水泥攪拌樁施工在軟土地基處理中的應(yīng)用

摘要:結(jié)合工程實(shí)例，介紹水泥攪拌樁在軟土地基處理中的應(yīng)用。廣州亞運(yùn)城市政工程項(xiàng)目，屬珠江三角洲沖積平面地貌，場區(qū)內(nèi)水網(wǎng)及水塘分布密集，主要為淤泥地質(zhì)，為保證道路工程地基處理的施工質(zhì)量，在水泥攪拌樁處理的技術(shù)要求等方面采取了有效的措施。

關(guān)鍵詞:水泥攪拌樁;軟土地基處理;應(yīng)用

中圖分類號(hào):U416.11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-8136(2010)03-0054-02

1引言

廣州亞運(yùn)城市政工程項(xiàng)目[道路(含綜合管溝)、橋梁、排水工程]是廣州市的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。亞運(yùn)城選址于廣州市南部、番禺片區(qū)中東部，石碁鎮(zhèn)東南面的海傍村、裕豐村和南派村一帶。北距天河體育中心約30 km，距廣州舊城中心約40 km，西離番禺區(qū)政府約10 km，東臨蓮花山水道連通珠江，隔獅子洋與東莞相望。

本工程作為2010年亞運(yùn)會(huì)的比賽圣地，水泥攪拌樁處理在道路工程施工中的應(yīng)用成為控制道路質(zhì)量的要點(diǎn)。因此，采取合理的技術(shù)措施、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾砗涂茖W(xué)的組織對道路軟基處理施工尤為重要。

1.1工程概況

亞運(yùn)城選址現(xiàn)狀主要以耕地和村鎮(zhèn)用地為主，自然生態(tài)環(huán)境較好，密布水網(wǎng)和水塘。3條西北至東南方向的主要河涌分別為官涌、南派涌、裕豐涌，貫穿亞運(yùn)城南北，流入蓮花山水道，其余小水道多垂直主河涌分布，村落沿現(xiàn)狀河涌自然發(fā)展。廣州亞運(yùn)城市政道路工程項(xiàng)目軟基處理主要采用水泥攪拌樁施工，市政一標(biāo)道路全長3.37 km，其中長南路長917.33 m，寬度35 m;次干道一長503.02 m，寬度為32 m;支路一長1 786.69 m，寬度20 m;支路六長159.83 m，寬度為30 m;共有水泥攪拌樁395 000 m。

1.2水泥攪拌樁設(shè)計(jì)參數(shù)

(1)設(shè)計(jì)樁徑:φ500 mm。

(2)樁長:攪拌樁穿透淤泥層進(jìn)入持力層約50 cm。

(3)道路攪拌樁按等邊三角形梅花型排列，布樁范圍為路基坡腳線外1 m。主、次干道機(jī)動(dòng)車道樁距1.3 m，人行道和綠化帶樁距1.5 m，支路路段樁距均為1.5 m。綜合管溝及擋墻基礎(chǔ)攪拌樁按矩形排列，樁距為1.0 m。

(4)水泥攪拌樁(濕法)樁體每米水泥用量55 kg，采用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥(不過期、不受潮、不結(jié)塊)，水泥漿液水灰比為0.4～0.6。

(5)水泥攪拌樁注漿壓力0.4 MPa～0.6 MPa。

2施工工藝及流程

2.1水泥攪拌樁施工工藝框圖

圖1水泥攪拌樁施工工藝框圖

2.2水泥攪拌樁施工工藝流程圖

圖2水泥攪拌樁施工工藝流程圖

3施工方法

3.1清理平整施工場地

施工前開挖排水溝及時(shí)排除地面積水，平整施工場地，回填30 cm碎石并碾壓密實(shí)作為施工面。攪拌樁停漿面高于設(shè)計(jì)樁頂面30 cm，攪拌樁施工結(jié)束后，回填30 cm砂墊層，碾壓密實(shí)后作為路基墊層。

3.2標(biāo)出鉆孔位置

在整平后的場地上按設(shè)計(jì)要求標(biāo)出攪拌樁位置(誤差不得大于2 cm)，并測量場地的高程，確定噴漿標(biāo)高和停漿標(biāo)高。

3.3前臺(tái)鉆機(jī)定位、鉆進(jìn)及后臺(tái)拌合水泥漿

鉆機(jī)就位，對正樁位(樁位誤差不大于2 cm)，調(diào)平樁機(jī)機(jī)身，保證樁的垂直度(允許偏差1.5 %)，啟動(dòng)主電機(jī)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度(攪拌樁穿透淤泥層進(jìn)入持力層約50 cm)。在前臺(tái)就位鉆進(jìn)的同時(shí)，后方應(yīng)按照試驗(yàn)室提供的水泥漿配合比制漿，制備好的水泥砂漿不得離析，泵送必須連續(xù)，注漿壓力控制在0.4 MPa～0.6 MPa。水泥漿池宜設(shè)兩個(gè)，一個(gè)用以控制配比，一個(gè)做泵送池?？刂茲{液的罐數(shù)、水泥及外摻劑的用量及泵送漿液的時(shí)間應(yīng)由專人記錄。針對施工現(xiàn)場施工班組操作人員作業(yè)水平不高的現(xiàn)象，可以在拌漿桶上用油漆標(biāo)識(shí)水位線，然后交底給現(xiàn)場作業(yè)人員，在注水到該水位線時(shí)，加多少包水泥攪拌就是設(shè)計(jì)的配合比。以簡單明了的方式保證水泥攪拌樁漿液符合設(shè)計(jì)要求。

3.4水泥攪拌樁采用四攪四噴成樁的施工步驟

設(shè)備就位:攪拌機(jī)的鉆桿須垂直并對準(zhǔn)樁位，檢查深度計(jì)轉(zhuǎn)軸中心是否位于刻度盤中心，確保攪拌樁深度計(jì)量準(zhǔn)確。

第一次鉆進(jìn):在確認(rèn)漿液從攪拌葉的出漿口噴出后，方可啟動(dòng)攪拌機(jī)，以60 r/min的轉(zhuǎn)速和不大于1 m/min的鉆進(jìn)速度，順時(shí)針方向邊鉆邊噴漿，直至設(shè)計(jì)樁長(在不變動(dòng)檔位的前提下，電流表電流突變后，再向下鉆進(jìn)50 cm)，再繼續(xù)噴漿30 s后，改逆時(shí)針方向攪拌噴漿提升至設(shè)計(jì)樁頂。

第二次鉆進(jìn):以同樣方式再次順時(shí)針方向鉆進(jìn)注漿，直至復(fù)攪噴漿到設(shè)計(jì)樁長后，改逆時(shí)針方向攪拌噴漿提升到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，再原地繼續(xù)噴漿30 s，停止噴漿。

兩次循環(huán)鉆進(jìn)成樁:經(jīng)過上下兩次循環(huán)鉆進(jìn)提升，使水泥漿液在樁孔內(nèi)攪拌4次成樁。

3.5樁機(jī)移位

復(fù)攪完成后，將鉆頭提出地面，停止主電機(jī)、填寫施工記錄并將樁機(jī)移至下一孔位。

4質(zhì)量檢驗(yàn)要求

(1)水泥攪拌樁的質(zhì)量控制應(yīng)貫穿于施工的全過程，施工中必須隨時(shí)檢查施工記錄和計(jì)量記錄。重點(diǎn)檢查水泥用量、樁長、攪拌頭轉(zhuǎn)速和提升速度、復(fù)攪次數(shù)和復(fù)攪深度、停漿處理方法等。

(2)樁體質(zhì)量與強(qiáng)度應(yīng)滿足齡期設(shè)計(jì)要求，成樁7 d內(nèi)可用輕便動(dòng)力觸探或靜力觸探檢驗(yàn)樁身均勻性，抽檢率應(yīng)不少于已完成樁數(shù)的2 %。

(3)成樁7 d后，應(yīng)采用淺部開挖樁頭(露出1 m樁長)，目測檢查攪拌的均勻性，量測成樁直徑，檢查數(shù)為總樁數(shù)的5 %。

(4)成樁28 d應(yīng)對樁體鉆芯取樣，截取上、中、下3個(gè)部位的芯樣進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，28 d樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值大于1.0 MPa。軟基竣工驗(yàn)收應(yīng)進(jìn)行靜載試驗(yàn)，單樁承載力和復(fù)合地基承載力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，檢測數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的0.5 %，且每處理路段不得少于3根。

(5)?；颐鎽?yīng)高于設(shè)計(jì)樁頂面0.3 m。

(6)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及允許偏差見表1。

5施工中應(yīng)注意的問題

(1)在深層攪拌樁施工前應(yīng)繪制出攪拌樁樁位圖，確定深層攪拌樁工程數(shù)量，由現(xiàn)場監(jiān)理簽認(rèn)。

(2)每次施工前必須先試樁最少5根，以掌握對該場地成樁經(jīng)驗(yàn)及各種技術(shù)參數(shù)(噴漿提升速度、灰漿泵泵漿壓力)。

(3)單樁開機(jī)后應(yīng)連續(xù)施工，嚴(yán)格控制起噴和停噴高程，不得間斷，如遇停機(jī)或機(jī)械故障停噴，應(yīng)及時(shí)記錄中斷高程，待恢復(fù)正常后立即復(fù)攪，復(fù)攪重疊長度不小于1 m，如中斷時(shí)間超過12 h，應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。

(4)樁身施工時(shí)，樁長范圍內(nèi)均要復(fù)攪，施工中應(yīng)慢檔均勻提升，使土體與水泥漿充分拌合，保證樁體均勻，水泥漿必須按設(shè)計(jì)水泥用量的配合比拌制，漿體必須在噴漿作業(yè)時(shí)一次全部噴完(嚴(yán)格掌握泵漿壓力)。

(5)為保證樁底端施工質(zhì)量，當(dāng)漿液到達(dá)出漿口后，應(yīng)噴漿作底30 s，使?jié){液完全到達(dá)底端。全樁應(yīng)采用復(fù)噴措施，使攪拌效果最佳。當(dāng)噴漿口到達(dá)樁頂標(biāo)高時(shí)，宜停止提升，攪拌30 s，以保證樁頭的均勻密實(shí)。

(6)樁頂以上應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.3 m，開挖基坑時(shí)將上部質(zhì)量較差樁段挖去。

(7)施工間隔期間，應(yīng)及時(shí)清洗集料斗和全部管路中的殘留漿液，直至基本干凈，以防止?jié){液硬結(jié)堵管。

6結(jié)束語

通過3個(gè)月的水泥攪拌樁施工及檢測、觀察，該項(xiàng)目的軟基處理施工方案可行，攪拌樁間距、樁體強(qiáng)度、樁長、單樁承載力等符合設(shè)計(jì)要求，樁體成樁均勻，保證了道路工程軟基處理的施工質(zhì)量。同時(shí)，也掌握了水泥攪拌樁技術(shù)在道路工程中的應(yīng)用。由此可見，道路施工在采取合理的技術(shù)措施、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾砗涂茖W(xué)的組織情況下，完全可以避免道路沉降過大的發(fā)生、加快施工進(jìn)度，從而達(dá)到滿意的施工效果。

表1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及允許偏差

序號(hào)項(xiàng)目單位標(biāo)準(zhǔn)及允許偏差檢驗(yàn)頻率檢驗(yàn)方法

1樁位平面㎜±20每根樁經(jīng)緯儀或鋼尺

2樁傾斜度%1.5每根樁經(jīng)緯儀或垂線測量

3樁底高程m不高于設(shè)計(jì)標(biāo)高每根樁檢查鉆頭沉入長度

4樁頂高程m不低于設(shè)計(jì)標(biāo)高每根樁檢查鉆頭停噴長度

5單樁水泥量符合設(shè)計(jì)要求每根樁計(jì)量儀或現(xiàn)場計(jì)量

6樁體90 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度MPa不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度0.5 %軸心取樣，檢驗(yàn)可用7 d或28 d強(qiáng)度推算90 d強(qiáng)度

參考文獻(xiàn)

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3 孫家齊.土木工程地質(zhì).武漢:武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2000

4 《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50202-2002)

The Application Constructing of Cement is

Mixed in the Soft Soil Ground is Dealt with

An Fang， Yang Xiaojun， An Chang

Abstract: Combine the project instance， introduce the cement and mix a of application in the soft soil ground is dealt with. The Asian Games urban policy project of Guangzhou， belong to the alluviation level ground form of Zhujiang River Delta， the network of rivers and pond are distributed intensivly in the place， is mainly silt geology， in order to guarantee the construction quality dealt with in road engineering ground， have mixed such respects as a specification requirement dealt with， etc. and taken the valid measure in the cement.

Key words: the cement is mixed one; the soft soil ground is dealt with; application