高速公路水泥搅拌桩路基处理施工技术

2020-03-08赵宏云

工程技术研究 2020年14期

关键词：成桩喷浆钻机

赵宏云

（云南建投第六建设有限公司，云南昆明 650000）

在高速公路工程施工时，要根据施工现场的具体情况，选择合适的路基施工技术，从而提高整个公路工程的建设质量。其中，水泥搅拌桩技术在路基处理中起着重要的作用，具体应用时应做好充分的准备工作，配合相应的施工技术要点来提高整体工程的质量。

1 高速公路路基处理中水泥搅拌桩施工准备要点

1.1 机械准备要点

目前，在高速公路工程建设过程中，利用水泥搅拌桩进行路基处理时常使用的主要机具有钻机、粉浆机和压缩机[1]。

在地基处理时，决定水泥搅拌桩成桩桩径的主要机具是钻机。在进行操作作业时选择钻机的要点是动力大且操作简单，可以在不同速度下很好地完成工作；钻机的操作过程是进行正向的钻取以及反向的提升，同时还可以满足全方位的自动化移动。在地基处理时，另一个重要机具是粉浆机，粉浆机是利用水泥搅拌桩进行路基处理时的重要组成部分，粉浆机可用来进行浆体材料的制备和传输。另外，在路基处理时压缩机的重要性也不能忽视，其可通过提供一定压力的气源保证水泥搅拌桩的有效作业，帮助水泥浆液突破喷浆口的土体阻力，进而完成向软土进行喷浆和注浆的作业。

1.2 施工场地准备要点

在进行水泥搅拌桩作业时，其施工现场首先应当使土体保持平整，工作人员要清理干净搅拌桩周围一切障碍物，包括地上地下的树根、较大的石块以及其他有碍施工的杂物和垃圾等。同时，在施工现场需成桩的路基两侧开挖排水沟道，保证雨季场地不积水，使场地的排水通畅，为桩机组营造一个良好的施工环境。在场地低洼处应当进行回填处理，在回填时不应回填杂土，而应回填黏土；而且在场地中回填的路段，回填土层每层厚度不得高于50cm，土层的压实度不得低于70%，也不得高于85%，便于水泥搅拌桩的使用，使其能更好地完成成桩作业[2]。

1.3 施工材料准备要点

在高速公路工程建设时，要准备好施工材料。在进行水泥搅拌桩作业时需准备水泥库，水泥库面积要满足需求，最小库存量要不小于80t，水泥库的储备水泥在保证质量的同时也要保证数量，以防止因自然灾害而导致停工待料的情况发生。为确保和控制水泥搅拌桩的质量，要采用合格的普通硅酸盐袋装水泥，方便在使用过程中进行数量的计算。同时，为了保证水泥搅拌桩的质量，使用前需在监理见证下按规范要求对水泥进行取样送检，取得的水泥试样送至中心检验室或监理人指定的实验室进行检验。

2 高速公路水泥搅拌桩路基处理施工技术要点

2.1 试桩环节

为了保证路基的施工质量，在施工前要做好试桩工作。水泥搅拌桩使用的灰土需通过试验检验合格后方可使用，其检验标准是以搅拌成的土体中任一个部分经过钻头的次数以及在一定的时间内搅拌成的灰土作为依据。搅拌的灰土质量是影响地基加固质量的关键，在实际操作中，根据实验室配合比搅拌的效果对水泥桩进行工艺性试桩，通过实际检验结果确定施工配合比。试桩的目的是把握钻头下钻和提升的困难程度，进而确定钻头进入土层后其电流的变化，掌握钻头下钻的速度、粉体搅拌机提升的速度等相关信息。

2.2 施工路面表层整理要点

在进行高速公路工程水泥搅拌桩路基处理施工前，要将路面的杂草杂物进行清理，并且选择黏性土将道路低洼地段进行回填夯实加固，通过对路面进行整合加强路面在机械运作时路基负荷的承受能力，同时场地平整确保设备平稳，有利于保证水泥搅拌桩成桩桩身垂直度，保证路基处理质量。在不同路段进行施工时的具体情况不同，在水田路段进行路基软土加工时，必须先进行排水，将路表积水疏通，再对路面表层进行整理。在整理时要严格按照标准，整理的厚度要控制在30～50cm之间，要将原来的路段修成4°左右的斜坡，在路基的两旁开挖沟道，若地勘报告标明路基下有管道的，需设立专门的标牌保护路基下面的管道，根据设计图纸对桩位进行准确的放出，并在控制桩上标明标志，同时进行及时的检查[3]。

2.3 制浆环节

施工单位必须严格按照标准的比配来配置水泥。为了对配置比进行严格的掌控，必须对水泥、添加剂及其他辅助材料等的用量进行严格的控制。通过试桩确定水泥的搅拌时间，在高速公路工程建设时，在对水泥材料进行应用时，施工单位要保证应用的时效性，在对水泥进行搅拌后及时应用，避免闲置时间过长影响其使用质量。同时，要保证搅拌的均匀度，避免出现粉状、块状的现象。在施工过程中，不能采用出现凝结的水泥。在成桩施工时，要保证每次的水泥浆用量要和水泥桩的需求量相一致。

2.4 机械安装与就位环节

在施工现场，要对钻机进行准确拼装并就位。将机械设备首次送达施工现场时，必须对钻机的电流表、管道压力表、深度测量仪和电脑打印机等进行标记。在施工过程中一定要确保机械仪器状态正常，要定期对仪器进行检查，及时补换容易被磨损的部件，从而保证施工质量。

2.5 成桩环节

钻机施工时，钻杆需要沿着导向架的方向不断地均匀下沉进行切土搅拌作业，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转切割，搅拌土体，直到达到设计的深度。在达到设计深度后，还需持续喷浆搅拌30s以上，以达到桩端水泥浆均匀搅拌喷洒的效果[4]。提升搅拌机进行喷洒作业，以防止喷浆口堵塞。在提升施工中，要将注浆量控制在总量的5%～10%，甚至小于5%。当提升到桩顶时，需将其搅拌时间增加到2min以上，在完成作业后及时关闭搅拌机并将搅拌机拖离施工现场。

2.6 质量检测阶段

在水泥搅拌桩成桩以后，要及时对其进行质量检查。在成桩7d左右时，要将桩头浅挖开约1.5m，对其质量进行检测，同时采用探测仪器复查其状体直径。在水泥搅拌桩成桩3周左右，需进一步检测桩体的完整性，保证其抗压强度与设计的标准相一致。

3 高速公路工程水泥搅拌桩路基处理施工质量控制

路基质量是公路整体质量的基础保障，而面对软土路基，水泥搅拌桩路基处理技术是解决软土路基问题的一项关键技术，因此要对水泥搅拌桩进行严格的质量检查，确保公路质量目标的实现。

（1）做好钻前检查工作。在下钻施工前，检查设备电气状况，确保在施工开始后不会因设备本身故障而停止；检查所连接的管道，确保管道通畅，避免杂物堵塞管道或在施工过程中混入管道。在钻取时要注意钻取的方向，由于在钻取过程中钻头可能会发生倾斜，因此要将其悬挂到主机上，防止发生倾斜现象。

（2）检查成型的桩体质量。主要是通过施工记录与电脑记录内容，利用检测设备，对施工样品进行检测，检查施工样品的实际参数，并与设计图纸比对，严格控制施工过程的搅拌次数、搅拌速度等具体参数，必要时进行所有桩体的普查，对不合格桩体进行补强。

（3）在施工过程中，需要带浆下钻，同时在操作过程中为了保证施工的效果，要低档缓慢地进行，以防止管道堵塞。首次下钻时，其喷浆量要控制在总体喷浆量的1/2左右，下钻过程中不允许带水进行，同时保证喷浆的压力在0.4MPa以上[5]。

（4）如果喷浆量无法满足设计要求，需要通过整桩复搅的方式进行补救，同时复喷的喷浆量要满足设计的要求。另外，如果在施工过程中出现桩机故障和停电现象，导致喷浆施工中断，就需要在提升钻机后立即回填素土，接着进行喷浆复搅，通过补救方式使水泥搅拌桩的质量得到保障。如果停工时间超过12h，还需要补桩处理。在施工过程中，具体采用何种施工方式需要施工工作人员相互沟通，灵活处理。浆液配置完成后，为了避免出现离析现象，应避免将其放置较长时间，需要不间断地进行泵送施工。在施工标准下，要严格控制各要素工作的情况，确定喷浆、搅拌、提升的速度以及搅拌的次数。通过流量表来控制喷浆的数量，提高喷浆的速度，并且必须有专门的工作人员进行记录。

（5）在施工前需要平整施工的场地，在施工场地发现的杂填土以及生活垃圾等不得作为回填土再次利用；同时，根据设计标准进行工艺性试验，确定所有施工参数，保证在施工过程中各项因素符合施工设计的标准，为高速公路工程建设提供基础保障。