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1、双向水泥搅拌桩在软地基处理中的应用摘 要：在我国南方地区河湖、池塘较多，水系发达，存在深厚的淤泥质软 土地层。市政道路软地基处理是常见的问题，若处理不当，会引起道路不均匀沉 降、沉陷，给道路的安全造成影响。常规的软地基处理方法都不能很好地解决此 类问题。双向水泥搅拌桩是一种有效的软地基加固方法，既能提高地基强度和稳 定性，又能改善原有土体的性质，能够很好地解决淤泥质软土地基处理问题。本文主要从施工的角度，并结合规划、设计的因素，对其在市政道路软地基 处理中的运用展开了分析，并简要叙述了施工技术及控制要点。对施工措施做了 较详细的技术总结，提出了一些经过实践检验且行之有效的处理方法和施工要点 对
2、类似工程可以参考借鉴。关键词：市政道路，沉降，沉陷。引言：市政道路的沉降、沉陷，是最常见的工程病害之一，不仅影响行车的 舒适程度，破坏道路的整体性，还会降低道路的各类功能，减少使用期限，造成 资源的浪费，严重时甚至会威胁到行车及行人的生命财产安全。如何减少或避免 道路沉陷的不利影响，是业内人士长期以来非常关心的问题。由于在我国南方地 区河湖、池塘较多，水系发达，存在深厚的淤泥质软土地层，此类问题尤为突出 本文主要从施工技术措施方面论述了软地基处理中，双向水泥搅拌桩的应用，并 提出了一些经过实践检验且行之有效的处理方法和施工要点。一、工程概况浙江省湖州市环北路工程为城市主干道，是南太湖产业集聚区
3、交通基础设施 重要配套项目。该工程的建设对完善湖州市城市路网结构、改善南太湖产业集聚 区投资环境、构件综合交通运输体系、提升公路网络的整体服务水平、促进沿线 区域经济社会发展、推动区域城市化进程等具有重要意义。道路整体东西走向， 道路西起规划新104国道，东至姚家埠村入口，全长5102.772m，路幅宽度为 40m,机动车道为双向6车道，设计车速为60km/h。二、软基处理方案设计目前通常采用的软基处理方式有塑料排水板、预应力管桩、高压旋喷桩、水 泥搅拌桩等。根据以往的施工经验及相关资料可知，塑料排水板法只能加速固结 沉降而不能减少固结沉降量，其处理后的路基沉降量比较大，而且持续时间较长 何时
4、稳定还是未知数；预应力管桩软基处理效果良好，但经济代价高，不尽合理 高压旋喷桩软基处理效果较好，工艺成熟、操作简单，但成本比搅拌桩高，工期 长；水泥搅拌桩软基处理效果较好，且具有施工工期短、成本低、工艺成熟等优 点。根据施工现场土质和环境情况及招标文件对工期的要求，双向水泥搅拌桩的 特点比较适合本工程。本工程的软基处理宽度范围为道路路基整幅宽度，处理长 度为2000m；水泥搅拌桩直径0.5m，桩长10m一15m,桩间距1.2m。水泥搅拌桩 养护期满后，填筑宕渣至设计道路顶面堆载预压，并进行沉降观测。当连续2个 月的月沉降速率小于3mm时，进行下道工序施工。三、双向水泥搅拌桩施工工艺、技术双向水
5、泥搅拌桩处理软地基是利用水泥固化剂，通过双向搅拌机械边钻进边 往软土中喷射浆液，就地将原位地基软土和固化剂强制搅拌混合，使地基土和加 固料之间发生一系列物理-化学反应，在短期内使浆液形成固态柱体，将软土地 基变成具有整体性、水稳定性和一定强度的加固土桩复合地基2。从而达到提 高地基承载力、减小地基沉降量的目的。该工程水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥，水灰比为1:0.451:0.55，水泥 掺入量为55kg/m，成桩28d后进行钻芯取样，无侧限抗压强度不小于0.8Mpa1、施工准备搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍包括大块石、 树根和生活垃圾等，场地低洼时应回填粘土，不得回填
6、杂土。地表过软时，采取 防止桩机可回填石粉或石屑，做好临时截、排水设施。查清地下管线的位置及确 定架空电线的位置高度。2、施工工艺流程：1）搅拌机就位：搅拌机到指定桩位并对中。2）喷浆下沉：启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，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（外钻杆逆时针旋转，内钻杆顺时 针旋转）切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度。3）施工下部桩体：改变内、外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片收缩到下部桩 体直径；喷浆切土下沉：两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持 续下沉，直到设计深度,在桩端应就地持续喷浆搅拌10 秒以上。4）提升搅拌：搅拌机提升
7、、关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水 泥土，直至扩大头底面标高。5）伸展叶片：改变内外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片伸展至扩大头径；提 升搅拌：提升钻杆，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶 标高以上 50cm。6）切土下沉：搅拌机沿导向架向下切土，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，搅拌机持续下沉，直到扩大头 设计深度。7）提升搅拌：关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标咼以上50cm，完成单桩施工。水泥搅拌桩施工流程图3、施工技术要点在双向水泥搅拌桩施工过程中，为确保施工质量，需要对各个环节的施工技 术要点
8、进行有效控制，具体包括：1）浆液配制控制。浆液质量决定着水泥搅拌桩的强度。在配制浆液时，要 严格按照预定的配合比进行拌制，制备好的浆液不得离析、不得搁置时间过长 （一般不超过2h）；浆液倒入时应加筛过滤，以免浆液内结块损坏泵体。2）泵送压力控制。泵送浆液过程中，需要对送浆压力进行严格控制。合理 的压力范围是0.40.6MPa，且桩下部泵送压力应小于上部泵送压力，在淤泥层 中应适当提高泵送压力。3）泵送过程控制。在浆液泵送之前，需要先对输送管道进行检查，确保管 道畅通，管路应保持潮湿以利于输浆，使浆液输送过程保持连续。如果在泵送过 程中因故停浆、断浆，应将搅拌机钻头回到停浆前 1m 处，待恢复供
9、浆后继续施 工。如果停浆时间过长，需重新布桩。4）喷浆下沉、提升参数控制。在水泥搅拌桩施工过程中，要严格按照试桩 确定的技术参数以及相关规范进行操作，喷浆下沉、提升参数应分别控制在1 1.2m/min、0.50.8 m/min，并详细记录每米下沉、提升的时间以及送浆、停浆 时间。通过参数控制来确保水泥搅拌桩施工过程的合理，提高水泥搅拌桩质量。5）做好水泥搅拌桩完工后的成品保护，养护期28d；养护期未满前禁止负载 受压。四、预压施工待水泥搅拌桩养护期满、检测合格后，进行宕渣填筑预压，宕渣填筑至设计 路面标高。宕渣填筑施工按照路基施工规范逐层进行，并设置沉降板、位移边桩 进行观测。宕渣填筑速率不宜
10、过快，根据沉降、稳定观测，结合沉降速率控制， 使之与地基固结速率相适应，尽量减少附加沉降量。填筑期桥头段每昼夜沉降速 率应小于10mm。填筑完成后连续2个月月沉降速率小于3mm时，即可进行下道工 序。五、双向水泥搅拌桩施工质量控制要点1）施工允许偏差（见表 1）表 1 施工允许偏差匡日片肝;i PR事lfi珂珅BHWBt 1*碎 1.S SZZll4IEWXI砂于砂IkajaA牡+于冊2）成桩 7d 内，施工单位先开挖自检，观察桩体成型情况及搅拌均匀程度，如实做好记录，检查频率为1%,开挖深度不小于1.5m，如发现凝体不良等情况, 应报废补桩。3）成桩28d后，对不同软土地质条件、不同桩长路段
11、，分别在整桩长度范 围内进行钻芯取样，每隔2m进行标准贯入试验，并进行无侧限抗压强度试验， 28d无侧限抗压强度应满足设计要求，检测频率按0.5%且单个工点不少于3根控 制。同时进行静载试验，检验单桩承载力和复合地基承载力，并应满足设计要求 单桩承载力检验数量不少于总桩数的1%，复合地基承载力检验数量不少于3台。结论随着我国城市化进程的迅速发展，城市道路的质量标准要求越来越高，道路 沉降、沉陷的预防和治理技术的发展，对于保证道路使用质量和寿命、行车安全 舒适程度有着重要的意义。采用双向水泥搅拌桩形式进行软地基处理，能很好地利用水泥搅拌桩可以深 层处理，处理效果良好，且具有施工机械设备简单、施工
12、效率高、环保等优点。 在工程施工过程中，应加强对施工过程的质量控制，保证施工质量。通过工程实 践证明，采用该处理形式可有效解软地基不均匀沉降、沉陷问题，为软地基处理 提供了一种新的技术手段。参考文献中华人民共和国建设部.GB 5022095城市道路交通规划设计规范S北 京：建设部标准定额研究所，19952.中华人民共和国住房和城乡建设部.CJJ37-2012城市道路工程设计规范 S北京：中国建筑工业出版社，20123.中华人民共和国住房和城乡建设部.CJJ1-2008城镇道路工程施工与质量验 收规范S北京：中国建筑工业出版社，20084.李凯霞水泥搅拌桩防治桥头跳车病害的研究J.交通世界，2016 (Sup2): 76-77.王金库浅谈水泥搅拌桩的施工J.黑龙江科技信息，2011 (2)： 324.
