文∕张蓉
1 前言
随着现代社会的高速发展，很多路桥项目投入建设和运营，但同时针对路桥设计与管理方面的要求和路桥的检验标准也在逐步提升。水泥搅拌桩是应用到桥梁工程中重要的施工技术，它对机场、高速公路建设的影响比较明显。在桥梁检验中存在很多问题，如何才能判断出桥梁的质量，并且进行必要的处理，是当前人们研究的重要问题。本文就将对此进行研究，希望通过研究可以提升桥梁的总体质量水平，为企业创造更高的经济效益。
2 水泥搅拌桩原理简要分析
2.1 水泥搅拌桩的主要组成材料就是水泥浆。利用钻机将钻头钻入即将加固的软土地中，然后使用钻杆注入一定量的水泥浆液，并加入水泥加固剂，同时进行搅拌处理，在发生反应后就会形成稳定的整体结构，不仅综合性能比较高，而且还能保证地基结构的强度性能合格[1]。
2.2 水泥搅拌桩在施工中，最为重要的工作就是钻头或者钻杆，通过该设备钻入地下特定的深度尺寸，通过设备喷射水泥浆，在喷射的同时提升设备，然后在整个深度范围内进行必要的搅拌处理，从而组合成为稳定的结构形式，满足软基加固的效果。
2.3 水泥材料的应用中，会发生一定的水化反应，并且有水解的出现。普通硅酸盐水泥就是应用比较普遍的一种材料，它可以提升结构的稳定性与安全性。在水与水泥通过浆液制作成水泥浆时，水泥的颗粒表面矿物质就会和水产生一定反应，然后逐步形成水化物。这些水化物一般都是溶解于水的，水泥颗粒也会在表面暴露存在，并且再次和水发生反应后，会形成水化合物，同时溶解在水中会形成饱和度较高的溶液，而再进行搅拌则不会发生溶解反应，并且凝固之后的化学颗粒会悬浮在溶液内[2]。
3 工程概况
某公路施工项目的施工地带较为平缓，工程的高度为4～5m 左右，上半结构的地质条件比较松软，深度较大。地基的土岩埋入地下中的深度是比较大的，且在45m 以上，同时该公路项目的沿线地带中分布着比较多的水塘与田地。从实际情况分析，工程所处地区的地质条件比较特殊，土体内含有大量的水分，土层渗透性比较差且内部孔隙比较多。从这个方面出发，综合多个影响因素，设计人员确定采用水泥搅拌桩施工技术，以此提升公路地基的质量水平，满足高速公路运行安全性的要求。
4 水泥搅拌桩施工方法
4.1 施工准备
工程人员在施工前要充分了解施工技术标准、质量、施工指南等方面的要求，并对设计图纸进行严格的审查，严格执行设计图纸的标准，保证项目施工达到技术要求。水泥搅拌桩在施工中主要是通过正三角形的方式进行布置，桩体间隔距离为0.9～1.1m，桩径均为0.5m；加固层需要穿越软土层的结构，直接深入下部的砂砾层或者风化层内，并且深入的深度不能小于0.5m，同时桩顶的位置上需要铺设一层厚度为0.4m的碎石垫夹土工格栅的结构。该工程中水泥搅拌桩桩体材料主要包含粉煤灰、普通硅酸盐水泥（P.O42.5）与水，且在施工过程需要将这几种材料与土体混合搅拌形成桩[3]。
4.2 试桩
在施工开始前，选择地质条件相同的位置进行水泥搅拌桩施工工艺试验，试验桩体数量是2 根，主要的目的就是分析含有淤泥黏土层地质条件下水泥搅拌桩的技术标准要求，为正式施工提供基础条件。在实验前，施工人员要进行各项材料的试验检测，且要全部符合本次工程技术标准的要求。水泥搅拌桩试桩数量2根，桩径Φ500mm；在试验的过程中，确定合适的配合比参数，水胶比确定为0.5。
5 施工工艺分析
5.1 放线：施工开始前应按照平面图进行现场桩体的放线，桩体中心使用钎子打入地下，位置偏差不能超过50mm。
5.2 钻机定位：钻机按照桩体位置安装，对正桩位，确保其与地面是垂直的，垂直度偏差控制在1%以下，安装完成后再喷水试验检查管路的通畅性，确定压力合格。
5.3 预搅下沉：搅拌机冷却系统达到循环正常的要求之后开启搅拌机，然后逐步起吊钢丝绳，让搅拌机沿着导向架逐步进行搅拌下沉处理，速度要通过电机电流监测表进行控制，保证电流不能超过额定电流；如果下沉速度比较慢，则需要及时进行浆液的补充，以此减小摩擦，增加钻进的速度。在施工环节，施工人员还应该控制好下沉和提升的速度，保证其速度控制在1.5m/min 左右，确保底部密实度合格，且搅拌处理施工达到要求。
5.4 配置水泥浆：深层搅拌机达到规定深度后，将符合质量要求的水泥浆进行过筛处理，然后全部都导入集料斗内应用。
5.5 喷浆搅拌：通过深层搅拌处理后打开灰浆泵，利用搅拌机将其压入地基内，并在喷浆施工的同时旋转操作，严格按照试桩操作中确定的提升速度开展施工。在提升到地表以下1m 的位置时，要尽量降低提升速度，逐步提升到地面，然后再次进行搅拌，搅拌时间为10～20s，以此确保密实度合格。
5.6 重复搅拌：为了使软土与水泥搅拌达到均匀性的要求，喷浆后应关闭灰浆泵，然后再进行搅拌处理，并达到设计标准的要求；与此同时，将其逐步提升到地表，多次反复搅拌处理，以达到桩体结构的性能要求。施工中选择应用多种喷浆施工方式，一般要做好3次搅拌喷浆处理，重复搅拌的次数不能少于2 次，也就是说达到“二喷四搅”的要求才能达到技术标准，符合工程的质量要求[4]。
5.7 成桩环节如果由于很多因素的影响导致施工停止，那幺再次开展施工时应该把原有断面的上下结构部分搭接0.5m 左右再进行喷浆作业；如果停机时间在2h 以上，那幺将管道全部拆除后就要进行冲洗处理。搅拌喷浆提升环节，速度和次数要根据实际情况确定。
5.8 清洗：集料斗内按照要求加入足量的清水，然后打开灰浆泵，把管道中水泥浆液进行全面冲洗处理，并达到洁净度的要求。清洗结束后，还要按照施工工艺对桩头进行处理，以符合设计标准的要求。
6 水泥搅拌桩质量检验项目
表1 检验项目
成桩结束后的28d 要进行桩体结构的强度、完整性等方面的检测，检测比例至少为0.2%，且数量不能少于3 根。在检测中，同时还要进行承载性能的检测。
7 施工控制
7.1 项目经理管理部应该进行水泥浆液的搅拌处理作业，整个环节中都要做好旁站水泥搅拌桩的作业处理；在施工中，根据要求选择合适的施工机械，同时钻机保养与管理都要按照操作标准进行，落实施工人员的责任。
7.2 水泥搅拌桩钻进施工前，使用清水全面清洗内部管道，使其不能有任何淤堵问题，并在水全部都排净后才能开始钻进作业。
7.3 为了使水泥搅拌桩的垂直度符合要求，可以在主机上部悬挂吊锤的结构，做好各个方位的距离控制[5]。
7.4 各个桩体结构要进行全面的质量检查，以保证水泥浆的使用量符合标准要求；同时，各个设备还要进行全面记录，并安装水泥浆比重测定仪，以便监理人员、项目经理严格按照标准进行质量抽查。
7.5 为了使桩体中的水泥浆配比等技术参数合格，相关人员应严格执行施工管理标准进行质量检查和控制，不能有任何质量的缺陷问题，否则就要重新施工。
7.6 水泥搅拌制作要达到技术的要求，各种材料的配比应满足标准的规定，每个桩体直径的材料用量在进行严格控制的同时，不能存在损害工程质量问题。
7.7 水泥搅拌桩在施工中，主要采取的是“二喷四搅”的施工方式。第一次开始钻进施工时，为了避免堵管，可以采用带浆下钻的方法；喷浆量通常控制在总量的1/2 以下，禁止采用带水下钻的作业方式。第一次下钻与提钻操作时，应保持低档进行，复搅时要相应增大档位。
7.8 为了使水泥搅拌桩的各个结构部分质量全部达到标准要求，第一次提钻喷浆作业要在底部停止30s 的时间，然后进行桩体端部的打磨处理，余浆上提时再进行整体的桩体喷入施工。
8 结语
综上所述，水泥搅拌桩为当前公路软土层硬化中最为关键的施工工艺和方法，可以大幅提升地质结构的性能，保证地基的质量合格，为后续的施工提供良好的基础。因此，在施工中施工企业要合理准备与管理水泥搅拌桩，严格控制施工工序，保证硬化效果合格，从而为公路建设与经济的发展起到积极的促进作用。
