本次研究的公路工程为高速公路，其路基结构以软弱土层为主，其上还分布有超出2m的粘土层，整体路基结构质量较差，表现出了较强的压缩性，如不能得到有效处理，必定会对路基结构的强度和荷载能力造成影响，从而危及公路工程的整体质量。现就水泥深层搅拌桩施工技术在路基处理中的应用作如下阐述。

一、水泥深层搅拌桩施工的技术原理

借助集成孔、喷浆和搅拌为一体的机械设备进行施工操作，具体施工中，需要根据施工区域的地质质量以及工程的质量要求，对成孔的深度和范围进行合理设计，之后将一定强度的水泥浆喷注到孔洞内，借助专用机械进行强行搅拌，使水泥砂浆与土层中的水分发生水解或者水化反应，最终形成水化物，根据土层中物质含量的不同，所产生的水化反应也存在一定的差异，常见反应为继续硬化、与水泥共同组成石骨料、部分情况下会与周围的活性物质生成反应。在作离子交换反应的过程中，会使部分小颗粒的土形成较大的团粒。而在发生硬化凝结反应时，将生产不能溶于水的结晶物质，相对于原本的物质来说更加稳定，此时便可达成提升基础结构强度的目的。

二、水泥深层搅拌桩施工技术的实际应用

1、施工流程

平整场地-确定桩位-钻机定位调平-水泥砂浆制备-确定沉钻深度-反循环上提喷浆-正循环下沉搅拌-重复上述两步操作直至符合施工要求-提杆-钻机移位。

2、施工准备

（1）施工勘察，合理设计配合比。在具体施工前，为了保障水泥砂浆制备的合理性，保障搅拌桩结构的强度满足施工需求。应对施工区域的土层分布进行全面勘察，并且生成一份较为全面的土质勘察报告，为水泥砂浆的配制提供准确的参考。可以通过实验室试验的方式，确定水泥砂浆的配比标准。根据本次研究工程的土层分布状况，要求其水泥的渗入量应控制为15%，为此可得出水灰比为0.45，其中石膏粉的使用量和高效减水剂的使用量均参照水泥的用量确定，分别为水泥用量的2%和0.8%。

（2）机械设备的选用标准。机具的机械性能必须稳定。水泥浆喷射装置必须配有流量计装置，能准确反映水泥浆的瞬时喷入量和累计喷入量，配备电脑记录仪及打印设备，以便及时了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。施工前机具必须经省市计量测试部门检定合格并试机运转良好。

（3）试桩作业。试桩作业的过程中，可实现对搅拌次数、水泥砂浆质量、泵送作业指标等相关施工参数的有效确认。在试桩作业结束后，可将最初确定的“原两喷四搅”作业模式转变为“两喷六搅”作业模式。同时作业的过程中应注意防止出浆口被堵死的问题，需要在成孔作业的过程中也同时喷浆。为确保试桩数据的可靠性，试桩的数量应尽量超出5根。

3、主要施工过程

（1）定位钻机。待场地平整完成后，并且其平整度符合施工要求，便可根据最初的布桩设计需求，对其桩位进行有效确定，并做好标记，要求其最大偏差不得超出5cm。钻机就位后，还需对其垂直度进行调整，主要调整方式为，在其主机位置悬挂吊锤，通过观察吊锤与钻杆之间的位置关系来判定其垂直度。

（2）制备水泥砂浆。制浆池应采用不变形的钢制圆形池，搅拌叶应避开焊制在池壁上计量水的装置。制浆池和供浆池均应安装搅拌叶，搅拌叶片直径比浆池直径小5cm，最下面的搅拌叶片比池底高1cm，若间隙过大会造成水泥被甩到池边搅不开或粘壁。这样边制浆边搅拌供浆，水泥浆均匀性好。尤其在喷浆过程中发生问题暂停喷浆，供浆池内照搅不误，浆液不会产生离析从而影响成桩质量。制备好的浆液不得停置过长时间，超过2h的浆液应降低等级使用。水泥浆制备应以单根桩储料为单位按设计配合比计量投料并有富余量，充分拌和均匀。施工中禁止因水泥投料不足、又多加水，引起水灰比增大，导致水泥浆浓度降低，地基土含水量提高，从而使桩身强度降低。水泥掺量相同时，土层含水量增加10％，水泥土强度会降低10％-15％。

（3）正循环下沉钻进搅拌。执行下钻作业时，需要考虑到管道的通畅性问题，带浆下钻，可启动抵挡，对钻进速度进行有效控制，其中搅拌杆的长度应超出搅拌桩的设计长度，同时搅拌叶片的直径应控制在搅拌桩直径之上，从而保障搅拌桩的尺寸符合施工设计要求。

（4）反循环上提喷浆搅拌。第一次喷浆应小于总浆量的1／2。严格控制喷浆时间和停浆时间，为保证水泥搅拌桩桩底、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部、桩顶部分别停留30S，进行坐浆搅拌，余浆上提过程中全部喷入桩体。喷浆压力控制在0.5—0.7MPa。搅拌提升速度应控制在2.0-3.0min／m，施工时应连续喷浆，若因故停浆，应将搅拌机下沉到停浆点以下1m处，待恢复供浆时再喷浆提升。

（5）搅拌成桩。待水泥掺入的比例已经满足最初的设计需求时，为保障搅拌桩的结构强度和荷载能力符合施工要求，可在电动机动力允许的情况下，适当增加叶片，加强搅拌动作的力度。确保喷浆质量和水泥使用量符合要求的基础上，保持同等钻速，减缓提升速度，相对来说，提速较慢的搅拌桩强度较好，反之，则会影响搅拌桩结构的性能。根据以往的施工经验，需要将每根搅拌桩的搅拌成桩时间控制在40分钟左右。

4、质量检验方法

（1）根据施工记录对每根桩进行质量评定；对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升速度、提升时间、复搅次数、复搅深度，以及施工机具参数；

（2）成桩7d后，开挖检验其桩位偏差、桩径、桩顶外观质量、检查搅拌的均匀性、群桩间距是否均匀、顶齐。用轻型触探仪检测桩身强度；

（3）水泥深搅桩采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验检验其承载力。载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件并在成桩28d后进行，检验数量为桩总数的0.2％，且不少于3点根。单桩或复合地基承载力不小于设计值；

（4）成桩28d后钻取桩身芯样、制取试块、测定桩身强度，检测频率为成桩数的3％。桩体无侧限抗压强度不小于设计值。

结语：从上述研究中可知，在水泥的掺入量为一定值时，增加水泥的使用量不会对最终的成桩效果产生较大的影响，而增强搅拌均匀性，控制搅拌时间和提杆速度则会对成桩的质量产生较大的影响。此外，在针对不同类型的土质进行施工时，需要对水泥砂浆的制备质量以及搅拌施工的参数进行适当调整，可以通过试桩的方式确定最佳的施工参数，从根本上提升水泥深层搅拌桩施工的质量，为后续的公路工程施工打下坚实的基础。

参考文献：

[1]王振忠,高立康,韩剑波.深层水泥搅拌桩在软土地基中的运用[J].工程建设与设计,2019(13):60-61.

[2]邓琰荣.水泥搅拌桩在城市道路软基处理应用中的思考[J].城市道桥与防洪,2019(5).