水泥搅拌桩施工技术在市政道路施工中的应用.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 04 日 作者简介：梁子华（1990），女，壮族，广西南宁人。-126-水泥搅拌桩施工技术在市政道路施工中的应用 梁子华 广西建工集团第一安装工程有限公司，广西 南宁 530200 摘要：摘要：在城市化进程不断加快背景下，我国市政道路工程处于如火如荼建设和发展中，为人们日常出行和城市发展提供诸多便利。在市政道路施工过程中，由于涉及内容较多，牵涉范围较广，需要宏观统筹科学运用多种施工技术才能达到理想施工效果。对于软基道路问题，水泥搅拌桩施工技术就是重中之重，可以多方面保证施工质量，同时提高后续道路运行的可靠性和稳定性。但是在应用该技术过程中，不可过于盲目，需把控好技术要点，严格遵循施工规范和要求开展施工作业，方能达到理想施工效果，促进市政道路工程的可持续建设和发展。关键词：关键词：水泥搅拌桩施工技术；市政道路施工；应用 中图分类号：中图分类号：U41 0 引言 在传统市政道路工程施工和建设中，应用传统技术存在一定滞后性，无法保证建设成效，还会缩短市政工程寿命，并影响城市面貌。在新时期发展中，市政道路工程的施工技术呈现出了全新发展面貌，其中最为突出的一项技术内容就是水泥搅拌桩施工技术，其可以提高地基的稳定性和安全性，尤其是在处理粉质黏土及饱和性土等软土地基使效果更为显著。水泥搅拌桩依据喷射状态可分为湿法和干法两种作业方式，本文主要介绍湿法施工技术。1 水泥搅拌桩施工技术应用优点 1.1 机械化程度高，施工效率高 近些年，我国市政道路工程建设范围不断扩大，水泥搅拌桩技术得以大规模应用，如今该技术已处于较成熟状态。在施工过程中，应用配套钻孔设备和水泥搅拌等机械进行施工，机械化程度高，施工速度快，无需投入过多人力，施工效率得以大幅提升，并能多方面保证施工质量，与此同时，能保障施工人员的生命安全。在此施工背景下，应根据不同施工需求，灵活运用机械设备，达到理想施工效果。1.2 环境友好，对周边环境影响小 对于水泥搅拌桩施工技术而言，在施工应用过程中，不仅容易操作，机械化程度较高，而且可以大幅缩短施工工期，减少对周边环境的影响时间。此外，在施工作业时，噪音较小，不会出现振动或者粉尘等问题，即便周围区域有生活居民，也不会影响其日常生活。由此可见，该技术具备影响小、环境友好的特点，应用价值非常高。1.3 最大程度的利用原土 水泥搅拌桩施工技术最为突出的优点之一是最大化利用原土。在应用传统施工工艺加固过程中，需挖除大量原土，换置高硬度人工填土。此种方式虽能达到理想路基加固效果，但浪费土壤资源，影响当地生态平衡，而且一旦施工环境太过恶劣，也会面临无法换填的问题。运用水泥搅拌桩技术，在软土基础上，压入水泥浆全面混合搅拌，促使两者产生一系列复杂的物理化学反应，达到硬质效果。在此期间可以充分利用原土，减少材料消耗量并减轻了一定的工作量，能加快施工进度，提高施工效益。2 水泥搅拌桩施工技术在市政道路施工中的应用分析 2.1 施工准备（1）主要参数确定 在现实中，水泥搅拌桩复合地基其主要由多方面内容共同组成。例如，桩身、桩间土和褥垫层等。该技术的实施应避免过于盲目，而是要提前安排专业人员，对水泥掺入量进行全面确定，确保无误之后，对桩长和承载力等内容进行细化确定。由于市政道路工程具备一定的特殊性，所以需要将 42.5 的新鲜普通硅酸盐水泥优先选用进来，严格杜绝过期或者质量不达标的水泥混入其中。水泥搅拌桩的长度不可随意设置，而是要以到承载力最高位的土层区间长度为最佳，超中国科技期刊数据库 工业 A-127-过 9m。施工过程中，需要施工人员严格把控基础层和桩这两者之间的紧密联系，为了避免埋下任何施工隐患，就需要将褥垫层施加进来，才能达到理想的施工成效。（2）现场准备 施工进展之前，进行现场准备可谓是重中之重，负责施工人员应做好现场环境的全面勘察工作们不仅如此，还要对原地面进行清理和整平，清除路基范围内的树根、草皮、腐殖土等地上、地下一切障碍物。考虑到施工过程中可能会遇到降雨天气，所以需要将临时排水设施实施进来，避免整个施工场地存在任何积水问题。原材料是重中之重，所以负责施工人员需要对最为重要的原材料水泥进行全面的质量控制，避免存在任何形式的质量问题，既要出示合格证，还要出示质检报告。同时结合施工现场，合理修建水泥库和水泥浆池。（3）机械准备 在水泥搅拌桩施工技术实施的过程中应用的机械设备较多，需要做好充分的机械准备工作。在开工之前，施工人员应根据不同的施工环节和施工需求，科学选择钻机、搅拌桩机械以及喷浆机和灰浆泵等机械设备。其中钻机是重中之重，不仅要将动力较大且可以实现灵活操作的钻机机械优先选取进来，还要确保钻机机械的速度具备多样性，这样才能在后续施工过程中，根据不同的施工需求，调整钻进的速度，还可以实现反向提升等功能。对于喷浆机而言，其中涵盖多方面装置内容，例如，发送装置、储灰池等等，所以在施工之前需要严格遵循施工要求进行科学装配，并在装配完毕之后进行调试，检查桩机运转和输料管畅通情况，确保施工性能良好。（4）试桩 为更科学的指导施工，严格控制水泥搅拌桩的施工质量，而且不论是桩机的钻进速度，还要整体材料的搅拌速度，都需要保证科学性与合理性。在水泥搅拌桩正式施工作业之前，需施工人员开展全面试桩作业。在作业开展过程中，应遵循分区段施工原则，了解整区段中所有操作技术参数，根据加固土室内试验结果，对每一段作业区域先建设试验桩，试验桩的数量不少于区段作业桩根数的 0.3%。由施工技术人员对钻进过程的各项参数加以详细记录。试验桩尽量做到同一天打完，同一天做实验，以便取得更加准确的参数，指导该区段后续水泥搅拌桩的施工。2.2 布设桩位 在施工过程中，测量人员应严格遵循施工要求，根据设计图纸计算控制桩位坐标，根据已测设的中线和边线并按设计要求布设桩点。为避免出现偏差，每一个桩位测放，都应运用经纬仪和全站仪，多角度测量和确定，在桩中心进行标记并插上涂有红漆的木棍。在确定完毕之后科学复核，确保桩位准确无误，满足设计要求后才能开展下一步施工。正常情况下，需控制桩位偏差在5 厘米范围内。2.3 桩机就位 桩机是重中之重，在开展施工之前，必须要全面就位，还要将专业的施工人员安排进来，进行针对性的操作。专业人员应严格控制钻头部位，确保其可以恰好对准桩位的中心点，避免存在任何偏差问题。此时，还要将挂铅锤的方法应用进来，目的就是为了避免垂直度偏差问题。若发现任何形式的偏差都需要第一时间调整和改进，这样，才能达到理想的施工效果，为后续施工顺利进展提供保障依据。任何一根桩在施工之前，都要安排专业人员进行针对性检查，确保各项参数指标都能达到要求。2.4 水泥浆制备和输送 在水泥搅拌桩施工的过程中，应严格按照设计要求科学制备灰浆，还要对所有影响到最终施工质量的各项参数进行全面确定和检验。到了制备阶段，施工人员应严格控制好水灰比，根据试验室制定的配合比设定拌合标准。整个搅拌过程，需要施工人员明确投料的顺序，也就是先将水加入其中，然后将水泥再加入进来，而且要严格控制搅拌的时间，应以不超过 2分钟为最佳。根据施工需要，及时调整用水量，保证浆液供应充足且不离析，以达到理想制备效果。同时避免因含水量过多，影响桩体强度和刚度，导致承载力降低。水泥浆制备完成后需进行过滤，确保水泥浆进入集料斗前无水泥硬块，然后通过泵送系统将水泥浆输送至搅拌机。集料斗是重中之重，正常情况下，其容量具备固定化的特点，所以需要将一定的余量预留出来，这样才能规避一些突发性的施工情况。2.5 预搅下沉 施工前，将桩机钻头上的横向搅拌刀片增加至 6个及以上,以保证桩体的竖向搅拌效果。施工时，负责中国科技期刊数据库 工业 A-128-施工人员需要将注意力放在起重机和钢丝绳上，对搅拌机的力量进行充分借助，然后开展旋转和搅拌同步作业。整个下沉过程，需要运用电流检测表严格控制速度，若在下沉钻进的过程中，恰好遇到了阻力，既需要负责人员第一时间调整钻进的速度，还要对搅拌机本身的重力进行增加，呈现搅拌钻进的状态。整个过程还需要将专门人员安排进来，及时观察和记录分析。针对钻头方面，在下沉过程中，搅拌转速宜控制在 30-50 转/分钟，钻进下沉速度不大于 0.8m/分钟。2.6 喷浆搅拌提升 预搅下沉至设计深度后，负责操作人员应第一时间开启灰浆泵，确保浆液到达喷浆口，把水泥浆压入软土层中。喷浆过程中，为确保桩体喷浆和搅拌的均匀性，严格按照试桩确定的参数控制喷浆料，还要对搅拌提升的速度进行全面控制。只有保证搅拌和喷浆以及提升这三方面作业内容可以同步进展，就可以达到更为理想的施工效果。2.7 重复搅拌 在现实施工过程中，为了确保水泥浆本身可以与软土层进行更为紧密的结合，就需要将二次搅拌下沉作业实施进来。在第一次搅拌提升作业完成之后，需要将其提升到预定的浆面位置，还要紧随时代潮流，将最新的四搅两喷方法应用进来，这样就可以更为理想的施工成效。重复以上操作步骤，以达到理想施工效果。水泥搅拌桩成桩时间应在 40 分钟以上，并将其喷浆压力控制在 0.4MPa 以上，要确保所有管道已清洁且无阻塞拥堵现象，水泥浆和软土间搅拌越充分，混合越均匀，则水泥土结构强度的离散性越小，整体强度也越高。施工完成后，提升钻杆和钻头开展低压涉水清洗钻杆作业。及时排空集料斗内的水泥浆液，还要在集料斗之中将合适的清水量施加进来，此时工作人员对灰浆泵进行启动，目的就是开展系统的清洗作业，避免留存任何杂物和污物。2.8 施工后检验试验 为保证水泥搅拌桩施工质量达到预期效果，应对施工过程中产生的每项原始记录进行仔细核查。预计到成桩 3 天时，负责人员就需要对桩身情况进行详细的检查；到了成桩 7 天时，则需要进行更加详细的检查，此时要运用浅层开挖桩头法，及时发现不均匀的情况。针对桩长检验，应用抽芯法，严格遵循要求控制抽芯数量。此外，在施工结束 28 天后还需开展静荷载试验，判断水泥搅拌桩施工技术形成地基承载力效果，检验数量不少于总桩数的 1%。通过实施该试验，可以对桩身所在位置可能会受到的各行荷载情况进行针对性模拟，而且在这样的模拟背景下，就可以了解到其极限承载力和最佳承载区间。整个实验过程需要负责人员将最为科学的方法应用进来，即 P-S 曲线。如果现实工程施工过程中，对变形的要求非常高，那么就需要选择在沉桩 28 天之后，开展更深层次的抗压强度试验工作，确保万无一失。对检测桩位的选择应当做到随机性、均匀性，确保抽检部位试验强度达到验收要求和标准。在检验和试验工作完毕后，应第一时间安排专业人员，开展现场的全面清理工作，所有不再应用的设备也需要第一时间撤离现场，避免影响后续施工进展，保证最终施工效益。2.9 注意事项 在施工过程中，应密切关注天气变化，严格杜绝在雨水天气施工，如若不然就会影响到最终的施工效益。在实施该技术的过程中，若以施工所在部位的上方500mm范围内作为技术着力点，就会出现一种情况，即，土方覆盖压力较小。后续搅拌施工的效果会大大折扣。所以需要及时调整，控制停浆面可以恰好在标高的 500mm 位置上，安排专业工作人员，开展人工开挖作业。对于搅拌桩而言，难免会出现偏差问题，但是需要严格控制好偏差度，即不超过 1%，整个桩位的范围偏差，也有一定范围区间，即小于 20mm。为了保证后续施工成效，所以不论是桩孔的直径，还是整体长度，都需要满足设计要求。在施工进展中，负责人员需要多方统筹，严格把控好喷浆和停浆的时间。在此基础上，每一根桩在全面开钻之后，都需要立即开展后续作业，避免出现中断施工的情况。还需要特别注意一点，就是在未喷浆的状态下，应严格杜绝实施钻杆提升作业。施工现场人员众多，为避免施工混乱，需要专门安排专业的记录人员，具体工作内容就是对施工桩日期、天气、喷浆深度、停浆标高、钻机转速、浆液流中国科技期刊数据库 工业 A-129-量、复搅深度等进行详细记录。在验收时，应对所有桩体进行编号和记录，以便后续维护和管理。3 结束语 对于水泥搅拌桩施工技术而言，其得到了广泛的应用，是当下最为环保和经济的技术之一。市政道路工程现阶段的建设规模在持续性扩大，为了达到更为理想的施工成效，就需要将该技术应用进来。在整个过程中，需要技术人员严格把控好搅拌、喷浆、下沉、提升的速度以及水泥浆的配合比、喷浆压力等技术参数，把控施工细节，严格遵循施工技术流程，提高施工效益。通过合理的施工工艺和严格的质量控制措施，可以有效地提高地基承载力和稳定性，为市政道路的建设提供有力保障。同时，水泥搅拌桩施工技术具有施工速度快、成本低、无污染等优点，对于城市建设和环境保护具有积极意义，在市政道路建设事业中发挥越来越重大的作用。参考文献 1崔堂灿.水泥搅拌桩施工技术在市政道路软基处理中的应用J.四川水泥,2021,12(06):59-60.2刘鹏.市政道路建设中水泥搅拌桩施工技术的应用分析J.四川水泥,2020,12(05):16.3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,2019,02(03):92-94.4 王 汝 平.水 泥 搅 拌 桩 技 术 及 其 在 市 政 道 路 工 程 软 土 路 基 处 理 中 的 实 践 J.现 代 物 业(中 旬刊),2018,15(11):177.