[发明专利]软土路基水泥搅拌桩施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及路基施工领域，特别涉及一种软土路基水泥搅拌桩施工工艺。

背景技术

现有软土路基不均匀沉降问题较为突出，特别是土石混合填筑路基，体现为路面纵向横向开裂；但灰土路基、土石混合路基后期注浆等整体性路基，路面纵向横向开裂现象就很少；软土路基不均匀沉降的核心问题就是控制路基受力变形状态整体问题。如何解决沿海山多地少、宕渣丰富地方新建公路路基受力变形状态整体控制问题，就可避免路面纵向横向开裂病害反复出现问题，既节约建设资金又可节约养护资金。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软土路基水泥搅拌桩施工工艺，其能够有效地控制软土路基发生不均匀沉降的问题。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种软土路基水泥搅拌桩施工工艺，包括以下步骤；S1、采用搅拌桩机对路基地面进行钻孔，直至达到所需深度；S2、待达到所需深度之后，进行反向旋转提升，同时用压缩空气输入水泥浆；S3、通过钻头的搅拌作用，使水泥浆和土体充分拌和，边提升钻头、边喷入液化料，边搅拌混合；S4、待钻头提出地面后，重复搅拌下沉并喷浆，然后再重复反转提升并搅拌，最后直至提出地面制成水泥搅拌桩。

通过采用上述技术方案，利用水泥的水解、水化作用所生成的水泥水化物与土颗粒之间的离子交换和团粒化作用、凝硬作用、碳酸化作用等一系列的物理一化学反应，从而产生一种特殊的具有较高强度、较好变形特性(整体性)和水稳定性的混合柱状加固体的水泥骨架;同时水泥在水化过程中生成的钙离子与土颗粒表面的钠离子进行离子交换作用，生成稳定的钙离子，从而进一步提高土体的强度，提高地基承载力。

优选为，按质量份数计，所述水泥浆的组分包括10～20份水泥、1～1.5份的减水剂、0.03～0.06份的缓凝剂和1～2份引气剂。

优选为，所述缓凝剂为糖钙。

通过采用上述技术方案，其是一种高分子电解质其分子量由1，000-100000。其中10000-40000的分散性尤其有效，糖钙具有强力的分解性、粘结性、蟹合性。如上所述由于糖钙的分子量的不同，具有不同程度的分散性，糖钙有水溶性亲液胶体性质，质点上带有电荷，是一种表面活性物质，能吸附在各种固体质点的表面上，更因它是强酸性所成的盐，所以可以进行离子交换作用，再者因为在木素磺酸的组织结构上存在着有各种活性基，所以有助于水泥与软土发生各类所缩合反应，并且也有助于水泥和软土之间的离子交换，这样也就大大提高了水泥土的固化后的强度。

优选为，所述引气剂为松香树脂类引气剂。

通过采用上述技术方案，该种引气剂是以天然非离子型茶皂素、阴离子表面活性树脂等多种功能性材料经改良而成。它具有降低溶液的表面张力，产生封闭独立的气泡，发泡倍数高，气泡数量多，气泡间距小，稳泡时间长，能明显改善塑性水泥土的工作性能和提高硬化混凝土的耐久性能的特点。

优选为，所述防水剂为有机硅防水剂。

通过采用上述技术方案，有机硅防水剂是一种无污染、无刺激性的新型高效防水材料。其不仅能够增强对水泥起到防水作用，同时也可起到缓冲剂、减水剂和增强剂作用，从而使得搅拌桩施工过程中的，水泥能够保证一定的流动性，提高了施工的效率。

优选为，水泥浆的水灰比控制在0.45～0.50。

优选为，在S3中提钻喷浆时应在桩底部停留30s，进行磨桩端，提钻至工作基准面下0. 3～0.5m处，持喷30s后，停止搅拌和喷浆。

通过采用上述技术方案，这样有利于保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量。

优选为，所述水泥搅拌桩成双排梅花型设置。

通过采用上述技术方案，这样能够减小搅拌桩的渗透系数，从而也就增强了搅拌桩的防水性能。

优选为，钻头的钻进速度和提升速度均不大于0.8m/min。

通过采用上述技术方案，这样一方面钻头在向下钻进的过程中，能够保证钻头的叶片能够充分地切入土层并切碎土体，同时，在钻头提升的时候，也能够避免钻头将泥带出。

优选为，S4中钻头重复反转提升的过程中向混合的水泥土中通入二氧化碳气体。

二氧化碳气体的通入一方面能够与钙离子发生反应，使其成为不溶性较强的沉淀，这样搅拌桩固化后，强度能够大大增强。同时，在二氧化碳又能与有机硅防水剂发生作用，并形成高分子网状的硅树脂膜而能够附着在水泥土的表面，这样也就大大提高了搅拌桩的防水性能，进而也有利于延长搅拌桩的使用寿命。

综上所述，本发明具有以下有益效果：