公路工程水泥搅拌桩技术
我们通过对水泥桩施工技术在公路软基加固中应用的而研究，详细了解了水泥桩施工技术的优点和施工技艺。以下是小编收集整理的公路工程水泥搅拌桩技术，希望能够帮助到大家。
公路工程水泥搅拌桩技术 篇1
摘要:
在公路工程的软基加固方面，随着各类新技术、新工艺的运用，使得公路工程建设有了一定的技术保障。对水泥搅拌桩技术在公路工程软基加固中的应用及其质量控制进行探讨。
关键词:
公路工程;软基加固;水泥搅拌桩技术
引言
公路工程是国民经济的重要支柱，随着我国公路工程施工要求的不断提高，水泥搅拌桩技术在公路工程的软基施工中的应用也越来越广泛。它的施工方法是否科学、施工流程是否正确、施工操作是否得当，不仅直接关系到公路工程的施工质量，还会影响到人民群众的生命财产安全。
1水泥搅拌桩技术的施工原理
1.1水泥搅拌桩技术的理论基础
水泥搅拌桩技术是软基处理的一种有效方式，其施工原理是将水泥作为固化剂的主剂，借助水泥搅拌桩器械把水泥喷入土体，以搅拌的形式使水泥发生一系列的物理反应，硬化软土，加固公路工程的地基。
1.2水泥搅拌桩技术的优势
1)水泥搅拌桩技术能够最大限度地利用原土，因为它是通过将水泥和地基软土原地搅拌混合来加固地基的。
2)水泥搅拌桩技术在施工过程中不会产生噪音和扬尘污染，对周围环境的影响较小，即使是在市区或者是建筑物密集的地方也能够进行施工。
3)水泥搅拌桩技术在搅拌的过程中不会挤压原有地基，它只是在软基范围内进行搅拌。因此这种施工技术对公路工程施工范围内的建筑物和地下管道的影响很小。
4)水泥搅拌桩技术的加固体是水泥，它的应用范围比较广泛，既可以作为竖向承载的复合地基，也可用做被动区的加固，设计比较灵活。可以根据不同的性质和工程施工的要求，来合理配置固化剂。
5)水泥搅拌桩技术的加固形状不是固定的，可以根据公路工程施工结构的需要来确定是采用柱状、壁状、格栅状或者是块状。
6)水泥搅拌桩技术的主要材料是水泥，和钢筋混凝土的桩基比起来，一方面可以节约钢材资源;另一方面也能降低公路工程的造价。
2水泥搅拌桩技术的施工流程
2.1施工准备
1)施工场地的准备。搅拌桩施工场地应该保持平整，桩位处、地下都不能有垃圾和障碍物，如果有低洼的地方应该及时填平。要注意的是在回填的时候，应该回填黏土，而不能回填杂土，以免影响施工质量。
2)在施工前要对施工中用到的水泥进行严格的检查，如果有条件的话最好能够送往中心实验室进行检测，看其是否能够满足施工标准。一般情况下，水泥要采用相同包装的水泥袋，这样便于在施工过程中计量。
3)在施工之前要对水泥搅拌桩施工机械进行检查和调试，保证正常的施工进程不受影响。为了了解和控制施工过程中水泥浆的用量和喷洒的均匀程度，水泥搅拌桩施工机械要配备电脑记录仪和打印设备，有专门人员负责每天收集电脑记录。
4)测量定位，在施工开始前要再次确定桩的位置，并对其进行测量和标记，并且要对这个标记进行保护，防止它发生移动或者消失。制定好编位图，方便后期的施工。
5)在施工前要对搅拌机械的各项参数进行设定，保证能够满足施工的要求。同时还要根据施工工程的实际情况，通过实验来确定搅拌桩的配合比。
2.2钻机就位
在搅拌机械安装完毕之后，要通过绞车来移动深层搅拌机到达指定的位置。在这个移动的过程中一定要保证设备是水平的，不能发生倾斜现象。
2.3水泥浆液制作
在配置水泥浆液的过程中要严格按照事先实验好的结果进行配料，要充分考虑到各方面的因素，使水泥配比料的误差控制在允许的范围之内，防止在施工过程中出现质量问题。在投料的过程中，要开动搅拌机对混合料进行搅拌，保证混合的均匀程度，之后就可以进行送料。如果因为某种特殊情况需要中止送料，就要保证搅拌机的正常运行，不断地对混合料进行搅拌，防止混合料出现离析现象。
2.4预搅下沉
启动搅拌机，放松钢丝绳，保持缓慢匀速地下沉。如果在施工过程遇到硬土层，为了保证施工的进度，可以适当地用水钻穿，穿过硬土层之后就即刻停水。
2.5注浆
注浆是一个重复的过程，第一次注浆的时候尤其要注意。当预搅拌到设计好位置时，应该开启灰浆泵，把搅拌好的水泥浆液注入到软基中。在注浆的过程中要注意，在搅拌和喷浆的同时应该保持匀速、缓慢的提升，直至提升到指定的桩高时停止。在到达指定位置后，要关闭灰浆泵，停止喷浆。为了保证土体和水泥浆液的均匀混合，要进行重复的下沉搅拌。下沉速度应和上升的速度保持一致，当下沉到指定的位置时停止下沉。下沉到原深度之后，再次开启灰浆泵，进行重复注浆，重复第一次的注浆过程。
2.6清洗工作
等到所有注浆工作完成，成桩之后要用清水冲洗输浆管路，保持管道的洁净通畅，防止管道的堵塞。其次是检查钻头，把钻头上的土清理干净之后，检查钻头有无破损和毁坏，如果出现毁坏严重情况，要及时进行修理或者更换钻头。
3水泥搅拌桩技术的质量控制
1)在水泥搅拌桩开始作业之前，要清洗整个管道，确保整个管道清洁无堵塞现象，待管道内的水排干净之后就可以进行下钻作业。在具体的施工过程中，一般会在主机上悬挂一个吊锤，来确保水泥搅拌桩桩体的垂直度，操作人员通过控制吊锤和钻杆的距离来对桩体的垂直度进行控制。在质量检查的过程中，水泥的用量、水泥浆的罐数、是否有断浆现象、喷压搅拌的时间以及复喷压的次数是质量检查的重点。
2)从理论上讲，最佳水泥搅拌配合比为:水灰比0.45∶0.55，水泥掺量12%，每米掺灰量46.25kg，高效减水剂0.5%。“二喷四搅”工艺是水泥搅拌桩施工中常用的施工工艺，为了避免原土堵塞管道，第一下钻时可以带浆下钻，在这里喷浆量应该小于总量的1/2。严禁带水下钻，影响施工质量。在第一次进行提钻喷浆的时候最好在底部停留30s，其目的是为了保证水泥搅拌桩桩端、桩身和桩顶的质量，保证浆液能够全部喷入桩体。
3)在搅拌桩施工的过程中，为了使浆液能够比较均匀的散布在桩体里面，一般会采用“叶缘喷浆”的搅拌头，它的喷浆口在搅拌叶片的最外边，在浆液离开叶片向桩体运行时，叶片的转动会使浆液的分布更加均匀。在无数的实践中证明，“叶缘喷浆”的搅拌头能够很好地解决浆液搅拌不均匀的问题。在施工过程中要严格控制喷浆的时间和停浆的时间。当桩体开钻后应该进行连续作业，如果没有紧急情况，不要停止喷浆。在没有喷浆的情况下，切忌不能进行提升作业。储浆罐内的浆液至少要比一根桩的用量多50kg，如果低于这个数值的话，不能进行下一根桩的施工，以免影响施工质量。
4)在施工的过程中，如果出现喷浆量不足的情况，要及时告知监理工程师，并按其要求进行整桩复搅。在一般情况下，复搅拌量不能低于设计用量。如果遇停电或者是机器故障而不得不中断喷浆，要及时记录中断时间和中断深度，在12h之内进行补喷处理。为了保证工程质量，补喷应该和原来的喷洒段有一个重叠的区域，这个重叠区域不能小于100cm。如果在12h之内无法解决故障，不能进行补喷作业，就要采取补桩措施。在现场施工的过程中，应该有专门的人员来填写施工记录，记录内容应该详细、真实，方便日后查阅。
4结语
我们通过对水泥桩施工技术在公路软基加固中应用的而研究，详细了解了水泥桩施工技术的优点和施工技艺。该技术速度高、效果好、造价低，是软土加固的重要技术。应用水泥桩搅拌技术，将软土和水泥浆液混合在一起，能够大大提高地基承载力，提高公路工程的施工质量。
参考文献:
[1]王金朝，涂洪涛.水泥搅拌桩在公路软基处理中的应用[J].城市建设理论研究，2015(24)
公路工程水泥搅拌桩技术 篇2
近年来，公路工程事业出现了突飞猛进的发展，人们对公路工程的要求越来越高，质量问题逐渐成为人们关注的重点。在公路工程中，软土路基施工作为至关重要的环节，其施工质量的好坏对道路工程的整体质量优劣产生着重要影响。文章围绕水泥搅拌桩技术的概况，分析了公路施工中水泥搅拌桩的施工准备、施工工艺及质量控制。
水泥搅拌桩技术具有较小的震动、较弱的挤土效应和较低的污染等特点。在施工过程中，它将水泥材料作为固化剂，将地基通过特制的钻具钻入适当的深度，沿着钻孔深度将水泥浆喷出使之强行拌合地基土，在水泥浆和软土之间出现物理化学反应后，确保软土硬结成为具有一定强度的桩体。该技术由于其特有的优势而被广泛应用到公路施工中，它主要呈现出较快的施工速度、便捷的施工方式等特点，而且不会有附加沉降在下卧层产生。水泥搅拌桩按材料分为湿法和干法两种喷射状态。将水泥浆作为主要材料的属于湿法，在施工中需要进行均匀搅拌，便于复搅，具有较长的水泥土硬化时间；将水泥干粉作为主要材料的属于干法，其具有较短的水泥土硬化时间，能够使桩间的强度得到提高，不过不容易进行均匀搅拌。
水泥搅拌桩技术的施工准备工作
近年来，我国不断提升的'国民经济发展速度推动了公路工程建设规模的不断扩大，它具有较为复杂的建设形式，而且朝着综合性的方向发展。在公路工程软基处理中，水泥搅拌桩施工技术作为主要技术之一，公路工程质量的好坏主要取决于施工技术水平的高低。为使公路工程的质量得到进一步提升，使其满足社会经济发展需要，施工单位需要不断提升施工技术水平，加强施工环节监督，严格控制施工质量，从而保障公路工程的稳定性和安全性。1.1现场准备工作在进行施工前，必须彻底清除干净桩位处地上和地下的障碍。将黏土填充至场地低洼处，不允许将杂土进行回填。对施工所需机械进行提前检查，使机械的稳定性能有所保障。1.2试验准备将符合要求的水泥准备齐全以后，根据相关规定进行抽检试验。试验人员要在施工路段对土质进行采样，随后送至实验室进行试验，水泥的用量需要根据容量、液限和塑限控制在11%～17%之间，每延米的水泥用量需要依照土质干容重控制在50～55kg/m。选取5根桩作为试桩进行试验，5根桩的水泥掺量依次控制在12%～16%。完成试桩28天以后，及时挖出试桩，对控制要素进行记录，给下一步的水泥搅拌桩施工提高技术参考。
水泥搅拌桩技术的施工工艺
近年来，我国国民经济得到不断发展，我国基础建设中公路工程已经成为重要建设项目，在公路工程软基施工中，水泥搅拌桩技术作为至关重要的施工技术，施工单位需要在施工过程中对每一道工序进行严格遵守，严格要求施工质量，避免发生质量通病，使整体工程施工质量得到进一步提升。2.1场地处理在施工以前，需要对施工路段进行平整，从而确保水泥搅拌桩机组能够顺利完成施工。施工人员需要及时回填或铲平一些低洼或凸起的地方，并清除与施工无关的所有杂物，保障施工场地整洁。另外，施工单位还要对地面的强度进行检测，确保其所具有的强度能够满足机械设备的行走要求。假如有软地基出现在施工路段，可以通过铺设一层砂石垫层来增加地表强度。与此同时，还要将排水边沟在场地一侧进行开挖，防止恶劣天气下出现积水。2.2标出钻孔位置在对场地进行整平以后，及时将搅拌桩的位置进行标出，误差必须小于2cm，同时施工单位需要根据测量来确定喷浆和停浆的标高进。2.3布置桩机位置在布设桩位时，需要对施工设计规范严格遵循，通过全站仪确定施工路段每根桩桩位，随后控制桩位偏差在±5cm左右。在布置好桩机的位置以后，需要施工人员进行操作施工，在详细观测施工现场的具体情况以后才能够对桩机进行移动，从而有效提升位移的安全性。与此同时，检测并适当调整吊锤对钻杆的垂直角度和对地面的垂直角度，控制较误差小于1%。将长度标记以米为单位画在桩机架上，以便于观测和记录钻杆的钻进深度。2.4水泥浆拌和在布置完桩机位置以后，需要将其对正桩位，桩位的误差不允许超过2cm，将桩机机身调平，将桩的垂直度偏差控制在1.5%以下，通过主电机进行钻进施工，将搅拌桩进入持力层的深度控制在45～55cm的范围内。施工人员要确保泵机能够连续进行作业，将注浆压力严格控制在0.4～0.6MPa的范围内。水泥用量、浆液的灌数及外掺剂用量等相关数据需要设置专人记录并进行有效的控制。水泥浆池可以布置成配比控制池和泵送池两个。在实际施工过程中，许多操作人员具有较低的作业能力，可将水位线用油漆标识在拌浆桶上，随后与现场作业人员进行技术交底。2.5四搅四喷成桩施工在施工以前，要确保按照指定位置使设备就位，转轴的深度需要位于刻度盘的中心，从而保证搅拌桩深度能够得到准确的计量。钻杆必须与桩位保持垂直状态，并对准桩位。第一次钻进时，在确认浆液从搅拌叶的出浆口喷出以后，才可以将搅拌机启动，钻进时将其转速控制在60转/min，将其钻进速度控制在1m/min，沿着顺时针方向确保钻进和喷浆同步进行，施工到满足设计桩长，然后持续30秒的喷浆，随后进行搅拌喷浆提升，施工方向为逆时针，当提升至设计桩顶停止施工。在第二次钻进的过程中，钻进注浆需要根据上述顺时针方式进行，当提升至设计桩顶时进行的原地喷浆，时间为30秒。随后再进行两次循环的搅拌喷浆。2.6移位桩机在完成复搅以后，将钻头提出地面，关闭主电机，施工人员要认真填写施工记录，随后将桩机移至下一孔位。
施工质量控制
软土路基作为公路工程施工中的主要病害问题，想要使软土路基的施工质量得到保证，需要认真按照作业流程进行施工，坚持低投资、高回报的原则，进一步控制施工质量，从而有效提升公路软土路基施工的经济效益。第一，加强持力层质量控制，通常将桩体进入持力层的深度控制在50cm左右，太深也会给施工带来一定影响。一是假如底部具有较大的压力，没有办法渗入水泥浆，无法在底部形成桩，最终出现了桩长不足的现象；二是由于黏土或亚黏土较多的处于底部，较硬的土质导致很难带浆下钻，土体伴碎效果不好。假如下钻时不带浆，会出现糊钻现象，对桩内土体造成积压，导致桩内水泥浆外溢情况发生；三是下钻喷浆被广泛应用于水泥搅拌桩施工中，在进入持力层过深时，为避免堵管情况出现，需要持续进行喷浆，在对底部进行钻进时速度过慢，会出现底部水泥浆用量过剩的情况。第二，对设备进行编号，并将现场技术员、责任人的标牌悬挂在钻机的明显位置。在进行钻进施工以前，要认真检查管道的堵塞情况，并清洗整个管道，保证能够彻底排出管道内的水，随后实施下沉作业。在主机上方悬挂一个吊锤，使桩体垂直度的偏差值得到有效降低。第三，为确保均匀搅拌桩体，需要将不低于6个的横向搅拌刀片焊接到桩机钻头上，同时将2～3个竖向搅拌刀片焊接在每一个横向刀片上。将垂球悬挂在桩机井架正面和侧面，垂球的重量要超过2kg，以避免桩机倾斜现象在施工过程中出现，导致无法检测到桩体底部。第四，为了使水泥浆的配合比满足设计需求，需要保证每根桩有充足的水泥浆量。如果施工的桩长相同，需要通过一次拌制或分两次拌制完成单根桩所需的水泥浆；假如桩长较短，可以考虑进行2～3次的拌制，在使用过程中，可以将桩体需用水泥浆的深度刻度线焊接在水泥浆罐的罐壁上。
通过以上论述可知，不断进步的科学技术推动了公路工程规模的不断扩大。在公路工程施工中，对施工方式技术的选择上，需要根据现场实际需求，选择合适的方式来提升工程质量。在公路工程软基处理中，通过水泥搅拌桩技术的应用，不但能够使施工工期大幅缩短，而且能够大幅提高公路工程的质量。水泥搅拌桩技术在公路工程施工中发挥着至关重重要的作用，被广泛应用到软基处理中。施工单位需要在施工时严格遵守相关规定，确保施工的有效性和工程的安全性，进一步促进施工质量的提升。
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