公路工程水泥土搅拌桩施工技术

GXF360 2018-01-01

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徐新辉

（鲁山县农村公路管理所，河南鲁山467300）

摘要：在公路工程软基处理中，水泥土搅拌桩施工技术是主要技术之一，公路工程质量的好坏主要取决于施工技术水平的高低。为进一步提高公路工程的质量，满足社会经济发展需要，施工单位需重视施工技术，做好施工准备工作，规范施工流程，提高工程整体质量。

关键词：公路工程；水泥土搅拌桩；施工准备

1 公路工程水泥土双向搅拌桩施工准备

某公路工程起止里程为K16＋850－K23＋000，该公路与既有公路平行，水泥搅拌桩分别位于5个桥台过渡段，以此进行软基处理，总长度为49 981 km。呈等边三角形进行水泥搅拌桩排列，0.5 m为其桩径，10 m为其桩长，要求在50 kg以上控制水泥添加量，且在1∶0.45～1∶0.50以内控制水灰比，并在1350 kPa以上控制28 d桩体无侧限抗压强度，700 kPa以上控制7 d桩体无侧限抗压强度，700 kPa以上控制水泥搅拌桩单桩承载力。水泥搅拌桩顶设计标高应确保在地面清表平整后的下方50 cm，水泥搅拌桩施工过程中停灰面应施工到地表，完成施工后掺灰压实处理地表20 cm土。为全面提升工程质量，必须做好施工准备工作。

（1）施工场地平整。施工场地平整过程中，要求将所有障碍物清理干净，如存有软土地基时，要求选取行之有效的补强措施避免失稳问题出现在施工机械施工中。如场地为低洼路段，需及时清理干净积水，且做好回填土工作，要求在87%以上控制压实度。

（2）施工放样。复测导线点、水准点等工作需在施工前完成，且向监理人员上报，将水泥搅拌桩施工段放出，并进行钻孔灌注桩位置的确定。要求严格遵循桥台钻孔桩位置、水泥搅拌桩布桩间距等条件将施工细部设置图画出，以此为施工作业顺利进行提供指导意见。

（3）桩机、材料准备。施工前应保证施工所需材料充足，且满足施工要求。根据工程需要，选取P.032.5水泥作为水泥搅拌桩施工加固料，其施工质量、规格等应与设计规定相符，且具备正规厂家的出厂报告，保证在有效期内使用，禁止选用的水泥出现受潮、结块等问题。一般选取专用水泥搅拌桩进行作业，并进行6台桩机配备。其他机械所需数量为1台泥浆测试仪、2台深层搅拌机、1台发电机组、1台全站仪及水准仪等。

（4）试桩。为保证施工技术参数满足水泥搅拌桩施工规定，必须进行试桩施工。试桩检验中室内配比试验、现场工艺性成桩实验一般选取地基原状土进行施工，要求在2 500 kPa左右控制水泥搅拌桩抗压设计强度。

2 公路工程水泥土搅拌桩施工流程

（1）布桩施工。开工前期，要求根据所有分段里程、施工设计图等将布桩图画出，且将线路中心、里程、路基底宽线等标注到布桩图上，且向监理人员上报，进行验收确认后即可施工。具体布置图如图1所示。

图1 水泥搅拌桩布置图

（2）钻机就位及调直。搅拌桩机组装、架立环节，要求对主机所有部位连接情况进行检查，保证液压系统、电气系统等安装正确、调试正常等。同时做好各个部件调整、紧固工作，及时进行异常情况排除，即可进行施工。浆罐装满料后，需密封进料口。钻机安装施工中，要求钻机与桩位对准，进行桩机机身的及时调平，以此确保桩的垂直度符合施工规定。

（3）固化剂浆液拌制。搅拌下沉深层搅拌机时，要求按照掺入比、水灰比等进行固化剂浆液的拌制，充分搅拌水泥浆后，需在压浆前向集料斗内及时倒入浆液。

（4）钻进。调正桩机后，需及时将主电机启动进行钻进施工，当搅拌钻头与地面相近时，可将空压机启动进行送气。深度尺盘由钻深确定，其数值应与设计加固深度、桩机横移槽与地面高度总和相等。

（5）钻至设计标高。如深度尺盘与预定数量相符后，则不得进行钻机施工，需停止作业，且进行钻头反转，但不做提升作业，随后进行送料施工。送料阀门打开后，即可将送气阀门关闭，进行加固浆液喷送。

（6）提升钻头。加固浆液已满足桩底规定后，才能进行搅拌钻头提升，要求在桩底进行2～4 min停留，这样不仅能够确保加固浆液与桩底规定相符，还能向设计标高位置提升，停止喷浆，其深度应与搅拌提升速度相结合进行确定。在喷桩作业没有进行前，禁止实行钻机提升工作。

（7）停止提升。送气阀门打开后，需及时将送料阀门关闭，保证空压机持续不断转动，向桩顶提升搅拌钻头后需停止提升作业，要求在原有位置上进行2 min转动，以此确保桩头密实度符合施工规定。

（8）重复搅拌。同时旋转、下钻搅拌钻头，且向设计桩底位置进行施工，随后将其向地面提升，并进行第二次搅拌施工。

（9）停机。向地面上方提升搅拌钻头，且将主电机、空压机停止，进行施工记录地认真填写。移位桩机后，通过桩机液压系统，把桩机向下一个桩位移动进行施工。完成搅拌施工后，根据设计规定在搅拌桩顶进行砂垫层铺设，厚度为30 cm。涵洞施工范围内需先进行水泥搅拌桩施工，完成水泥搅拌桩施工30 d后需开挖基坑，如以上施工方式与涵洞施工规定不符，需严格遵循施工规定加强处理地基。

3 公路工程水泥土搅拌桩施工质量控制

在公路施工中路基是基础保障，水泥土搅拌桩作为公路工程软土路基处理中的关键技术，其质量的好坏与公路的性能、使用寿命息息相关。为此，必须做好质量控制工作。

（1）施工前需先平整施工场地，杂填土、生活垃圾不得作为回填材料进行施工。要求按照设计规定进行工艺性试验，进行所有施工参数的确定。如桩周为成层土，需适当增加软土层搅拌次数及掺加水泥量。按照试桩规定，进行各项技术参数的确定，如灰浆稠度、喷浆量、提升速度等。

（2）施工环节应保证水平放置搅拌桩机底盘及导向架垂直，并在1%以内控制搅拌桩垂直偏差，20 mm以内控制桩位偏差，成桩直径、桩长应与设计规定相符。浆液配置好后应避免出现离析现象，避免停放过长时间，需不间断进行泵送施工。在施工规定下，确定喷浆、搅拌、提升的速度及搅拌次数，通过流量计控制喷灰量、提升速度，并指派专人做好记录工作。

（3）施工时，如因特殊原因必须暂停注浆施工，需将搅拌头提升到停浆点50 cm以上，当供浆恢复后搅拌下沉到停浆位置100 cm下方后，需再次搅拌提升，防止断桩现象出现。当停机时间在3h以上，可将输浆管路拆除并做好清洗工作。水泥搅拌桩桩顶与设计标高基本等同时，从地面下方100 cm搅拌头进行喷浆、搅拌、提升作业，并逐步提升出地面，为确保桩头质量，应合理控制其速度。在桩顶范围内水泥搅拌桩复搅遍数必须控制在1遍以上，才能保证均匀搅拌。桩顶1到1.5 m范围内需进行一次输浆增设，进而达到水泥土强度的进一步提升。（4）成桩7 d后，需进行开挖检查，50～200 cm之间为开挖深度范围，需目测成桩现状及进行桩径、桩位偏差等确定，要求在2%左右控制检测频率，检测工具为N10轻便触探。各项目质量允许偏差如表1所示。

表1 搅拌桩施工质量允许偏差