浅谈桥梁施工中深层水泥搅拌桩复合地基技术的运用

【摘要】随着我国社会经济发展速度的逐渐加快，工程建设项目也在不断攀升，在地基土的要求也进一步严格，当在天然地基的选择中却有一定的程度的制约。在工程质量、投资及进度控制中，地基处理方案的选择及确定的合理性对其产生一定的影响。咋工程项目设计中，通常会有软土出现，且具有较厚的软土层和承载力低的状况出现，特别是在重要的建筑项目中，地基承载力及变形的要求相对较高，在该类情况下实施地基处理是最为有效的方式。

【关键词】桥梁过渡段；软土路基；深层水泥搅拌桩复合地基技术

一、水泥深层搅拌桩技术原理与基本性能

1.深基坑开挖以后，地下水形成一定的水位差，使地水由高处向低处渗流，在渗流的作用下，基坑底部出现渗透不稳定时，往往会发生基底隆起或产生流砂。在饱和软粘土中会产生流土，在砾石土层中则由于其中的细颗粒流走而产生管涌现象。这些渗透不稳定现象的出现，会危及基坑的安全。

2.水泥深层搅拌桩技术是运用水泥土搅拌桩方法，通过对单桩桩位及垂直度的控制，邻桩的搭接质量及时间的控制以及相邻施工段搭接的控制，促使水泥加固墙体达到连接，具有较小的渗透系数存在，通常在深基坑的防渗维护中得以适用。

3.水泥土的强度及渗透系数取决于被处理土的性质和加固所使用的水泥品种、标号、掺入量等。水泥土的抗压强度随着水泥掺入量的增加而增大，渗透系数随着水泥掺入量的增加而减小。工程常用的水泥掺入比为7%～15%，其强度标准值宜取试块90天龄期的无侧限抗压强度，一般可达500～3000Kpa。28天龄期的渗透系数一般小于a*10-7cm/s。

二、深层搅拌水泥桩的适用条件及优缺点

深层搅拌水泥桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性，加固宽度一般在18m以内，冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。这就要求工程地质勘察应查明填土层的厚度和组成，软土层的分布范围，含水量和有机质含量，地下水的侵蚀性质等。

1.作为一种常见的地基处理方法，深层水泥搅拌桩的优点主要包括以下几点：（1）深层水泥搅拌桩通过运用固化剂与原地及软土实施就地搅拌的方式，能够最大大度的实现原土的利用；（2）在施工过程中，不会有噪声、振动及污染出现，且不会有地基侧向挤出发生，对周围原有建筑物的影响较小，能够在市区内及建筑群密集的施工中得以运用；（3）对比钢筋混凝土桩基，能够对大量钢材得到节省，从而降低了施工成本。

2.深层水泥搅拌桩的缺点是由于其恩狗对复合地基承载力的提升造成制约，承载力通常低于160KPa。当对复合地基的承载力要求较高时，搅拌桩的优势无法显现。其次，在搅拌桩施工中具有较高的技术要求，导致容易出现质量事故。

三、现场施工工艺

1.施工准备

进行深层搅拌桩前，施工场地整平标高比设计桩顶高程高出50cm，如场地平整时局部出露淤质土或其它软弱土层则将其开挖至设计桩顶高程，然后回填50cm厚砂垫层。沟塘处需打设搅拌桩时，应先抽水、清淤及素土填平。设备准备就绪，本工程采用单搅拌叶片喷浆方式的深层搅拌机，配备直径50cm的钻头机导向架内外侧都必须标有醒目的刻度（由上而下1m标一个刻度），以便施工时随时观察下钻深度；钻机导向架中间挂有能反应钻机垂直度的标线。

2.现场施工工艺

放线定桩位→钻机就位→预搅下钻至设计深度→喷浆力搅拌边提升钻杆→至桩顶（地面以下25cm）处停止搅拌→全程复搅一次（如整桩设计浆量还有剩余，应在复搅中继续喷完）→提升至地→关闭搅拌机械→移至下一桩位继续施工。

3.施工中的注意事项

（1）对需要采用深层搅拌法进行施工的桥梁现场进行平整处理。对地上、地下及空中存在的一切障碍物进行清除。当场地处于低洼时，应运用粘性土料实施回填，避免有杂填土进行掺加。若地表有过软现象发生时，应运用避免施工机械失稳的措施进行运用。

（2）在正式施工之前，应对施工现场的各项施工工艺进行试验，从而对布置形式、柱径、提升速度、下沉速度以及喷浆压力等技术阐述进行确定。还应对单根桩的设计用浆量进行掌握，使其达到在一次或两次提升过程中实现均匀喷射且喷完，从而对提升速度实施高速搅拌，确保水泥浆沿桩体实现分布均匀。

（3）在施工过程中应采用加固土室内试验的方式对实际使用的固化剂及外加剂进行检验，当达到设计要求后即可进行使用。养鹅按照预定的配合比对固化剂浆液实施搅拌，确保配置后的浆液不会有离析现象发生。当在集料理斗中对浆液进行倒入时，一个运用加塞过滤的方式，避免浆液内出现结块，从而对泵体造成损坏。泵送浆液应保持连续，一旦有停浆出现，应及时对操作人员进行通知，避免出现断桩现象发生。

（4）搅拌机预搅下沉时，应尽量避免冲水，采用输浆管冲水下沉的桩，喷浆提升前一定要浆输入管内的水排干净。另外预搅下沉时，只能下沉切土，而不能喷浆或喷水，否则影响成桩质量。

（5）施工中如果提升困难，可以考虑采取将钻头下排叶片适当减短，或者加大钻杆的直径等措施。

四、深层搅拌桩的质量检测

在软弱地基加固中运用深层搅拌法技术的设计机理中存在半经验及半理论现象存在。由于该方法的运用具有较高的施工质量要求时，若有一点不当都会对地基处理的效果造成影响，严重情况下甚至有安全事故发生。所以，施工质量的优劣通常是其适用性及有效性的关键。

1.标准贯入试验

标准贯入试验与轻型动力触探试验类似，也是利用重锤（63.5kg）的自由落距（76cm），将标淮规格的贯入器贯入土中，通过贯入器人土30cm所需的锤击数（N）来判定土的力学性能。通常用此来评价岩土的物理力学性状、地基土承载力和评价饱和砂土（粉土）的液化特征等。试验中也可自贯入器取出岩土，肉眼鉴定其颜色、均匀性等。应用标准准贯入试验检测深层搅拌桩桩身质量的实例尚不多见，但其原理和方法如同轻型动力触探一样，完全是可行的。鉴于地基土、水泥土与均质的金属材料相比，强度特性差异很大，特定场地条件下的规律不尽相同，若要普遍运用此式，则依据尚不充分。

该检测方法的施工相对简单，存在较强的经验性，测试数量及深度不会有限制出现，能够与取芯钻探相结合同时进行。而其缺点是具有较低的技术含量，无法对数据实时自动存储及采集。施工设备笨重，需对工程钻机进行使用，因此具有较低的工效出现。现阶段仍未有成熟的判定标准及规范的依据形成。

2.静力触探试验

静力触探试验是一种兼有测试和勘探功效的原位测试方法，采用静力匀速将一定规格的探头压入土体测定比贯入阻力、锥尖阻力及侧壁摩擦力。此法适用于粘性土、粉土、粉砂和含少量碎石的土。一些检测单位将此法应用于深层搅拌桩桩身检测，取得了较好的效果。

一般可在综合试桩阶段，将静探法结果与其他测试方法的结果做比较，确定桩身的标准强度，从而得到比贯入阻力标准值，工程桩检测时便可直接判定实测值是否符合要求。

在对轻便静探进行运用时，具有较高的工效，且施工操作简单，能够连续对桩体实施检测，能够对检测数据进行自动处理及记录，通常不会对测试深度造成制约。其缺点是水泥土强度不能过高，通常应将其龄期控制在低于7天。当桩体四周有地表溢浆时，探头贯入的难度较大。

3.基坑开挖后的检测

在基坑开挖之后，可对桩数、桩位及桩顶质量进行检验，若未能与规定要求相符，应采用合理有效的补救措施进行运用，但该种检验方法主要对桩身顶部质量进行检测，很难对桩身质量的完整信息进行反映。

五、结语

作为一项基础工程，水泥搅拌桩的质量对上部结构物的质量造成直接影响。所以，对水泥搅拌桩旁站监理工作的加强及其必要。在水泥搅拌桩施工中，因为具有较小的单桩工程量，且施工时间短，在一个单元内，一般桩与桩之间的施工具有连续性存在，且施工强度高，因此应对每根桩的质量进行有效控制难度较大。我们应对监理控制力度进行加强，促使各施工阐述、施工工序以及施工工艺进行严格控制，根据施工组织设计方案、技术规范、设计技术阐述及技术规程要求进行施工，运用逐步分析的方式促使桥梁过渡段路基的监控及对比达到最佳，进一步对桩身的质量进行保障。

参考文献

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