孙百凤
（抚顺县公路工程处，辽宁抚顺113007）
摘要：近几年水泥搅拌桩施工在高速公路建设中得到了广泛的应用，它对软土路基的处理效果显著，介绍了软土路基水泥搅拌桩的施工原理、施工工艺。
关键词：高速公路；软土路基；水泥搅拌桩；施工控制
1概述
水泥搅拌桩作为软基处理的一种有效形式，近几年在高速公路建设中得到广泛应用，特点是处理后的软土路基，加固效果显著，可很快投入使用，适用范围较广，适用处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土等。以达到加强路基的稳定性，控制路基施工后沉降的目的。
2施工原理
软土路基具有物理力学性质差，具有高压缩性、低承载能力的特性。通过水泥搅拌桩处理以提高地基的整体承载力。桩体中的水泥土表明：水泥土强度与水泥水化物中的水化硅酸等水化物（CSH）的生量成正相关系，CSH在水泥土中的作用是胶结作用，从而达到减少原天然土流动的效果，增加地基的承载能力。
水泥搅拌桩分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。本文以湿法进行浅谈。
3施工工艺
施工工艺：桩位放样——钻机就位——检验桩机整平机体——高压泵打开喷浆孔——钻进到设计深度——反转提钻并喷水泥浆——至原地面以下30cm停止喷浆——重复搅拌——反转提升至地表——成桩结束——施工下一根桩。
4设计参数
4.1强度参数。28天龄期取芯强度R28大于1.0MPa、90天龄期取芯强度R90大于1.5MPa、28天做静荷载试验，单桩承载力大于140kPa，复合地基承载力大于120kPa。
4.2沉降控制标准。一般路堤施工后沉降控制标准为0.2m；涵洞通道结构物处施工后沉降的控制标准为0.2m；桥台桥头段施工后沉降的控制标准为0.1m。
5施工准备
5.1原材料。水泥搅拌桩固化材料选用32.5/42.5级普通硅酸盐水泥。水泥进入工地后存放在水泥棚中，为避免水泥受潮，在地面上搁置木板支架作支垫。水泥入库、出库都要进行登记，形成水泥台帐，以便在施工时能及时核对每天完成的成桩数量和水泥用量是否相符。每批水泥进场后，实验室及时按频率抽检，检测水泥各种物理性能，监理中心试验室按规定的频率进行抽检。
5.2水泥用量的确定。按照设计的掺入比进行控制。软基处理水泥用量掺入比一般按12%~15%水泥进行控制。
5.3试桩。正式施工前，要通过试桩来确定搅拌次数、喷浆量、下钻的速度、提升速度及水泥泵中水泥浆压力等参数。试桩共5根，且必须待试桩成功后方可进行大规模的粉喷桩施工，试桩后芯样的无侧限抗压强度作为桩身的标准强度。
5.4检测机具。施工之前应先检测钻机上的计量器和打印设备的完好性、准确性。电脑计量器必须送往市以上的计量单位标定、校核，贴标签进行密封后方可施工。
5.5场地平整。施工现场要事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍（包括大块石、树根和生活垃圾等杂物)，场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
5.6设置施工标牌。如施工技术参数标志牌，施工责任牌等。水泥搅拌桩在施工过程中，现场监理和施工技术人员采用24小时全过程轮班旁站，业主和总监办24小时随时检查，按标志牌的内容与现场进行核对。
6施工控制
6.1施工放样。施工前，根据路基宽度和设计参数在施工平面画布桩图。依布桩图放出施工区域大样，在每区域按设计桩距进行桩位放样。
6.2施工控制。（1）控制钻机速度。钻机以慢速启动钻进，正常后换中速钻进，当钻头接近设计深度时挽回慢速钻进，钻头在原位转动1min。为保证钻杆中送水泥浆畅通，从钻进开始到喷浆期间应连续输送水。（2）提升喷水泥浆搅拌。在确认水泥浆喷至孔底后，搅拌30s，以1.08m/min的速度反转提升，在提升的同时连续喷水泥浆。当提升到设计标高后，应慢速在原地搅拌1~2min。（3）重复搅拌。为保证桩体中水泥浆更均匀，须再次将钻头下钻到设计深度，提升复搅时，速度仍控制在1.08m/min。
6.3现场施工应注意事项。（1）每根桩完成后，及时检查电脑小票中的各种技术参数。如出现桩体中喷水泥浆量不足时，应及时整桩复打，复打的喷浆量应不小于设计喷浆量。如出现机械故障喷浆中断时，必须复打，复打重叠应超过1m。（2）严格控制喷水泥浆提升时的速度和复搅速度，严禁尚未喷水泥浆的情况下提升钻杆作业。（3）贮水泥浆罐容量应超过一根桩的灰量加50kg，当贮浆量不足时，不得对下一根桩进行施工。（4）施工过程中复搅时可能会出现卡钻头现象，因为经喷过水泥浆的粘土与钻头的磨擦阻力增大，从而出现卡钻现象。可以采用复搅时沿钻杆加水减少磨擦阻力，以满足整桩复搅的需要。（5）钻头经过一段时间施工后，应卸下来检查其尺寸，保证打出的桩体的尺寸能满足规范要求，否则将予以更换。（6）水泥搅拌桩固化剂是水泥。为防止喷水泥浆时堵管，不仅要保证水泥不受潮，还应该在储浆罐进口处设滤网，防止结块的水泥或杂物进入储浆罐。
7桩体的质量检验
7.1成桩的检测。对成桩7天的水泥搅拌桩，随机按规定频率进行以下几项检测：（1）外观检测。破去桩头0.3~0.5m表层水泥土，进行外观检测，检测外观是否圆顺、水泥土是否密实、搅拌是否均匀。（2）用N10轻便触探仪进行强度检测。触探部位距桩头标高以下10cm、150cm、270cm开始触探，每10cm触探击数应大于30击，连续触探30cm，累计不少于100cm，对达不到触探击数要求的水泥搅拌桩，待28天龄期进行钻芯取样检测。
7.228天龄期的桩按5%频率钻芯取样检测。（1）通过钻取的芯样检测桩体喷浆和搅拌是否均匀、桩体有没有断浆现象，桩长是否达到设计要求。（2）对芯样进行加工、磨制成等高试件做无侧限抗压强度，尽可能在芯样上、中、下三个部位各磨制一组，一组三个试件，根据三个试件的代表值评定桩体强度。
7.3单桩和复合地基承载力检验。通过28天钻芯取样检测评定不合格的施工面，将采用静荷载试验，检验复合地基承载力或单桩承载力。静荷载试验每施工面不小于3点，取三点的代表值确定其是否满设计要求。
8现场采集数据及结果分析
8.1经检测部门做28天的取芯检测。芯样光洁、连续、无断桩现象，桩长均能满足设计要求，芯样磨制出的试件做抗压试验均能满足设计要求。
8.2路基施工完后，对路基桥涵作最后的沉降观察。测得的施工后沉降量少于理论计算的沉降量，从而达到减少施工后沉降的目的。
结束语
水泥搅拌桩是一项较难控制的施工工艺，施工时间连续，需要现场管理人员有很强的责任心和吃苦精神，对施工过程进行全程监控，对各项主要指标数据记录详细，能真实客观的反映施工实际状态，按照设计要求处理到位，确保水泥搅拌桩的施工质量。