水泥搅拌桩在地基处理中的应用

　　水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌合，使软土硬结而提高地基强度。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土，处理效果明显，处理后可很快投入使用。

　　一、水泥搅拌桩施工技术概述

　　水泥搅拌桩是以水泥作为固化剂，通过搅拌设备，在桩处理范围内的基地基础软土中均匀喷入水泥固化剂，并强制拌合，使固化剂与土发生物理化学作用，形成一定抗压强度的土体桩，同时桩侧土在承载力和抗变形上符合建筑规范要求，符合地基正是由处理后的土体与若干水泥土桩组成。水泥搅拌桩施工中，需要认清楚两点：①土体桩不是基础，而是经人工处理的地基；②土体桩与桩侧土共同承载上部荷载和基础应力作用。

　　随着施工设备与技术的改进、管理理念的与时俱进，水泥搅拌桩施工工艺日益完善、质量检测与控制方法也日渐成熟，在地基工程应用也越来越广，尤其是在公路路堤工程中。在建筑地基工程中水泥搅拌桩施工技术的应用范围主要包括：①为减少地基的不均匀沉降，增加软土地基的承载力；②加固土体、防止边坡和岸壁滑动；③因建筑基坑过度开挖造成的坍塌或坑底隆起的地基处理；④作为地下防渗墙，起着防止渗流或基坑涌水的作用；⑤为防止工程桩或板桩出现位移或转动，增强其侧向软土的承载力等。

　　水泥搅拌桩施工过程中，固化剂用量、地基承载力、桩径及桩长深度等都要经测试或计算进行确定，确保施工质量的可靠性。①路基施工中，水泥固化剂用量需要依据天然土体的物理力学性指标和强度设计指标来确定，一般地剂量是加固土体重量的10-15%，最佳固化剂用量需经现场试桩来确定。②土体桩径和桩长深度取决于设备能力，桩径一般为50-60cm，处理深度为15m左右，布桩方式以正方形和正三角形居多。③作为复合地基承载力计算的重要参数，面积置换率反映土体与桩体承载时各自的权重，也是桩位布置的重要依据，施工中面积置换率（A桩/A总）一般为0.10-0.15。

　　二、水泥搅拌桩施工技术的适用范围与处理形式

　　1、水泥搅拌桩施工技术的适用范围

　　在地基工程施工中，水泥搅拌桩施工技术主要以处理软土层为主，适用范围包括了软粘土、淤泥质土、粉土、素填土、富含水量的粘性土等在内各软弱土层。

　　2、水泥搅拌桩施工技术的处理形式

　　在实际地基处理中，根据不同的处理应用，水泥搅拌桩施工技术的处理形式也是多样的。例如，为夯实软土基础，可作块状或柱状处理，形成复合地基；作为深基坑的临时支护，也可以以格栅式挡墙的形式进行处理；作为建筑地下防渗墙，可施工成壁状等。

　　三、水泥搅拌桩在山西中南部铁路通道17标天宝站地基处理中的应用及施工质量控制

　　我公司在山西中南部铁路通道工程ID1K982+137-227和ID1K983+325-475段的基底处理中采用了水泥搅拌桩加固。桩间距1.2m，桩径0.5m，采用正三角形布置，桩长进入粗砂.中密.δ=350KPa.的地层50CM。桩顶设0.5m厚碎石垫层。在施工中如何做好对水泥搅拌桩的质量控制是发挥水泥搅拌桩理论作用的关键。通过我标段的实际施工控制，在对施工现场如何进行有效监控与管理上本人略有心得，现简述如下：

　　1、选择适当的地点开挖一个池子，用来配置水泥浆，而且要在池子四周抹上水泥砂浆，做好防水工作；用清水对管道进行清洗，并保障管道没有堵塞的问题，等水排干之后再开钻。

　　2、把握好水泥搅拌桩的长度和位置以及水泥搅拌桩的直径。对于水泥搅拌桩长度的把握既要看好仪表，还要于钻机塔架上进行标记，于设计水泥桩长深度和未进钻的钻定地点做上明显的标记，并且将数字写在上面，除此以外的刻度使用小一点的标记。在对水泥搅拌桩的桩位进行控制过程中，在测量放样之后钉一个小桩，之后钻白灰点，对于桩位的控制而言，其关键作用的是垂直度，由于垂直度对水泥搅拌桩的承受能力有影响。最好能够于主机上挂一个吊锤，以此来调控垂直度。水泥搅拌桩的直径的控制要做到其不能小于设计的直径，要经常查看钻头，及时发现问题并解决。

　　3、水泥含量的控制。为了保障水搅拌桩的桩体中水泥的含有量能够达到标准，需要对每台机械配备电脑记录仪和打印工具，与此同时，还要使用比重计来对水泥浆的粘稠度进行控制。为了能够处理好喷浆中的搅拌不匀称的问题，最好是使用“叶缘喷浆”的搅拌头进行搅拌。此种搅拌头的喷浆口在搅拌叶片的最外面，伴随叶片的转动，能够将浆液均匀地散播于水泥搅拌桩的土中。在施工时，最好是能够有专人负责水泥搅拌桩的施工工作。将全部的施工机械进行编号，明确工作人员各自的职责，保障工作人员都要到位，将责任落实到实处。

　　4、把握好水泥搅拌桩的桩端和桩顶以及桩身。在第一次提钻喷浆过程中于水泥搅拌桩底部停留三十秒，来磨桩端，剩余的水泥浆在上升时均喷进桩体，而且于水泥搅拌桩桩顶位置磨桩头，不间断地喷三十秒的水泥浆，依据荷载的扩散和传递原理，要加固水泥搅拌桩上部的密度以及强度，水泥搅拌桩的下部亦是如此。

　　5、把握好水泥搅拌桩的喷浆与停浆的时间。任何一根水泥搅拌桩开钻之后不得间断，要令其进行持续地喷浆。不允许在还没有完成喷浆的状况下实行钻杆提升工作。要保障储浆罐里储浆不能小于一个水泥桩的用量及六十千克。如果储浆罐中的水泥浆小于所述重量时，就不可以进行下一个水泥搅拌桩的施工。

　　6、做好水泥搅拌桩的原始记录。现场施工工作人员一定要做好施工的原始记录，现场施工人员需要记录的内容有：首先，施工的桩号和施工的日期以及天气状况；其次，喷浆的深度和停浆的标高；然后，钻机的速度；再次，浆液的流量；最后，复搅的深度等内容。

　　7、成桩的查看。在水泥搅拌桩制成之后，一定要满足一定的龄期以后，才能够开挖，在处理水泥桩的桩头过程中，不可以使用重锤或者是重型机械，应该使用小锤或者是短钎等一些小型的工具进行操作，防止破坏水泥搅拌桩的桩头。有很多搅拌桩时，应保障水泥搅拌桩的桩顶是平齐的，并保障水泥搅拌桩间的距离为匀称的，而且还不能够有缩颈与回陷的问题。在水泥搅拌桩成桩一定时间之后，采取钻孔取芯的方式去查看水泥搅拌桩是否是完整的，还要查看水泥搅拌桩的施工长度。采用此方法进行钻芯过程中，要偏外侧一些，不可以在水泥搅拌桩中心进行。从中取出来的样品要进行均匀的搅拌，凝体未松散，而且它的颜色应该是一致的，不能有水泥浆集中的“结核”。

　　8、把握好二喷四搅工艺。在水泥搅拌桩首次下钻过程中，为了防止堵塞管道可以带浆下钻，喷浆量要比总量的二分之一要小，不允许带水下钻。首次下钻过程中均采取低挡方式进行操作，首次提钻亦是如此，但是在复搅过程中，可以将档位提高一档。每一根水泥搅拌桩的成桩时间都不能小于四十分钟，喷浆压力不可以小于零点四兆帕。

　　四、结束语

　　现阶段，虽然水泥搅拌桩的施工工艺已经有了一定的发展并逐渐地趋于完善，然而水泥搅拌桩的施工质量仍是人们比较担心的问题。水泥搅拌桩是工程的基础，它的质量对其上方建筑物的结构的质量有一定的影响，于是，注重提高水泥搅拌桩的施工质量以及加强对其控制。只要施工人员能够提高水泥搅拌桩的施工质量控制意识，创新施工工艺，相信工程的质量就会有保障。

　　参考文献：

　　[1]向金鹏，刘建文.软土基地处理中的水泥搅拌桩施工质量控制[J].科技创新导报，2010（1）：51.

　　[2]张磊.软土地基处理中水泥搅拌桩的质量控制要点[J].交通世界，2011（11）：136-137.

　　[3]赵鹏社，王亚国.铁路路基CFG桩施工工艺质量控制[J].铁道建筑，2010（7）：108-109.

　　[4]王凯光.水泥搅拌桩施工过程中的控制要点[J].山西建筑，2008，34（5）：248-249.