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解析公路路基施工技术水泥搅拌桩的应用

2020-07-16 165 上传者：管理员

摘要：随着物质文化需求的不断增长,人们对公路的建设质量也有了更高的要求。公路施工的过程中路基的关键性不言而喻,一般都是根据实际情况来选择施工技术,因为不同的地质条件会产生不同的问题,故而必须做到综合分析。对路基施工技术水泥搅拌桩的应用过程做了深入分析,并在此基础上明确了这项技术各步骤的内容,希望能对公路施工时应用此技术的人员起到一些帮助作用。

关键词：
公路施工
公路路基
水泥搅拌桩
质量控制
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公路建设的质量问题关系着人们的生命财产安全，因此在现如今的社会发展中，公路建设的技术种类也是多种多样。水泥搅拌桩技术是指公路施工过程中对软基进行处理的一种有效方法。该技术是利用搅拌桩高速运转同时的带动作用，将以水泥为主要原料的固化剂带进软土内部，从而起到路基加固效果的方法。这种技术自20世纪70年代投入使用以来，已经使用多年，因为这项技术具有振动速率小、挤土力度弱的鲜明特质，所以对环境的污染力相对较低。因此，在公路建设实际的施工过程中，广泛地应用在加固路基的工程建设方面。

1、水泥搅拌桩施工前的准备工作

1.1 施工前现场的归置整理

在使用水泥搅拌桩技术进行施工之前，首先要做好施工地段路基的修理整平工作。(1）施工人员需要确定钻机施工地点的周围环境是否存在其他影响施工的因素，若没有就可以开始对钻机四周存在的碎石、瓦砾、树叶树枝和废弃金属进行清理，让施工现场干净整洁，避免因为杂物而影响施工的进程。(2）若在平整过程中发现路基出现高低不平或存在坑洞，就需要先对坑洞进行填埋处理，以提升路基基底的承重能力。需要注意的是，在修理平整的同时要在路基的一侧或者两边都修建好排水设施，以免出现积水腐蚀工程材料，因为施工过程中难免遇到雨天，若因积水而影响施工效果，后果将非常严重。

1.2 施工材料的准备与检测

水泥搅拌桩施工的主要材料是水泥和粉煤灰等基础原料，作为高速路基加固过程中的主要固化剂，施工人员对这2种原料的选择也应符合预设的施工标准。施工管理人员在勘测施工现场之后要对施工所需要的水泥和粉煤灰进行抽样验收，在确定规格和数量的同时让相关检测人员对水泥的质量做好检验，若检验结果不合格则禁止将其应用在实际施工中。

由于公路建设工程周期相对较长，所以在施工期间也要妥善保存施工材料，因为天气情况是人力难以控制的因素，若在多雨时节更应做好环境湿度检测，避免原料出现返潮结块现象。另外，检测人员还需要对土质条件做好检查，在进行原料成分检测的同时抽取相关路段的代表性样品，最后依据土质质量的检测结果合理计算掺入水泥和粉煤灰的比例，以确保施工效果能达到所需标准。

1.3 施工设备的检查与复核

水泥搅拌桩的施工机械设备同样需要在施工之前由专业人员对其进行检查，检查设备的零件是否有损坏和掉落的现象，还有设备的运转情况是否符合施工标准，这个过程需要由专人负责，并且要配备相关的复查人员，以确保检查的情况属实。除此之外，检查人员还要进行每日设备运行稳定性考察，即设备运行状况、速度、参数等，这些检查都是为了确保施工的顺利进行。

2、水泥搅拌桩施工工艺分析

2.1 水泥浆配比过程

施工准备工作完成后，相关的工作人员就应开始进行水泥浆的配比拌匀工作。水泥掺量决定了公路路基加固的效果和质量，因此须严格控制。在搅拌水泥浆的最开始，首先要确定混合施工材料的详细配合比数据，对水泥、粉煤灰以及外加剂、掺合料的用量多少有一个精准的数据方案，这是整个搅拌过程中最难确定的地方。然后通过试桩的办法得出搅拌所需要的时间及搅拌的间隔过程时间。这个过程中，需要时刻注意水泥浆是否均匀细腻，若存在初凝的情况则严禁在实际的施工中使用。最后，在搅拌水泥浆时要控制好用量，须比设计配合比的用量多一些，这样能避免因用量不均而导致公路路基的承载力不均衡方面的问题。

2.2 确定搅拌桩施工位置

施工人员需要依据施工方案确定桩体的实际位置，并在确定位置之后在明显的地方做好标志，标志的目的就是为了确保日后成桩时方便对桩体位置进行测算和检查。开始确定桩体位置时，施工人员需要利用专业的仪器——全站仪，来对施工地段的每个施工点进行定位，位置的偏差不得超过±2 cm，以确保桩基位置的科学性和精准性。

另外，在桩位固定的过程中，相关操作人员必须严格按照操作规程来实行，避免出现失误影响公路建设的进度。位置确定之后，施工人员方能就位开工，先大致检查一下前期准备工作的质量，然后以匀速的状态运行桩机，这是为了避免在施工过程中发生危险。施工开始之前，相关人员需要将施工设备放置在将要进行作业的位置，然后把钻头对准标记的桩体中央（此时钻头与桩体应呈水平垂直90°的直角状态），为确保角度精准，也可使用水平尺做好测量，然后依据实际的地形情况适当地调整位置，但是位置的误差应尽可能限定在1%以内。

2.3 成桩试验

在正式开工之前的成桩试验是为了检验各种参数的精确度，还可以免去正式开工后的成桩质量不合格的现象。因此施工人员要在试桩的过程中验证喷浆的压力、钻进地表的速度和喷浆、停浆的具体时间，并以施工方案上的数据为准。相关验收人员要确定施工的深度必须大于设计方案的深度，并且试桩数量也要经过慎重测算，不能少于5根，这个要求是为了确保试验数据更具代表性。若实际的试桩过程出现问题，则相关人员须针对出现问题的地方，找出切实的应对之策。最后，试桩试验的数据一经确定就禁止更改，因为数据的准确性决定了成桩的质量优劣。

2.4 预搅拌和提升搅拌过程

按照相应预设参数将水泥和粉煤灰进行配比完成之后，方可正式进行施工。首先要经过预搅拌，把搅拌机启动后沿施工前标记的导向杆进行预搅施工，钻机上自带深度计可以在下搅的同时对深浅的程度有所把控，这时要注意下沉搅拌的速度，过快或过慢都可能导致成桩失败。施工人员要明确的是，在进行下沉搅拌的过程中要向内送气，这样钻头嘴在工作时才不会堵塞，若下沉时遇到土层内部有杂质和障碍物，则应减缓钻头施工速度，以免发生危险，最后导致设备出现损坏。

钻机初始运行的角度是垂直而动，所以施工人员必须随时观察其角度是否发生大幅度的偏差，避免成桩的位置不符合预设方案。预搅下沉过程没有出现问题，施工人员就要在提升钻机的前提下开始喷浆以加固软基路段。钻头到达预搅拌位置时应在原处运行1～2 min的时间给钻头喷浆留出一些出浆空间，然后钻杆在升起的同时喷浆，因为浆液在喷洒的过程中需要反应时间，所以提升过程可以相对比下沉的速度稍慢一些。

在施工人员进行喷浆作业时，水泥浆、粉煤灰的搅拌应同时进行，避免出现沉淀而导致浆液不均匀的现象发生。这样，经过反复的下沉搅拌，水泥浆的喷洒工序得以切实完成，施工人员在停止作业之前需要让钻头与地面保持一定的距离，才能关闭送浆的仪器，停止施工。在喷浆结束后，对机械设备做好清理工作，以防水泥浆凝固影响下次使用。

2.5 成桩质量验收

施工结束后就可以对成桩的质量进行检查，以免桩体质量出现偏差。验收之前要掌握设计方案对水泥桩的预设数据，然后以此作为标准，若在检查的过程中发现问题，就要针对问题给出处理方案。之后，在成桩7d内，验收人员可以把桩头的深度向下挖出1.5 cm左右，然后借助触探仪实施检查，包括桩体的位置和成桩直径、整体质量等。检测的方法可利用随机抽样法，数量也可以限定在水泥桩总数的2%～3%之间（表1）。

表1 验收标准

3、水泥搅拌桩施工质量控制

水泥搅拌桩路基加固处理技术的工艺已经非常成熟，但却因为种种原因导致实际的施工效果没有达到预期的标准，要能起到加固的效果，就需要对整个施工过程进行严格把控，保证最后的成桩质量。软基加固一般采用水泥搅拌桩的方法，所以需要按照规定标准严格施行，因为路基是保证公路质量的有力支撑。因此施工中需要施工人员尽量按照如下标准进行施工作业。

(1）在下沉的过程中控制好持力层的深度。成桩过程中，若持力层过深或土质较硬都会影响成桩的质量。所以在实际的施工过程中，相关人员必须控制下沉深度和喷浆速度，防止出现喷浆困难、管道堵塞或水泥数量过多而引起的各种成桩问题。(2）将所有的设备都挂上编号，避免出现混淆使用的情况。另外，施工现场的工作人员必须明确分工，并配有工作名牌，禁止非施工人员进入。(3）为了桩体搅拌的过程达到设计标准，需要对桩机钻头重新改装焊接，然后悬挂垂球，避免桩机在施工时出现倾倒，使位置出现错位。

4、结束语

水泥搅拌桩技术在高速公路建设的软基加固处理方面具有一定程度的优越性。因此，相关的管理人员和技术人员必须确保施工过程的严谨科学性，对施工的材料、设备、验收过程逐一把关，这样才能确保最终的公路质量符合标准。现今，水泥搅拌桩技术依旧在公路建设的施工过程中有着不可替代的作用，所以施工单位也要严格遵守相关的技术施行规范，保证人员安全和软基加固后的公路承载力的提升。

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