李吉明
中国市政工程东北设计研究总院有限公司广西分院 广西 南宁 530023
摘要：城市道路具体施工中一类常见的病害就是软土地基，为了提高城市道路工程的整体质量，保证城市道路的可靠性和稳定性，水泥搅拌桩技术在道路软基处理中起着重要的作用。但水泥搅拌桩在城市道路软基处理中的有效应用离不开水泥搅拌桩的设计和质量控制。因此，需要对水泥搅拌桩的设计和质量控制进行探讨和分析。鉴于此，文章详细论述了市政道路软土路基水泥搅拌桩的设计与施工质量，旨在可以为相关业界人士提供有价值的借鉴与参考，进而为行业的健康可持续繁荣发展贡献应有之力。
关键词：市政道路；软土路基；水泥搅拌桩；设计；施工
前言：现今，我国社会经济日新月异，道路设计施工中，软土地基的处理深受广泛关注，软土是一类在湖泊、沼泽、滨海、河滩地带广泛分布的一种特殊土体。软土天然含水量高，渗透性差，抗剪强度低，承载力低，压缩性高，流变性明显。在我国软土分布十分广泛，特别是沿海地区，并且这部分地区经济发达、交通流量大、路网密集的高度发达地区，为此，软土已成为阻碍这些地区发展的关键问题。
1搅拌桩工作原理及应用范围
1.1工作原理
水泥搅拌桩其主要是借助搅拌机械来对软土路基结构实施稳固加工处理，并且在实施搅拌操作的时候，水泥和土体之间会出现化学或者是物理反应，最终能够构成水泥搅拌桩固化结构与桩间土来一并担负新的复合地基结构施加的压力，使得原始的软土地基结构的稳定性有所提高，并且带动软土地基结构整体质量的提升。施工工作人员需要对水泥浆液辅助剂的各个成分的配比较管控，确保软土地基结构能够在最短的时间内达到既定的效果，水泥砂浆内部的钙成分可以积极的实现与土层中的有机物的融合，最终构成质量较高的复合地基结构。
1.2应用范围
搅拌粧技术往往都是被人们大范围的运用在软土地基结构的加工处理环节之中，与其他类型的地基结构相比较来说，软土地基内部的水分占比相对较大，并且压缩性能较强，载荷能力较差，这种类型的地基结构在沿海地区的工程项目中十分的普遍，并且利用搅拌桩技术能够更加高效的将水泥浆液与软土结构加以融合，提升复合地基结构整体的稳定性。因为搅拌桩技术实际操作较为方便，并且不会产生较为严重的环境破坏，对周边其他结构也不会形成不良影响，进而受到了人们的广泛喜爱，被大范围的运用到了软土地基结构的加固处理工序之中。就工程结构设计工作人员来说，需要结合项目实际情况，以及道路地基结构特征，周边环境需求来确定设计标准，并制定切实可行的设计计划。
2城市道路软基施工中水泥搅拌桩的设计
水泥搅拌桩若在城市道路软基施工中发挥作用，必须做好其设计工作，按照设计规定来讲，水泥搅拌桩的设计内容主要包括竖向长度确定、承载力特征值估算、变掺量设计、褥垫层设置以及搅拌桩的布置。为了增强水泥搅拌桩的应用效果，以下将从这五个方面对水泥搅拌桩的设计进行研究。
2.1水泥搅拌桩竖向长度确定
水泥搅拌桩竖向长度的确定，首先应该将结构对变形及承载力的要求作为依据，并对其能否从软土层穿透进行确定，从而使其能够达到承载力较高的土层。一般情况下，要求桩长应该超过2m的危险滑弧，主要是对水泥搅拌桩的稳定抗滑性进行提升。在对水泥搅拌桩进行湿法加固时，还应该对其能否导致机械性能受到限制进行考虑；在对水泥搅拌桩进行干法加固时，还应该保证加固深度在15m以下。
2.2承载力特征值估算
若使水泥搅拌桩符合城市道路软弱地基的施工要求，则承载力特征值可依照规范公式来加以估算，对承载力特征值的确定也可根据现场单桩或者是多桩复合地基相关的荷载实验来进行，通常情况下，承载力特征值的大小应该在180kPa之内（含180kPa）。
2.3变掺量的设计
变掺量在设计的过程中有其设计的条件，应该保证承载的竖向搅拌桩桩长在10m之上的条件下方能对变掺量进行设计。在保证全桩水泥的总体掺量不产生变动的条件下，可以在搅拌桩桩身上部位置的1/3范围内将水泥掺量和搅拌次数酌情增加；而对于搅拌桩桩身下部位置的1/3范围内，可通过对水泥掺量适当减少的方法。
2.4褥垫层的设置
在水泥搅拌桩施工过程中，需要在承载水泥搅拌桩与其复合地基基础之间将褥垫层进行设置，当厚度在150~300mm的范围内，最宜通过刚性条件来对褥垫层进行设置。在对褥垫层进行设置的过程中，其采用的材料主要是砂石、中粗砂等，通过将材料合理配比来进行设置使用，在所选材料之中，应该保证材料的最大粒径在20mm之内，并保证材料的压实系数应该在0.94之上。
2.5搅拌桩的布置
搅拌桩的布置可根据其上部构造的主要特点，并依据地基变形及承载力的相关要求所形成的加固形式，来对承载竖向搅拌桩进一步进行平面设置。在搅拌桩布置的过程中，可仅在刚性基础范围之内进行，而在柔性基础范围内，则应该对外布桩进行验算后方可进行布置。若进行柱状加固，其可采用正方形或者是等边三角形的布桩形式来进行。
3城市道路应用水泥搅拌桩进行软基施工时的质量控制
城市道路在应用水泥搅拌桩对软基进行施工的过程中，其技术要求一般比较严格，尤其是质量保证方面需要对水泥搅拌桩技术进行严格控制，具体的质量控制工作应该从以下几个方面进行。
3.1施工前准备工作
应该对全部施工设备进行编号和记录。在钻孔施工前，应对严格检查钻机管道，使管道的通畅性得到保证，从而能够使所有水能够顺利排出，然后在完成下沉施工作业。可将吊锤悬于主机上，从而使搅拌机的垂直度得以有效调整，使偏差尽量减小。
3.2管道堵塞控制
应将电脑记录仪配置于各机械上，从而保证施工材料配比和用量能够与相关要求相符。与此同时，若要防止管道堵塞现象出现，可在钻头下沉过程中将浆液也随之下沉，但需要在下钻过程中保证无水操作，以免工程进度和质量受到影响。除此之外，在对水泥搅拌桩进行应用的过程中，还应该严格遵守相关的施工规定和一些参数要求，确保工程质量，以免出现返工使施工进度受到影响。
3.3原材料控制
原材料是决定水泥搅拌桩成桩质量的重要因素。在对水泥进行质量控制的过程中，应该在施工之前对水泥进行抽样实验，只有在抽样实验中检验合格的水泥方可准予进场使用，各批次水泥进场之后，还应对水泥强度进行检测。同时，还应该对制浆进行严格的控制，应通过单柱长度以及每m柱长的水泥用量来进行计算，并通过实验设计标准来完成制浆，在浆液制作的过程中，应该对其水灰比进行严格的控制，并且还需要将制备好的浆液进行持续性搅拌，以免发生凝固或者是不均匀的现象。此外，当浆液向集料斗之中倒入时，还应该对浆液进行加筛过滤，从而使浆液结块现象得以避免，并使泵体免于受到损害。
结束语：
通过上文的详细分析和论述，可知，软基问题已成为制约公路建设的关键问题，通过设计与应用水泥搅拌桩，不但能够更好的对软土地基的问题进行解决，同时也确保了该技术的应用不会为周围环境造带来污染，既有助于施工成本的节约，也实现了效益的有效提升，然而，水泥搅拌桩的施工需要通过科学、有效的设计来实现，并针对具体应用情况实现对施工质量的有效控制，以期更好的提升城市道路质量。
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