試論水泥攪拌樁加固市政道路中軟土地基施工質(zhì)量控制

1、試論水泥攪拌樁加固市政道路中軟土地基施工質(zhì)量控制引言隨著市政工程的迅猛進(jìn)展，在市政道路的軟土地基處理已經(jīng)取得了顯然成效。倘若對(duì)軟土地基的穩(wěn)定和沉降問題處理不當(dāng)，軟土地基在路堤荷載的作用下，地基會(huì)產(chǎn)生局部或整體剪切破壞，導(dǎo)致地基失穩(wěn)；或沉降變形過大，導(dǎo)致地基或路堤開裂破壞，影響構(gòu)造物的正常使用。目前常見的市政道路軟土地基處理方法主要有：置換、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)，這些在實(shí)際工程中都取得了不錯(cuò)的效果，論文重點(diǎn)通過水泥攪拌樁加固市政道路中軟土地基的施工，重點(diǎn)探討市政道路中軟土地基的處理對(duì)策。1市政道路軟土地基處理方法概述工程中解決軟土路基穩(wěn)定和沉降問題的主要措施有以下幾個(gè)方面：一是延伸

2、等載或超載施工預(yù)壓期，使軟土地基在預(yù)壓荷載的作用下，地基強(qiáng)度有所提高，地基的沉降盡可能多的在施工期間產(chǎn)生，達(dá)到有效消退工后沉降，使工后沉降滿意規(guī)范的要求。二是采用在地基中打設(shè)砂井、排水板、抽真空等處理措施，加快地基土的排水固結(jié)速率，盡可能使軟土地基在施工期內(nèi)產(chǎn)生較大的排水固結(jié)沉降，增大土體的強(qiáng)度，使路基穩(wěn)定性逐步提高。三是采用樁體軟土地基等加固措施，提高地基的承載力，使地基在高填路堤等外荷載的作用下，保持穩(wěn)定，并能有效的減小工后沉降和路基總沉降。四是采用暫時(shí)過渡路面，待過渡路面在外荷載的作用下，路基變形穩(wěn)定后，再正式修筑路面。五是采用提高路基設(shè)計(jì)標(biāo)高的方法預(yù)留沉降量來抵消路基的沉降。上述五種解

3、決方案，雖然能夠在一定程度上解決軟土路基穩(wěn)定和沉降問題，但是缺點(diǎn)也是顯而易見的，方案一、二因?yàn)樾枰A(yù)壓或固結(jié)穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致工期延伸；方案三對(duì)濃厚軟土的處理，深部質(zhì)量不易保證，同時(shí)造價(jià)昂貴；方案四、五對(duì)于要求建設(shè)周期短，質(zhì)量要求高的高速大路建設(shè)不適用。按照在我國多年的高速大路建設(shè)過程中堆積的閱歷，針對(duì)不同埋藏深度不同厚度和不同特點(diǎn)的軟土地基，可以抉擇換填、強(qiáng)夯、預(yù)壓排水固結(jié)、碎石樁、水泥土攪拌樁、CFG樁、甚至樁基等不同的技術(shù)方案對(duì)原地基舉行處理和加固。在廣泛發(fā)育著中等和較厚軟土地基的地區(qū)，深層攪拌樁是處理該類地區(qū)軟土地基的首選加固技術(shù)措施。2工程概況某大路全長104公里，鹽城境內(nèi)73公里，軟基處

4、理占總長度的2/3，囫圇穿越的地區(qū)廣泛的發(fā)育著中等或濃厚的軟土地層。土質(zhì)變化大、不勻稱、夾層交替，消失透鏡體。如何抉擇合理的處理方法對(duì)軟土地基舉行處理，對(duì)工程質(zhì)量和總造價(jià)都具有重要影響，因此該段的軟土地基處理倍受建設(shè)和管理單位的重視。綜合考慮了地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)物條件、環(huán)境條件、材料提供狀況、機(jī)械施工設(shè)備和機(jī)械條件、工程費(fèi)用、工期要求和處理效果等八個(gè)方面的因素。重點(diǎn)考慮了工程費(fèi)用、工期要求和處理效果三個(gè)方面的因素。要在軟基處理過程中，有效的提高地基承載力，在迅速填筑路基的施工中保持軟基的穩(wěn)定性，滿意加快施工速度，縮短施工工期的要求；同時(shí)使軟土地基迅速的固結(jié)沉降，使工后的沉降符合規(guī)范的要求，達(dá)到有效

5、降低工程造價(jià)的目的。本文在結(jié)合該市政大路建設(shè)周期和地基條件的特點(diǎn)，充分的考慮上述因素和要求的狀況下，提出了采用水泥攪拌樁處理軟土地基的方法處理軟土地基。3水泥深層攪拌樁的施工質(zhì)量控制3.1水泥攪拌樁加固市政路基的施工（1）機(jī)械設(shè)備深層攪拌樁施工機(jī)械主要包括深層攪拌機(jī)、起吊設(shè)備和固化劑制備系統(tǒng)等，按照技術(shù)參數(shù)的不同，目前我國主要有SJB30型深層雙軸攪拌機(jī)、SZB600型深層單軸攪拌機(jī)以及DJB1D4型深層單軸攪拌機(jī)等三種類型深層攪拌機(jī)，施工時(shí)可按照地基處理的設(shè)計(jì)樁徑、深度、施工工藝等方面的要求舉行抉擇。（2）施工工藝流程深層攪拌樁的施工流程見圖一。圖一水泥攪拌樁的施工流程a.定位：使用起重機(jī)（

6、或塔架）懸吊深層攪拌機(jī)到達(dá)指定樁位，對(duì)中。b.預(yù)攪下沉：待深層攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動(dòng)攪拌機(jī)電機(jī)，放松起重機(jī)鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉。c.制備水泥漿：待深層攪拌機(jī)下沉到一定深度時(shí)，即開頭按設(shè)計(jì)決定的協(xié)作比攪拌水泥漿，待壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。d.提升噴漿攪拌：待深層攪拌機(jī)下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，并且邊噴漿、邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)決定的提升速度提升深層攪拌機(jī)。e.重復(fù)上、下攪拌：深層攪拌機(jī)提升到設(shè)計(jì)加固深度的頂面標(biāo)高時(shí)，集料斗中水泥漿應(yīng)正巧排空。為使水泥漿和軟土充分?jǐn)嚢?，可再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計(jì)加固深度后再將攪拌機(jī)提升出地面。f.清

7、洗：向集料斗中注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗所有管路中殘留的水泥漿，直至基本整潔。同時(shí)將粘附在攪拌頭的軟土清洗整潔。g.移位：重復(fù)上述操作，舉行下一根樁的施工。（3）施工中應(yīng)留意的問題施工前應(yīng)決定攪拌機(jī)械的灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌頭噴漿口的時(shí)光和起吊設(shè)備提升速度等施工參數(shù)。施工時(shí)設(shè)計(jì)停漿（灰）面一般應(yīng)高出基礎(chǔ)底面標(biāo)高0.5m，在開挖基坑時(shí)應(yīng)將上部0.5m挖去。起吊設(shè)備要保持水平，在地面較為起伏時(shí)，一定要保持設(shè)備的水平，這樣才干保證施工的順當(dāng)舉行和樁身的質(zhì)量。要保證施工平安，冷卻循環(huán)水在囫圇施工過程中不能中斷，應(yīng)常常檢查進(jìn)水回水的溫度，回水溫度不應(yīng)過高。為保證水泥攪拌樁端、樁頂及樁身施

8、工質(zhì)量，當(dāng)漿液達(dá)到出漿口后，應(yīng)噴漿座底60s，余漿上體過程中所有噴入樁體，使?jié){液徹低到達(dá)樁端，使水泥漿與樁身土體充分?jǐn)嚢琛１ＷC施工電壓。施工時(shí)應(yīng)保證繼續(xù)性，因故停漿時(shí)，宜將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下一定深度（一般為0.5m），待恢復(fù)供漿后再噴漿提升；水泥漿液的提供務(wù)必繼續(xù)，一旦因故中斷，務(wù)必將攪拌頭下沉到停漿面以下0.5m處，待恢復(fù)供漿后再攪拌提升，以防斷樁；若停機(jī)超過3h，為防止?jié){液硬結(jié)堵管，宜先拆卸輸漿管路，再清洗。預(yù)攪下沉?xí)r不宜沖水，當(dāng)碰到較硬土層下沉太慢時(shí)，方可適量沖水，但應(yīng)考慮沖水成樁，含水量的增強(qiáng)對(duì)樁身強(qiáng)度的影響。攪拌樁的垂直度偏差不得超過1%，樁位布置偏差不得大于50mm，樁徑偏差不

9、得大于4%。當(dāng)攪拌樁作為承重樁開挖基坑時(shí)，基底標(biāo)高以上300mm宜采用人工開挖，以防止發(fā)生斷樁現(xiàn)象。攪拌頭噴漿提升的速度和次數(shù)務(wù)必符合施工工藝的要求，應(yīng)有專人記錄攪拌頭每次下沉的深度和提升的時(shí)光。深度記錄誤差不得大于100mm，時(shí)光誤差不得大于5s。制備好的水泥漿液不得離析，泵送要繼續(xù)，攪拌漿液的罐數(shù)、固化劑和外摻劑的用量以及泵送漿液的時(shí)光等應(yīng)有專人記錄。3.2水泥攪拌樁的工程檢測對(duì)水泥土攪拌樁的質(zhì)量測試方法還沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，檢測的方法多達(dá)10多種，各種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，目前工程中常用的檢測手段是輕型動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)、鉆取芯樣法及無側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。鉆取芯樣法是目前檢查粉噴樁質(zhì)量重要方法及

10、手段，該方法是對(duì)水泥攪拌樁舉行隨機(jī)抽查23%，然后鉆探取芯。鉆取芯樣法能揭示水泥土攪拌樁的樁身水泥土狀態(tài)、樁長、水泥土的勻稱性，以及水泥土的抗壓強(qiáng)度，是一種行之有效的方法，可對(duì)整體樁進(jìn)步行全面的質(zhì)量檢測。通過工程技術(shù)人員對(duì)巖芯的具體觀看描述判定樁身質(zhì)量和水泥攪拌的勻稱性及有效樁長。并通室內(nèi)對(duì)芯樣的綜合實(shí)驗(yàn)分析得出芯樣的抗壓強(qiáng)度等物理力學(xué)數(shù)據(jù)，再通過芯樣及原始土樣的化學(xué)分析計(jì)算還可求出水泥攪拌樁每米水泥摻入比。；實(shí)驗(yàn)前將芯樣在清水中浸泡4h后再舉行實(shí)驗(yàn)，可以使試樣臨近樁身在實(shí)際條件下的含水量環(huán)境；對(duì)于每組3個(gè)芯樣的強(qiáng)度，取平均值，若最大或最小值大于平均值20%，則應(yīng)舍去，取中間值作為該組芯樣的強(qiáng)度代表值。按照施工記錄對(duì)每根樁舉行質(zhì)量評(píng)定：對(duì)每根成型的攪拌樁質(zhì)量檢查重點(diǎn)是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、壓漿過程中是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時(shí)光以及復(fù)攪次數(shù)，以及施工機(jī)具參數(shù)。通過對(duì)該市政道路水泥攪拌樁工程實(shí)例，采用了現(xiàn)場鉆孔取芯及室內(nèi)水泥土塊強(qiáng)度相結(jié)合的檢測方