，解决在现场中可能发生的各种技术施工问题。

3.4施工中的指标技术

  水泥浆搅拌桩施工中各项技术指标都应达到要求。一，技术指标方面。抗压强度在七天内要大于0.8MPa,在达到28天以后，抗压强度要大于1.6MPa，此外在取芯强度和承载力上也都有对应的技术指标，所以在完成后要严格按照指标进行核对。二，竖直度。公路软土地基施工中在用水泥搅拌桩技术时，要在现场随时使用吊锤保证钻杆倾斜度是否符合规定，每一根桩的竖直度都不能超过百分之一点五，若已成型的搅拌桩竖直偏差也不能大于百分之二。三，均匀性指标。若桩以成形，并达到了七天，就可以根据百分之一的频率挖出桩头，挖的深度不要小于1.5m,28天的桩芯也要进行成型检查。主要也是检查桩体的外观是否圆顺、色差大。四，地基承载力。这个指标一般所采用的也是静荷载试验来对其承载力进行检测，确定能否达到地基承载要求。技术施工人员要明确在水泥搅拌桩技术中的各项技术指标，只有符合指标才能够达到实际的施工质量。在公路软土地基施工中采用水泥浆搅拌桩技术也要注意施工安全和周围环境的保护，一般在施工中要采取相应的保护措施，避免在搅拌中产生大量的粉尘，避免给周围环境带来影响；要在施工中尽量避免给运行车辆带来不必要的干扰；技术施工人员自身也要做好一定的防护工作，带好防护口罩等。

总结

综上所述，在公路施工中也很容易遇到软土地质，而为了确保这些区域在施工完成后能够保证工程质量，就要采用相应的应对措施。而水泥搅拌桩施工技术能够在软土地区起到很好的支护做好，稳定了地基，也保障了公路工程施工的安全。同时，水泥搅拌桩施工技术在造价成本上较低，操作上也相比于其它技术更加简单，不会占用大量的施工时间，并且能够有效的起到稳固地基的作用，避免了公路工程中土层下降问题的发生，也避免了投入使用后发生沉降安全隐患，有效的提高了软土层的实际承载力。所以在日后公路软土地基施工中应加大水泥搅拌桩技术的使用，保障公路工程质量。

参考文献：

[1]张济宁. 水泥搅拌桩施工技术在河岸软土地基处理中的应用[J]. 黑龙江水利科技,2022,50(11):152-154+162.

[2]李辉,曹敏. 高速公路工程中软土地基水泥搅拌桩施工技术研究[J]. 运输经理世界,2022,(30):16-18.

[3]王殿会,郝欣欣. 基于市政道路软土地基施工的水泥搅拌桩技术应用研究[J]. 建筑机械,2022,(08):48-52+4.