水泥搅拌桩处理软土路基的施工工艺及管理措施
水泥搅拌桩处理软土路基的施工工艺及管理措施
摘要：水泥深层搅拌桩是进行软基处理的一种有效形式，具有经济、施工方便等优点，但施工质量控制相对比较难。鉴于此，本文对如何有效地控制水泥搅拌桩的施工工艺和质量进行了探讨
关键词：水泥搅拌桩 软土路基 质量控制 施工工艺
Abstract: Cement Deep Mixing Pile in soft foundation treatment is an effective form, with the economy, convenient construction, but the construction quality control is relatively difficult to. In view of this, this article on how to effectively control the cement mixing pile construction technology and quality are discussed
Key words: Cement Mixing Pile in soft soil roadbed construction technology quality control
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一、前言
软土成因类型复杂，分布范围广泛，在工程实践中经常会遇到软土地基及由此引起的工程问题，这主要是由软土的特性决定的。一般情况下，软土地基的承载力均不能满足设计要求，故均需进行加固处理。我国《岩土工程勘察规范》中规定：天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭土等。我国软土分布十分广泛，滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围、山间谷地均有分布。水泥土搅拌桩是一种用于加固饱和软土地基的常用软基处理技术，它将水泥作为固化剂与软土在地基深处强制搅拌，由固化剂和软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结成一定强度的水泥加固体，从而提高地基土承载力和增大变形模量。工程实践证明，水泥搅拌桩复合地基对软土地基的加固效果显著，处理后的地基强度增长快、沉降小，能充分发挥桩间土的承载作用。总之，水泥土搅拌桩是广泛应用的一种软基处理方法。
二、水泥搅拌桩处理软土路基的施工工艺
水泥土搅拌桩从施工工艺上可分为湿法和干法两种，湿法常称为浆喷搅拌法，干法常称为粉体喷射搅拌法。
1、喷浆深层搅拌桩施工
深层搅拌桩施工机械主要包括深层搅拌机、起吊设备和固化剂设备系统等，施工时可根据地基处理的设计桩径、深度、施工工艺等方面的要求进行选择。施
工工艺流程为：1）定位：使用起重机（或塔架）悬吊深层搅拌机到达指定桩位，对中。2）预搅下沉：待深层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，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉。3）制备水泥浆：待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比搅拌水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。4）提升喷浆搅拌：待深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压人地基中，并且边喷浆、边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机。5）重复上、下搅拌：深层搅拌机提升到设计加固深度的顶面标高时，集料斗中水泥浆应正好排空。为使水泥浆和软土充分搅拌，可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。6）清洗：向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残留的水泥浆，直至基本干净。同时将粘附在搅拌头的软土清洗干净。7）移位：重复上述操作，进行下一根桩的施工。施工中应注意的问题：施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌头喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数。起吊设备要保持水平，在地面较为起伏时，一定要保持设备的水平，这样才能保证施工的顺利进行和桩身的质量。要保证施工安全，冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水回水的温度，回水温度不应过高。保证施工电压。施工时应保证连续性，因故停浆时，宜将搅拌头下沉至停浆点以下一定深度（一般为0.5m），待恢复供浆后再喷浆提升；若停机超过3小时，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩，含水量的增加对桩身强度的影响。搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%，桩位布置偏差不得大于50mm，桩径偏差不得大于4%。搅拌头喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，应有专人记录搅拌头每次下沉的深度和提升的时间。深度记录误差不得大于100mm，时间误差不得大于5s。制备好的水泥浆液不得离析，泵送要连续，搅拌浆液的罐数、固化剂和外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。
2、喷粉深层搅拌桩施工
粉喷桩施工机械主要由钻机、粉体发射器、空气压缩机以及搅拌钻头组成。施工工艺流程为：1）钻机就位对中：根据设计，首先确定加固机体的位置，使搅拌轴保持垂直。2）下钻：启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进。为了防止堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料，而是喷射压缩空气，可使钻进顺利，负载扭矩。随着钻进，准备加固的土体在原位受到搅动。3）提升喷射搅拌：在确认加固料已喷至孔底时，按0.5m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰标高时，应慢速原地搅拌l~ 2min。4）提升喷射搅拌：在确认加固料已喷至孔底时，按0.5 m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰标高时，应慢速原地搅拌1~ 2min。5）下沉重复搅拌：为保证粉体搅拌均匀，须再次将搅拌头下降到设计深度，提升搅拌时，速度应控制在0.5~ 0.8m/min左右。6)钻具提升到地面后，钻机移位对孔，按上列步骤进行下一根桩的施工。施工中应注意的问题：施工前应检查施工机械、电气设备、仪表仪器及机具等，确认完好后方准使用。设计上要求搭接的桩体，须连续施工，一般相邻的施工间隔时间不超过8h。若因停电、机械故障而超过允许时间，应征得设计部门的同意，采取适宜的补救措施。对于土体含水量很高、强度很底的软弱土或可能出现液化的粉土，可在向下钻进搅拌的同时，喷射水泥粉，从而达到改善土的稠度，防止应压缩空气的脉动致使粉土的液化。喷粉时要
求灰罐内的气压比管道内的气压高0.02~ 0.05MPa，以确保正常的送粉。桩体施工的过程中，应注意观察钻机的状况，如发现钻机不正常的振动、晃动、倾斜、移位等现象，应及时停钻检查，必要时应提钻重打。
三、加强水泥搅拌桩处理软土路基的管理措施
1、严抓水泥管理
1)建立水泥台账，将水泥的消耗控制到每一天，每天进行一次确认。2）为了进一步准确控制每一天的水泥消耗量，并方便领导检查，每天由旁站人员清点所管辖桩机的水泥量，并根据前一天的库存情况及当天的施工.情况检查当天水泥消耗是否正常。使桩机组和管理人员每天皆能做到心中有数，发现问题及时整改。3）如果源头出了问题，其余一切管理皆为无用功。所以，水泥进场时必须由桩机组和旁站人员共同清点并签字确认，该记录将作为检查现场水泥台账的依据之一。4）水泥堆放必须整齐，每10袋水泥为一堆，并在水泥库中间留出一条通道，以方便每天水泥使用及清点工作的顺利进行，且起到区分原库存水泥和新进水泥的作用。
2、做好质量检测
水泥搅拌桩对施工工艺及熟练程度要求较高，掌握不好极易出现质量问题，常见的有搅拌不匀、局部缺少水泥或无水泥、断桩等缺陷。水泥搅拌桩施工速度快，属隐蔽性施工，不易监控，甚至有些施工单位偷工减料，致使桩长不够。上述质量问题对桩及复合地基承载力均有较大影响。因此必须通过对水泥搅拌桩桩位，桩间距与桩数放样监控外，主要对水泥搅拌桩桩身完整性（包括桩的有效桩长.桩身截面的变化、桩身连续性、搅拌的均匀性、桩身的强度检测），以及单桩承载力和复合地基承载力的检测来监督工程质量，
3、人员管理
针对现场施工管理、施工技术、水泥管理、旁站管理等方面制定详细明确的规章制度，让整个施工现场和施工、管理人员做到施工、管理有依据，有参考。使整个施工井然有序，有法可依，严格执行项目部的规章制度。每周召开一次工地会议，了解工地的施工情况、存在问题及施工、管理人员的最新动态和想法，并及时处理，安排下一周的施工计划对本周检查过程中发现的问题拿出明确的处理意见。关键部位处理一定要严格，并提出预防措施。杜绝同类错误再次出现。
结束语；
总之，水泥搅拌桩软基处理施工要求高，如施工质量不好造成隐患就不好检查、补救。因此，在施工过程中．必须加强管理认识、紧抓施工环节、严格质量要求，唯有如此，才能严格控制工程质量。
参考文献：
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