水泥搅拌桩在淤泥质黏土层的施工技术

水泥搅拌桩在淤泥质黏土层的施工技术摘要：公路路基施工过程中经常会遇到软土地基问题，水泥搅拌桩技术能够很好地解决该问题，提升道路路基的稳定性。开展水泥搅拌桩施工时，首先需要对黏土层属性进行测试，在此基础上开展配合比实验室设计工作，然后在施工现场开展试桩施工工作，最后才能够开展大面积正式施工。关键词：水泥搅拌桩；淤泥质黏土层；施工技术一、 淤泥质黏土层中应用水泥搅拌桩时存在的问题（一） 施工过程存在较大难度水泥搅拌桩施工过程中容易受到外界因素对其造成的影响，特殊环境下水泥搅拌桩质量无法得到有效保障，比如地下水存在较强腐蚀性或pH值相对较小、黏土层中包含有大量有机质或塑形指数较大时；（二） 难以对施工过程进行高效管理由于在水泥搅拌桩施工方面缺乏行之有效的管理规章制度，因此，很多施工单位在现场施工管理方面较为混乱，经常出现施工材料以次充好、偷工减料的问题；（三） 缺乏成本低、效果好的质量检测方法目前在对水泥搅拌桩进行检测时，受检测成本因素影响，普遍采取的是抽样检测方法，难以实现全覆盖；二、 淤泥质黏土层中水泥搅拌桩的施工技术（一）施工前的准备工作1、土层属性研究在进行水泥搅拌桩施工前，首先需要利用专业的技术手段，对淤泥质黏土层的属性进行详细检测，理清黏土层的各项物理和力学属性。因为水泥搅拌桩的施工原材料需要基于地基属性进行设计。可以直接调用并查阅工程项目前期的地质勘查报告，掌握施工区域土层的分布规律以及不同土层的物理和力学属性。另外还需要熟悉水泥搅拌桩的设计图纸，掌握搅拌桩的布置情况。特殊情况下为了进一步掌握淤泥质黏土层的详细软弱情况，可以开展“十字板剪切实验”或者“静力触探实验”等对土层进行更深入的检测，也可以基于“钻孔取样方法”对淤泥质黏土层的各项物理属性进行测试。2、 详细检查施工设备及材料水泥搅拌桩施工过程中需要用到的设备主要包括电机、机架以及各种计量装置等，需要对这些设备和装置的性能和精度进行系统全面的检测。水泥是搅拌桩施工中的重要施工原材料，必须确保水泥质量满足设计要求。可以邀请专业的第三方检测机构对水泥质量进行抽检，重点检查水泥的凝结时间、密度、比表面积等技术参数。只有满足质量要求的施工原材料才能够进入施工场地使用，同时还需要做好施工原材料的存储保存工作，避免存储过程出现受潮等影响质量的问题。3、 做好配合比实验工作水泥搅拌桩需要将水泥固化剂注入到软土地基中，然后进行充分搅拌，提升软土地基的稳定性。水泥固化剂以及土层自身属性都会对最终的施工质量产生决定性影响。需要基于淤泥质黏土层物理属性检测结果，对水泥固化剂相关参数进行科学设计，并开展相关实验工作。确保实验结果能够满足实际使用需要。（二）试桩过程施工技术1、 施工技术参数设计在基于室内实验结果的基础上，还需要在施工现场开展小范围的现场试验工作。主要是对室内配合比进行验证，同时积累室外施工经验，熟练施工机械装备的操作方法。一般而言室外试桩数量要超过3根。2、 施工过程管控及结果检测在室外进行试桩时需要进行全程管控，管控重点在于施工原材料之间的配合比以及水泥使用量。必须确保施工技术参数全部按照设计要求执行，同时还需要对整个施工过程做好记录工作。施工完成一段时间，龄期满足要求后，还需要对其施工质量进行检测，确保能够满足实际使用要求。3、技术经验总结试桩过程就是积累经验的过程，因此，需要对整个施工过程以及最终的结果进行充分总结，找到施工过程中存在的不足之处，并采取针对性的改善建议和措施，为后续大面积施工奠定基础。（三）大面积施工技术在充分总结试桩经验的基础上，就可以开展大面积水泥搅拌桩施工。施工过程为保障施工质量，可以引进先进的质量监测系统，以实现整个施工过程的连续监测。系统应可以自动识别施工过程中的技术参数，并自行研判参数是否在科学合理的范围内。一旦发现问题可以发出警报提示工作人员。完成施工后还要按照一定比例对水泥搅拌桩施工质量进行抽样检测，确保最终施工质量达标。三、实例分析（一）工程概况某城市需要建设市政公路，设计标准为双向12车道，其中机动车道和辅道分别为8m和4m，机动车车道宽度为3.75m，辅道宽度为3.5m。机动车道和辅道的设计行车速度分别为80km/h和40km/h。路基宽度为80m，属于一级公路，同时具备有城市道路的功能。设计洪水频率1/100,设计荷载公路一I级。该道路工程沿线填方的路基地质条件相对较差，相关区域存在较多的林地、池塘、水田、冲沟等，土地整体上比较软弱，塑形较高。软土厚度在0〜3m，整体上呈现为灰褐色〜灰黄色，主要为淤泥质黏土层。黏土层下部主要为卵石土，经检测发现卵石的成分复杂且粒径范围较广，为10〜30cm。整个公路地基沿线存在多处软土地基，每处软土地基的长度较短、深度较深。经过前期勘察，发现淤泥质黏土层的土体呈现出含水量高、透水性差、结构松软、颗粒细小等特征。结合实际情况，该条公路部分区域拟采用水泥搅拌桩的方式进行处理，以提升路基的稳定性和强度。（二） 室内配合比实验在充分分析实际情况的基础上，本条公路在进行水泥搅拌桩施工时，按照正三角形的方式进行布置。搅拌桩的长度和直径分别为14m和0.5m，相邻搅拌桩之间的距离设置为1.3m，要求28d龄期时的强度达到1.2MPa。通过浆喷法进行施工，水泥使用的是42.5R级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5。在实验室阶段，选用三种不同的水泥掺量开展实验，分别为15%、17%和19%。针对不同水泥掺量的试样，在7d龄期和28d龄期时分别开展抗压强度测试工作。结果发现，随着水泥掺量的增加，不管是在7d龄期还是28d龄期时，试样的抗压强度均逐渐增加。基于实验室配合比实验结果，最终确定的水泥搅拌桩配方为“水泥：黏土：外加剂：水二1：5.87：0.01：0.5”。（三） 施工场地试桩技术基于室内实验结果，在施工场地随机选择三处位置开展试桩施工工作。具体技术参数有:水泥掺量为19%，下降速度和提升速度分别为0.6m/min和0.8m/min，转动速度为35r/min，下降过程中喷浆压力保持在0.4MPa，基于“两喷两搅”工艺进行施工。整个试桩过程安排专人在旁边进行监控。达到28d龄期时对3根试桩开展抗压强度测试，发现抗压强度大小在1.43〜3.65MPa，且整个芯样相对完整，。（四） 正式大面积水泥搅拌桩施工按照试桩时的施工工艺开展正式水泥搅拌桩施工，整个施工过程需要利用专业的质量监测系统实施监测。基于该系统可以随时了解成桩深度、搅拌速度以及泥浆使用量等相关数据信息。施工完成后，在28d龄期时对部分水泥搅拌桩进行抽检，发现水泥搅拌桩的抗压强度能够满足实际使用需要。在淤泥质黏土层中进行水泥搅拌桩施工，能够显著提升相关区域的稳定性和强度，进而保障公路路基施工质量。结束语综上所述，公路路基施工中经常会遇到淤泥