王成选
中铁十局集团有限公司，山东 济南 510627
摘要：随着国家经济的不断发展，交通运输处于基础设施发展、服务水平提高和转型发展的黄金时期。2018年交通固定资产投资完成3.18万亿元，其中铁路完成8028亿元，公路水路完成2.3万亿元，民航完成810亿元，其中公路水路投资占比72.3%，公路交通投资发展仍处于新的机遇。
关键词：软基处理；软基施工；施工技术
1 工程概况
本课题依托南京至马鞍山国家高速公路（油坊桥互通至刘村互通段）扩建工程施工项目NM-SG5标段，本标段全线长1.94km。路基填土为20.04万方，挖方7.08万方，新增占地61.65亩。本标段全线设桥梁4座，其中老桥拆除新建3座，新建1座，涵洞8道，通道10座。
双向水泥搅拌桩主要用于一般浅层软土段及桥头路段地基加固处理，桩体直径为：φ50cm，搅拌桩间距为1.5m，呈等边三角行布置，桩长平均为16m，双向水泥搅拌桩总量为51万米。
2 装配式施工工艺流程
本工程水泥搅拌桩采用的为双向搅拌桩，具体施工工艺采用“两搅一喷”。具体施工工艺流程如下：
施工准备→场地平整→测量放线→钻机定位→制备水泥浆液→搅拌下沉喷浆→搅拌提升→桩机移位
3 双向水泥搅拌桩具体施工方法
3.1 施工准备
施工机具准备：双向水泥搅拌桩机进场，型号PH-50，相应的拌浆筒，灰浆搅拌机、灰浆泵、流量计等。进场后应对相应设备进行检验、报备手续。
技术准备：完成施工技术交底、下发作业指导书，确保每个施工人员能熟练掌握具体施工技术要求及技术措施。完成安全交底工作。
材料准备：水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥，水泥进场后要有出厂合格证，经检测合格后报监理，经监理批准后方可投入使用。水泥进场做好材料的保存工作。避免水泥受潮结块。
3.2 场地平整放线
在桩基施工前应对现场场地进行清表施工，清表采用挖机对原地表的20cm厚的腐蚀土进行挖除，对杂物、石块进行清理，确保后续软基施工顺利开展。待清表完成后，应对软基处理段内进行整平，因为单向水泥搅拌桩机在地面是通过两个滚轮行走，故必须保证施工区域内场地平整，相对高差每米范围内不超过10cm。
根据现场施工需求，应在非软基处理范围内整平一处5*5m大小的场地，挖机碾压充分，便于后期安放水泥存储罐。
3.3 测量放线
首先根据设计图纸，找出绕城老的道路坡脚线位置，再根据设计图纸放线，确定靠近绕城侧的边线轴线，随后根据实际里程桩号分段放设桩位，根据水泥搅拌桩设计图纸布置范围以及相应的间距，准确定出相应里程范围内水泥搅拌桩的位置，桩位应采用直径12的钢筋短节进行现场定位，在定位前，对每个桩位进行编号。再根据现场整平标高，反算搅拌桩钻孔深度，以便控制好搅拌桩的设计深度。为控制水泥搅拌桩钻头的入土深度，应在搅拌机的机架上标注出钻杆提钻高度，采用标尺在机架上每隔1米划出标尺。定位后，点白灰，报监理复核。
3.4 钻机就位
根据场地的整平标高，反算钻杆长度，钻机就位前应检查钻杆长度，根据设计桩径安装相应大小的搅拌桩钻头，安放好水泥浆搅拌桶，再根据实际路径连接好输浆管，待相关准备工作完成后，应采用卷扬机提升导向杆，使使搅拌机导向杆基本垂直于地面，在调整过程中注意平整度和导向架垂直度，通过枕木对地势低的位置进行下垫调整平整度，通过导向架调整垂直度，偏差不得超过1%。调整完成后由技术员通过经纬仪进行垂直度复测。桩机再通过滚轮行走至相应里程桩号桩位，通过钢丝绳横向移动，准确就位，桩位偏差不得大于50mm。由现场技术人员检查确认无误后开始开机作业。
3.5 制备水泥浆液
水泥土双向搅拌桩采用42.5级普通硅酸盐水泥，本工程设计的双向搅拌桩的桩径为50cm，相对应的水泥用量设计为55kg/m。在制备过程中应通过磅秤和定量水桶来进行配料，确保水泥浆制备满足设计要求。
水泥浆制备必须有充分的时间，根据要求应不低于4分钟，水泥搅拌机采用电动搅拌，每一罐水泥浆搅拌次数为20次为最佳，以保证水泥浆液搅拌的均匀和水泥的活化。水灰比根据试桩确定的参数0.5，浆液进入喷浆池中必须保证一直处于搅拌状态，以确保浆液不发生离析现象。
3.6 搅拌下沉喷浆
待水泥浆液搅拌充分后，应立即启动搅拌机电机，首先搅拌头应在原地空钻搅拌1至3min，待水泥搅拌桩机钻头转速正常后进行下沉放钻头，搅拌桩机钻头沿导向架边搅边下沉，下沉速度应根据试桩确定的钻进速度进行控制，控制在0.6～0.7m/min。
在搅拌下沉开启时，待钻头入他后启动灰浆泵。待水泥浆液到达喷浆口，应喷浆搅拌至少30s,使其充分与桩端土拌和后再下降搅拌头，再按规定的0.6m/min速度下沉，边喷浆边下沉搅拌头，直至钻头下沉至设计底标高。喷浆压力应控制在0.3MPa左右。内钻杆转速≥50r/min；外钻杆转速≥70r/min。
3.7 搅拌提升
在根据导向杆标尺高度确认水泥浆液已到桩底后，应在桩底停滞20s～60s，即可保证水泥浆液到达桩底。停止泥浆泵工作，随后启动提升设备，提升搅拌桩机钻杆，0.7m/s，根据导向架上标注的尺寸，待搅拌钻头提升距离桩顶50cm时，应暂停钻杆提升工作，在原位双向钻杆继续转动两分钟，以保证桩头的均匀密实。最后继续提升钻头，搅拌提升至地面以上，完成搅拌提升工作。
4 质量控制标准
水泥土双向搅拌桩质量控制标准，为保证水泥土密实度，应对钻机设备的叶轮进行有效的控制，一边阻隔水泥浆上冒途径，把水泥浆控制在两组叶片之间，保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀，故要求内钻杆转速≥50r/min；外钻杆转速≥70r/min。叶片宽度控制在80-100mm，叶片间距控制在150-300mm,叶片厚度控制在25-40mm，叶片片倾角控制在10o-20o。
在施工过程中控制水泥浆液的水灰比，水灰比控制在0.4-0.5之间，在钻进过程中控制钻进速度，应控制在0.6～0.7m/min范围内，喷浆压力控制在0.25-0.4MPa范围。
成桩28天后，进行钻芯取样，并进行无侧限抗压强度和标贯试验，抽检频率为总桩数的2％，且每工点不得少于2根，桩身无侧限抗压强度（28天龄期）不低于0.8MPa。
5 其它质量预防措施
⑴为保证水泥搅拌桩机的垂直度，应通过枕木调整导轨高度。以确保桩机的平整度以及导向架的垂直度，水泥搅拌桩的垂直度偏差不得超过1.0%，桩位偏差不得大于 50mm。
⑵严格控制水泥搅拌桩水泥用量，首先要控制地面的整平高程、钻机下钻深度、浆喷高程及停浆面，以确保浆喷桩长度达到设计要求，以及水泥浆液用量满足设计要求，桩长不得短于设计桩长，全桩水泥用量不得小于试柱时确定的水泥用量。
⑶双向水泥搅拌机每次下沉以及提升的时间必须有专人记录，时间误差不得大于5秒。
⑷对输浆管要做到定期检查，每施工完成50根后应进行全面检查一次，输浆管道长度应控制在50米范围内，确保水平管道长度较短，减少水泥浆液堵管情况的发生。
⑸在施工过程中应对使用的钻头要定期检查，检查评率为200根一次，评定标准为其直径磨耗量不得大于1cm。
⑹浆液储量应不少于一根桩的用量，否则不得进行下一根桩的施工。
6 结束语
双向水泥搅拌桩通过正、反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土，阻隔水泥浆上冒途径，把水泥浆控制在两组叶片之间，保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀，确保成桩质量。再通过钻杆提升速度，内外钻杆转速、水灰比、喷浆压力等方面的严格控制，确保了水泥搅拌桩成桩质量。双向水泥搅拌桩通过内外钻一起进行双向搅拌施工，可对水泥上冒等问题进行有效的解决，且利用钻头上叶片伸缩可扩大桩体上部直径，对复合地基承载力进行有效的提升。双向水泥搅拌桩在宁马高速扩建工程中得到了很好的运用，相比单向水泥搅拌桩施工质量更加可控，相比高压旋喷施工成本大幅降低，具有较大的运用前景。
参考文献
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[2]席培胜.新型水泥土搅拌桩加固软土地基应用研究.建设科技.?2012.
[3]孙鹤.双向水泥土搅拌桩在软土地基加固中的应用.现代交通技术. 2010.第1期.