水泥搅拌桩在市政工程淤泥质土层施工中的应用研究

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　　摘   要：在市政工程中利用水泥搅拌桩在淤泥质土中进行加固的项目十分普遍，由于淤泥质土对路面沉降影响大，处理不好对日后全线道路通行留下的隐患是致命的，因此在施工过程中需要负责、认真地处理相关问题。水泥搅拌桩的主要作用就是通过用水泥作为土体的固化剂，将土壤进行充分的搅拌混合，使得水泥和土壤之间产生化学反应，从而形成强度更高、稳定性更强、整体性更佳的水泥土桩，提升它的整体承载力。本文对水泥搅拌桩在市政工程淤泥质土层施工中的应用进行研究。
　　关键词：水泥搅拌桩;市政工程;淤泥质土层
　　1  水泥搅拌桩在对于淤泥质土层处理时的优势和不足
　　1.1  水泥搅拌桩的主要优势
　　针对于淤泥质土层的处理方法，利用水泥搅拌桩进行固化处理的方法是比较有优势的。首先，水泥搅拌桩相对于其他方法来说比较廉价优惠，成本较低，降低市政工程造价，是经济又实惠的一种处理方法。其次，水泥搅拌桩的施工速度较快，与其他的软基处理办法相比，工作效率较高，节省了很多的人力、物力、财力。最后水泥搅拌桩在施工过程中是对原有土体加固，减少水土流失，对周边自然环境污染影响较小。
　　1.2  水泥搅拌桩的施工技术难度较大
　　首先，不同质量的土层对于水泥搅拌桩的影响程度也不同，施工中，除了淤泥质的土壤，还会有掺杂其他的土层，所以控制好每延米喷粉量、提升速度、喷浆压力、下沉速度、土层可钻性、叶轮泵转速等方面至关重要，随时做好各项参数的变化记录。其次，在软基处理中水泥搅拌桩的施作长度按设计桩长加上桩顶设计标高上50cm控制，但经常出现打入长度已经达到设计桩长了，而桩机电流表读数仍然保持不变或未出现有幅度的电流表指针跳跃，特别是在局部距离地勘点较远、岩层偏差较大的桩点以及设计含砂量较低的粉质粘土层为持力层的桩点，这对判断是否穿透淤泥层并进入持力层中1m有一定的难度。
　　1.3  水泥搅拌桩的施工管理难度较大
　　水泥搅拌桩在软基处理过程中，管理难度较大，由于大多数的施工现场制浆点与打桩点分开，现场桩机操作人员与制浆人员分批，单轴与双轴桩机布置点多，桩距1.8米以上采用单轴水泥搅拌桩，桩距1.8m以下采用双轴水泥搅拌桩，因此在进行水泥搅拌桩施工的过程中工点分散、管理困难。
　　2  水泥搅拌桩在对于淤泥质土层处理的具体实施策略
　　2.1  做好施工前的准备工作
　　现场施工准备：（1）路基清表，挖好临时排水沟，根据现场条件择优选择垫层土压实，并形成大于2%的排水横坡，对有地表水不能疏干位置填砂性土高于水面50cm，保證桩机通行。（2）水泥浆制浆点设置，做好周边围挡防护，制浆机械安装，水泥罐基础浇注及2-3台60吨水泥罐安装（方便施工流转）。（3）桩机用水、用电准备，打深井取地下水或浅井汇集地表水，保证每台桩机30吨用水量要求，并符合制浆用水标准;用电方面要求每台总功率至少150KW，满足每台双轴水泥搅拌桩机两个动力头各45KW及制浆设备总功率要求。（4）定水泥品牌，检测水泥强度、物理性能，检测土物理（力学）性能，出水泥土配合比设计报告，做好打桩前水泥物资及材料性能试验准备。（5）测量放样：按施工设计图，进行搅拌桩桩位、原地面标高、孔口标高等有关测量放样工作，测量放样记录及桩位布置图等，报请建设单位和监理工程师复核抽查，并填写测量放样报验单，经建设单位和监理工程师审查签认。
　　2.2  做好水泥搅拌桩的施工工艺的具体分析
　　整个施工工艺流程为：桩机就位—下钻喷浆—上提不喷—重复一次—完成四搅—清洗管路及搅拌头—桩机移位—进行下一根作业。搅拌机预搅下沉时控制水泥浆的喷出量和搅拌提升速度;控制重复搅拌时的下沉速度和提升速度，提升速度与复搅速度控制在0.5m/min～0.8m/min，以使加固深度范围内土体均得到充分搅拌。采用42.5R普通硅酸盐水泥按设计配合比进行水泥加固土混合，水灰比控制在0.5左右，对桩径0.6m水泥搅拌桩每米水泥用量92kg，水泥掺入量为18%，制备好的水泥浆2小时内用完，不出现离析现象。定期对输浆管进行检查，无泄露及堵塞，管道长度不超过80m。如发现喷粉量不足时，整桩复打，喷粉中断时，复打重叠孔段大于1m。桩机钻深由深度尺盘确定，当深度尺盘达到预定数量后，停止钻机，钻头反转，但不提升，打开送料阀门，关闭送气阀门，喷送加固浆液。确认加固浆液已到桩底后提升搅拌钻头，一般在桩底停滞2min～4min，即可保证加固浆液到达桩底，提升到高于桩顶设计标高0.5m时，在原位转动两分钟，以保证桩头的均匀密实。施工过程中控制好桩机垂直度，偏斜度控制在1%以内，桩距控制在10cm以内，并做好施工记录，对实际的孔位、孔深、钻孔中地下障碍物、洞穴、涌水量等地质情况作详细记录，遇到浅埋地下障碍物无法钻进，可及时挖除障碍物换填砂性土后重新钻进，遇到深埋障碍物无法钻进时，联系设计人员采取补桩措施。
　　2.3  做好水泥搅拌桩的质量检测
　　水泥搅拌桩的质量控制贯穿施工全过程：施工中随时检查施工记录，重点检查水泥用量、桩长、搅拌头转速和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等。严格把关水泥等原材料质量并做好保管措施。成桩3天内可使用轻便触探仪抽1%验桩身的均匀性，成桩7天后，开挖停浆面以下50cm部位的浅部桩头，抽5%目测搅拌桩均匀性，量测成桩直径。成桩28天后可按检验标准抽0.5%进行单桩复合地基荷载试验。通过以上质量监测后仍存怀疑时，可抽0.5%进行取芯检测，了解桩长、芯样密实性、均匀性等质量情况。现场对每个桩体芯样进行详细描述、采集相关影像资料，芯样强度抽检及其频率根据现场芯样的成型情况和试验基本条件的要求进行。截取的芯样经室内切割、磨平后，进行无侧限抗压强度试验。
　　2.4  做好施工过程中的管理和监督工作
　　首先人员、机械管理方面，对相关机械操作人员、制浆人员等进行岗前技术培训，确保每位职工都熟悉水泥搅拌桩的操作流程，桩机操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，不得违规操作，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后操作。移动桩机时，防止发生大幅倾斜、断丝脱轨现象，制浆搅拌时，做好防护防止跌落受伤，全方位地加强安全管理，建立各级安全生产责任制，分级管理，层层落实安全责任。其次施工用电方面，装备行业统一规定的标准电源箱，对电气设备平时不带电的金属外壳，用专门设置的接地板进行接地，经常检查电气设备绝缘有无破损，设备裸露带电部分是否有保护，屏保装置是否合格，保护接零或保护接地是否正确可靠，以防止由于绝缘损坏等原因而造成意外。除此之外，还应注意施工环保问题，沿线施工便道、桩机出入作业通道配备专门洒水车，对道路进行洒水降尘。桩基施工产生的泥浆，未经沉淀不得直接排放，修建一些临时排水渠道，并与永久性排水设施相连接，且不得引起淤积和冲刷。废浆和淤泥使用封闭的专用车辆进行运输，杜绝运输中泥浆、散体、流体物料撒漏。
　　3  结束语
　　综上所述，绿色、优质的市政工程对于人们的日常生活水平和社会经济发展有着举足轻重的作用，正确施工方法与合理施工组织是市政工程保质保量完成的前提，因此在施工过程中一定要保证工程质量和效率，不断提升工程的使用寿命，为人们的生活和社会的发展提供巨大的贡献和帮助。
　　参考文献：
　　[1] 孙伟.水泥搅拌桩在市政工程淤泥质土层的施工技术[J].建筑机械，2019（3）：92～94.
　　[2] 王佳，曾国东.水泥搅拌桩在淤泥质黏土层的施工与质量控制[J].公路与汽运，2019（2）：74～76+87.
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