高速公路软土路基搅拌桩施工与建设

李明

黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司

在高速公路软土地基搅拌桩施工技术的应用中，其主要是通过专用机械将固化剂与土层进行搅拌结合来达到改良地质的效果，软土路基在物化反应的作用下其搅拌区域可以形成柱状固结体，从而使软弱土层可以在固化剂的作用下形成具有高强度的复合路基。此种软土路基处理技术在实际中可以适用于多种地质条件，并且其工艺较为简单，具有较高的使用效益。

一、高速公路软土路基搅拌桩施工作用分析

1、桩体作用

通过搅拌桩的应用可以使软土路基粘土颗粒与水泥固化硬结，从而形成坚硬的桩体。在搅拌桩施工中其具体的分布应按照高速公路的荷载情况来进行确定，确保桩体可以良好的承载上方荷载所产生的应力。并且搅拌桩其刚度相较于周边土体更高，高速公路在应用中所产生的大部分应力主要是由桩体进行承担，这样可以有效的提升软土路基整体的承载能力，降低路基的沉降量。

2、垫层作用

搅拌桩通过喷注水泥浆与地基原位上均匀搅拌硬结成桩体，并与桩间上复合形成一个复合地基或称复合层。显然这一层的力学特性优于天然地基软土，起着均匀用力和增大应力扩散角的作用。若桩体没有完全贯穿整个软弱土层地基时，水泥深层搅拌桩复合地基起垫层的作用更为明显。

3、挤密作用

根据搅拌桩其水泥浆材料的性质特点来看，其在实际中具备了吸水、发热、膨胀等作用，因此在软土路基中可以对搅拌桩周边土体起到挤密作用，从而对软土路基水分含量过高的问题进行改善。在应用挤密桩进行路基加固后其初期强度较高，针对一些含水量过高的软土地基此种施工技术的挤密效果更为显著，有效的达到改善土层结构的效果。

二、高速公路软土路基搅拌桩施工及建设中的试桩分析

一般而言，多次开展水泥搅拌桩施工后，其均匀度会有大幅度的增加，然而若搅拌过多，则也会导致施工无法如期完成，若工期较紧则会出现延误工期的现象。因此，在开展施工前需要先进行试桩来对各项参数予以确定，例如最佳搅拌次数、压力、水灰比或者泵送等。在试桩过程中除了明确上述参数，还能够掌握钻机搅拌速度，而后有效提速。做好试桩准备工作，有利于工程质量与施工效率的提升。

三、高速公路软土路基搅拌桩施工及建设要点分析

1、对搅拌桩施工参数进行控制

针对高速公路软土路基施工要求，在实际中必须要对搅拌桩的各项施工参数进行控制，其包括了搅拌桩的位置、长度、直径等。首先对于搅拌桩的长度需要进行严格的记录，并在相应设备上做好标志，例如深度、钻顶等处做好刻度并书写对应数字，其刻度一般可采用较小的标记。测量结束后，钉入小桩、钻点。确定桩位的重点是数据中的垂直度，垂直度对桩的荷载有直接影响，垂直度可采用吊锤球确定。而搅拌桩的垂直数据有其自身的规定，例如桩位的偏差应在5cm以内，垂直偏差在1.5%以下即可，常用的方法为在钻杆顶部进行吊锤；桩的直径应大于设计中的规定数据，钻头使用后应及时检查，若发现损坏，需要焊补。施工过程中，应以设计中的桩位、长度以及编号等为参考。在实际施工过程中，工作人员应习惯记录原始数据，例如日期、天气、喷浆深度、压力、外加剂用量等。同时，搅拌桩机的地盘应与框架保持垂直关系，偏差应在1%以内，50mm以下。

2、对搅拌桩桩头施工进行控制

在施工之前便要选择好桩头，这对于施工过程有较重要的影响。对于搅拌头的选择，最好是"叶缘喷浆"，主要原因在于该种搅拌头的运用能够避免在喷浆过程中易产生的搅拌不均问题。在施工过程中也要注意控制桩头，若钻机开始反循环提钻工作并且喷浆而后上升到距离基准面约40cm的位置时，水泥浆的喷射则需持续30秒钟，目的在于确保上部桩的强度与密实度，通过荷载的扩散与传递原理，可以得知该工作至关重要。若桩顶逐渐与设计标高相接近，则应在桩顶1.5米的位置增设喷浆搅拌。

3、对搅拌桩水泥用量进行控制

水泥的使用量应该与设计要求相同，在抽浆之前，要确保管道的湿浆，在将浆料混合后，工作人员必须对桩所需的水泥量进行严格统计，包括泵的运作时间。此外，水泥浆的浓度应有专人计算、配比，桩与浆一一对应。由于水泥浆无法离析，那么应保证搅拌机的不停运作，对水泥浆进行长时间搅拌，压浆后可将其注入集料斗。在此过程中应保证设备的正常运作，以免出现搅拌停止的问题而出现断桩现象，为了解决此类问题，应确保混合器在浆液1m以内，待有所恢复，再进行喷涂。3小时之外的止浆后，要避免泥浆硬化而堵住管道，此时应该及时清理管道，及时调用备用管，测量中断深度并与12h内补足。

4、对搅拌桩成桩施工进行控制

在完成制桩工作后，需保证其达到规定龄期后才能予以开挖，且在对桩头进行清理时禁止使用重型机械或者重锤，建议使用短钎或者小锤等小工具，避免对桩头造成损伤。群桩的桩顶应该保持在同一个平面，且间距一致；桩体应圆浑且均匀，没有回陷或者缩颈现象。在用水泥搅拌桩成桩后的一个月左右，需充分使用钻孔取芯来对桩的完整性、均匀性以及桩的长度等予以检查。在钻芯环节应避免将位置选在桩中心，而是应该稍微偏外侧。将芯样取出后对其进行搅拌，若呈现出均匀、颜色一致、凝固等状态，则表示可停止搅拌。在此过程中一定要注意的是避免水泥浆聚集且出现"结核"现象。桩体通过检测后约一个月方可开展填土工作，在桩顶铺设一层碎石，厚度在30cm左右，目的在于提升承载力。除此之外，施工人员还要对于桩身5m左右的施工质量予以高度重视，因为该部分对于地基承载力具有最重要的影响。

结语：在高速公路软土路基中其极易出现沉降、塌陷等地质灾害问题，因此需要采用适当的处理技术来对地基进行加固处理。目前搅拌桩的应用可以通过固结剂与土质进行结合的方式来提升地基的硬结度，有效的加强土层整体的强度及稳固度，从而满足高速公路的建设要求。

参考文献：

[1]张尧洲.高速公路施工中的软土路基施工技术分析[J].工程建设与设计,2017(6):154-155.

[2]王新伟.水泥搅拌桩施工在高速公路软土地基处理中的应用[J].华东公路,2017(02):92-93.