关于高速公路施工的若干问题研究(2)

3．2水泥搅拌桩的施工工艺和成桩机械

水泥搅拌桩粉喷法的施工工艺为：钻机定位一钻杆下沉一钻进一上提喷粉强制搅拌一一复拌一提杆出孔一钻机移位。主要配套机械由主钻机、空压机、储灰罐和发电设备组成，公路建设中常用的机型有日产DJM型系列和国产GPP型。水泥搅拌桩浆喷法的施工工艺为：钻机定位一预搅下沉一制备水泥浆一提升喷浆搅拌一重复上、下搅拌一清洗一移位。主要配套机械由主钻机、压浆泵、集料斗、灰浆搅拌机和发电设备组成。

3．3水泥搅拌桩的强度和承载力

影响水泥搅拌桩强度的指标有水泥掺入比、外掺剂、水泥标号，另外土中含水量及有机质含量、温度环境也对强度的形成和大小有一定影响。其中水泥掺入比宜为7％一15％，加固强度标准值宜取试块90D，一般强度可达0．3-2．3MPa。通过对软弱地基实施水泥搅拌桩加固处理，可以使复合地基承载力增大，复合地基承载力的提高是由单桩承载力和桩的分布密度决定的，单桩承载力取决于桩体强度和地基土对桩的承载力。水泥搅拌桩和旋喷桩的外界破坏形式是相似的，即桩身破坏和桩一土体系破坏，两种破坏起关键作用的是水泥含量，水泥含量5％一15％时，单桩承载力由桩的强度决定，水泥含量25％以上时，单桩承载力由桩的侧向摩擦力和桩尖反力决定。

3．4水泥搅拌桩的效果分析

水泥搅拌桩成桩质量检测可以采用开挖检验、标准贯入试验、荷载试验、钻孔取芯、低应变法检测等方法，目前最常见的检测方法是以低应变法为主，辅以钻孔取芯和静载荷试验，并结合瑞利波法对复合地基承载力进行评价。其中前两种方法能够直观的反映桩体的质量和单桩承载力，后一种方法操作简单，样本采集量大，能够较准确地计算整体区域内的复合地基承载力。低应变法是基于弹性波反射原理来检测成桩长度和桩身完整性的，利用弹性波在桩身内的纵向波速和芯体抗压强度的对应关系公式，结合水泥土的强度与龄期之间的幂函数关系，可进一步推算出天龄期的标准抗压强度值。取此标准强度的一半作为单桩承载力的基本值，对同一施工范围内抽检的所有单桩求取承载力的平均值；根据工勘资料或原地基静载荷试验结果求取的浅层最小纵波换算出桩间土承载力最小值，并对路基最大允许填土高度进行估算。根据低应变检测和估算结果，整个福厦高速标段水泥土深层搅拌桩单桩承载力均值为1040KPa。根据工勘资料，高速公路全程天然地基承载力最小为l 15KPa。桩间距按1．5m计算，其对应的桩土置换率为8．73％，则复合地基的承载力可按下式计算：

RP=m*R(1一m)*Rs（式中，m为置换率：RP为单桩承载力，1000KPa：R，为桩间土承载力，105Kpa）。通过上式计算可知，天然地基经水泥搅拌桩加固处理后其复合地基承载力有明显提高，能够满足桥、涵基底和高填台背下部承载力的要求。

参考文献：

[1]刘志国。张燕．《浅谈我国高速公路施工建设中的几大问题及解决对策》，《长春理工大学学报》2000年09期第87页．

[2]赵铭．《试析高速公路建设过程中的项目管理》，《湖北公路交通科技》2005年06期第54页．

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