水泥土搅拌法在道路软基处理中的应用
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摘要：道路的增多经常会遇到软土等不良地基，由于软土有着含水量多透水性差以及压缩性大强度差稳定性差的特点，难以直接作为道路路基，路基的稳定性直接影响到道路工程的质量和道路运营的安全性。本文对水泥土搅拌法在软土路基的处理应用进行探讨，以供参考。
关键词：道路；软土地基；水泥土搅拌法
Abstract: the increasing of the road often meet soft soil foundation and other bad, because soft soil moisture content has more poor permeability and large compressibility strength difference between the characteristics of poor stability, it is difficult to directly as a road embankment, the stability of roadbed directly affect the quality of road construction and road safety of operation. In this paper, the mixing method in soft soil foundation processing applications are discussed for reference.
Keywords: road; The soft soil foundation; Mixing method
中图分类号：TU471.8文献标识码：A文章编号：
一、水泥搅拌桩加固机理
深层搅拌法是用于加固饱和软粘土地基的一种方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土与固化剂(浆液状或粉体状)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理－化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的复合地基。喷浆型搅拌法是指将水泥加入水后，以水泥浆的形式拌入软土中的深层搅拌法，而利用喷浆型搅拌法制成的桩体即称为“水泥搅拌桩”。
水泥粘土固化过程的物理化学机理与混凝土的硬化机理不同，混凝土的硬化作用主要是由砂石等骨料在水泥的水化作用下进行固化，由于水泥用量多，所以其凝结速度快，凝结强度高。而水泥土固化过程中由于水泥掺入量很少，它是由粘土包围水泥，水泥土的固化速度慢，强度低，并随含量的变化而改变。水泥搅拌桩水泥和土之间的强制搅拌越充分，土块被粉碎得越小，水泥分布到土中越均匀，则水泥土的结构强度离散性越小，水泥搅拌桩地基的宏观总体强度就越高。
二、水泥搅拌施工技术
（1）施工工艺试桩
搅拌桩施工前分区段进行工艺试桩，以掌握适用该区段的成桩经验及各种操作技术参数。成桩工艺试验桩不小于5根。工艺试桩应达到如下目的：
①确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间；
②确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度，钻进淤泥层时电流值；
③确定灰浆稠度(水灰比)；
④根据不同掺入量确定技术参数；
⑤确定工作压力；
⑥确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据；
⑦检验施工设备及选定的施工工艺。
（2）水泥搅拌桩施工工艺
水泥搅拌桩的施工工艺流程如图1。
图1水泥搅拌桩的施工工艺流程图
①场地平整。清除桩位处地上、地下一切障碍(包括砂垫层、土工膜和生活垃圾等);场地低洼时回填粘土。
②测放桩位。根据测量交底，用明显的标记标出每个桩的桩位。
③组装架立搅拌桩机。检查主机各部的连接，液压系统、电气系统、粉喷系统各部分安装试调情况、管路的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作，排除异常情况后，方可进行操作。浆罐装满料后，进料口加盖密封。安装钻机时，将钻机对准桩位，调平桩机机身以保证桩的垂直度。
④拌制浆液。深层搅拌机预搅调试的同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中。选用水泥标号P.O42.5普通硅酸水泥拌制浆液，水灰比控制0.45～0.55范围，按照设计要求决定深层搅拌桩水泥用量。
⑤第一次喷浆搅拌下沉。启动搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，钻杆沿导向架搅拌下沉，待搅拌头下沉到设计桩顶标高后，开启灰浆泵，通过管路送浆至搅拌头出浆口，边喷浆下沉边搅拌，下沉速度应通过档位调控，终搅电流值不应大于60～70A综合控制。
⑥喷浆搅拌提升。喷浆下沉到达设计深度后，停止钻机，钻头反转，启动拉紧链条装置，按设计确定的提升速度(不超过1．0m/min)边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌和。
⑦重复搅拌下沉。搅拌钻头提升至设计桩顶标高后，重复搅拌下沉至设计深度，下沉速度按设计要求进行。
⑧重复搅拌提升。下沉到达设计深度后，采用慢速、重复搅拌提升，搅拌提升至设计桩顶标高以下1m时采用慢速以保证桩头施工质量。
⑨停机。将搅拌钻头提升到地面以上，停止主电机，停止空压机，填写施工记录。
⑩桩机移位。利用桩机液压系统，将桩机移到下一个桩位施工。
三、搅拌桩施工过程中的质量控制措施
（1）施工质量控制措施
①严格控制水泥等材料质量。按照设计要求选用水泥的品种标号，并采取防潮、防雨淋措施，坚持先进库的水泥先用，后进库的水泥后用，避免水泥因放置时间长使标号降低。
②加强管理工作。制定具体的施工管理措施和适用的施工方法，对施工人员进行技术培训、技术交底、使作业人员心中有数;指派技术水平高、精通地基加固知识的技术人员作技术指导或现场负责，使施工全过程处于规范化、规程化控制状态;配备完整的制桩设备，具有可靠性和配套性机械，满足设计要求。
③确保桩体均匀性。施工时派人做好成桩记录，详细记录每根桩的位置、编号、喷浆量及喷浆深度、复搅深度等，发现问题及时纠正或采取补救措施;成桩过程派专人监视输浆设备，避免输浆管道发生堵塞;严格按要求控制喷浆量和提升速度，以保证桩体内每一深度均得到充分拌和。
④水泥搅拌桩针对性技术措施
a如果下沉速度太慢，阻力太大，可通过输浆管
适当送水稀释土体以利钻进;施工中采用流量泵控制喷浆速度，注浆泵出口压力保持在0．4～0．6MPa。
b设备就位后必须平整，确保施工过程中不发生倾斜和移动，机架和钻杆的垂直度偏差不大于1.5%，施工中采用吊锤观测钻杆的垂直度，如发现偏差过大，及时调整;钻机桩位对中偏差不得大于50mm。
c制备好的水泥浆不得有离析现象，停置时间不超过3h，若停置时间过长，不使用;严格按照试桩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、减少水泥浪费，尽量连续施工，输浆阶段必须保证足够的输浆压力，连续供浆;如因故短时间停浆，应将搅拌头下沉(或提升)至停浆点以下(或以上)0.5m处，待恢复供浆后再喷浆搅拌提升(或下沉);如停浆超过3h，宜对输浆管路全面清洗，防止水泥浆在管路中凝结影响施工。
d施工中如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时及时通知监理及设计人员，以便及时采取补桩措施;定期检查搅拌叶片的直径大小，如因磨损使叶片直径小于设计桩径时更换叶片。