水泥攪拌樁復(fù)合地基與二灰填筑在高填土路堤施工中的應(yīng)用

姚 泓

（上海城建市政工程（集團(tuán)）有限公司，上海市 200023）

1 工程概況

前灘大道位于上海市浦東新區(qū)前灘地區(qū)，南北走向，南至中環(huán)線，北至耀體路，西側(cè)毗鄰黃浦江，東側(cè)為前灘地塊。道路為城市主干路，線路全長約1670 m，紅線寬度為40 m，按照雙向4快2慢規(guī)模實施。場地土質(zhì)主要為①3江灘土、③灰色淤泥質(zhì)粘土，土質(zhì)較差。前灘大道K0+220～K1+280段緊鄰黃浦江，屬于高路堤段，道路填土高度為1.5 m～2.0 m。

2 施工工藝

前灘大道高路堤段軟土地基處理采用單向水泥土攪拌樁方案，水泥土攪拌樁直徑采用0.7 m，樁長8 m，樁間距2 m，水泥摻量為100 kg/m，呈正三角形布置，全線共計137086根；回填材料采用二灰（粉煤灰∶石灰=95∶5）。

2.1 水泥攪拌樁加固施工

前灘大道高路堤段軟土地基處理采用單向水泥土攪拌樁，四攪兩噴工藝，正式施工前先進(jìn)行試樁，試樁完成28 d后檢測滿足設(shè)計要求后再進(jìn)行大面積施工。

（1）測量放樣：根據(jù)道路施工的軸線和標(biāo)高放出每根樁的中心位置，并插入木樁，釘鐵釘，做好樁中心定位。

（2）定位：起重機(jī)懸吊水泥攪拌機(jī)到達(dá)指定樁位對中。

（3）預(yù)拌下沉：將水泥攪拌機(jī)用鋼絲繩吊掛在起重機(jī)上，用輸漿膠管將貯料出罐砂漿采用水泥攪拌機(jī)接通，待水泥攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動攪拌機(jī)電機(jī)，放松起重機(jī)鋼絲繩，使攪拌機(jī)借設(shè)備自重沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉，下沉速度控制在0.4～0.7 m/min。如果下沉速度太慢，從輸漿系統(tǒng)適當(dāng)補(bǔ)給清水以利鉆進(jìn)。

（4）制備水泥漿：待攪拌機(jī)下沉到一定深度時，按設(shè)計確定的配合比拌制水泥漿。

（5）噴漿攪拌提升：水泥攪拌機(jī)下沉到設(shè)計深度后，開啟灰漿泵，將水泥漿從攪拌機(jī)中心管不斷壓入地基中，邊噴漿邊攪拌，直至提出地面完成一次攪拌過程，提升速度控制在0.3～0.5 m/min。

（6）重復(fù)上下攪拌：水泥攪拌機(jī)提升至設(shè)計加固深度的頂面標(biāo)高后，為使軟土和水泥漿攪拌均勻，將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，至設(shè)計加固深度后再將攪拌機(jī)提升出地面，完成一根樁的施工。

（7）清洗：向集料斗中注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。

2.2 二灰土施工

高路堤段填筑材料采用二灰（石灰摻量5%），填筑厚度40 cm，分兩層攤鋪、碾壓，每層攤鋪壓實厚度為20 cm。

具體回填工藝如下：

（1）施工前檢驗回填土料的種類、粒徑，有無雜物，是否符合規(guī)定，以及土料的含水量是否在控制范圍內(nèi)；如含水量偏高，則采用翻松、晾曬、摻入干土等措施。

（2）回填時先進(jìn)行小范圍試驗段施工，以確定二灰土的布料方法、碾壓工藝、松鋪系數(shù)（經(jīng)試驗后系數(shù)為1.15左右）。

（3）碾壓時，先采用12 t輕型壓路機(jī)靜壓2遍，再用振動壓路機(jī)先弱振2～3遍、后強(qiáng)振1～2遍，然后采用18 t三輪壓路機(jī)靜壓，最后用膠輪壓路機(jī)碾壓1～2遍即可。

（4）碾壓過程中輪跡相互搭接，防止漏壓。面積較大時，分段進(jìn)行回填，每層接縫處做成斜坡形，輪跡重疊。重疊0.5～1 m，上下層錯縫大于1 m。

（5）在機(jī)械施工碾壓不到的回填部位，配合人工回填，用打夯機(jī)分層夯打密實。

（6）每層回填壓實后，按規(guī)范進(jìn)行環(huán)刀取樣，測出干密度，達(dá)到要求后，再進(jìn)行上一層的鋪土。

（7）回填完成后，進(jìn)行拉線找平，凡超過設(shè)計標(biāo)高的地方，及時依線鏟平。凡低于設(shè)計標(biāo)高的地方，補(bǔ)填找平夯實。

2.3 問題及解決

在水泥攪拌樁試樁樁身取芯檢測過程中，發(fā)現(xiàn)部分樁體比較疏松，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度低，經(jīng)對現(xiàn)場地質(zhì)進(jìn)行勘察，該段原土為浜塘填土，土層本身孔隙大，密實度低，含水量小，加上在攪拌樁施工過程中攪拌不均勻，從而導(dǎo)致樁體質(zhì)量不合格。

針對此問題，在類似的地質(zhì)條件下重新進(jìn)行試樁，采用下鉆時向土體注水，使原土的還水量接近下部軟土后再進(jìn)行攪拌，同時增加攪拌次數(shù)，以保證樁體的密實性。28 d樁體強(qiáng)度平均為0.89 MPa、標(biāo)貫擊數(shù)平均21擊，效果比較好。

2.4 動態(tài)監(jiān)測

該工程對高路堤路段施工均進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，監(jiān)測項目分為沉降監(jiān)測和穩(wěn)定監(jiān)測，沿線路每隔150 m左右設(shè)置一個監(jiān)測斷面，工作基點樁設(shè)置在兩側(cè)工作邊樁的橫排延長軸線上，距坡腳100 m，打入深度大于10 m，樁周頂部50 cm采用現(xiàn)澆混凝土加以固定，并在地面上澆筑1.0 m×1.0 m×0.2 m的觀測平臺，樁頂露出平臺15 cm，在頂部固定好基點側(cè)頭。

2.4.1 沉降監(jiān)測

在施工期間，對每填筑一層進(jìn)行一次沉降觀測。如果兩次填筑間隙間隔時間較長時，每三天至少觀測一次。沉降量監(jiān)測裝置采用沉降板，每個斷面土路肩各一個。

2.4.2 穩(wěn)定監(jiān)測

在兩側(cè)路堤趾部，以及距兩側(cè)路堤邊坡腳處0.5 m的地方設(shè)置鋼筋混凝土位移觀測邊樁；邊樁設(shè)置斷面位置與沉降觀測斷面位置相吻合。

位移邊樁采用鋼筋混凝土預(yù)制樁，樁長150 cm，斷面尺寸15 cm×15 cm，埋置深度1.4 m，樁頂露出地面的高度不大于10 cm。

3 施工質(zhì)量

3.1 樁體檢測

（1）對成樁3 d后的攪拌樁進(jìn)行輕型動力觸探，以檢驗水泥攪拌樁水泥漿液的均勻程度，觸探深度取3 m，檢驗數(shù)量為總樁數(shù)的1.1%。經(jīng)檢測，滿足設(shè)計和規(guī)范要求。

（2）28 d齡期鉆孔取芯，檢測數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，取芯同步做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，每根檢測樁每1 m做一次標(biāo)貫試驗，標(biāo)貫擊數(shù)少于設(shè)計值處取芯做強(qiáng)度試驗，其余樁身范圍內(nèi)每隔3 m取芯做強(qiáng)度試驗。前灘大道高路堤路段攪拌樁共計137086根，28 d鉆孔取芯檢測數(shù)量約為689根，全線分七段，每段按0.5%比例抽取，其中140 m一段、160 m五段、120 m一段，檢測結(jié)果均符合設(shè)計要求，各段檢測平均值如表1所列。

表1 水泥攪拌樁檢測數(shù)據(jù)表

3.2 二灰土壓實度

二灰土作為填筑材料，主要進(jìn)行壓實度檢驗（見表2）。

表2 二灰土壓實度檢測表

3.3 動態(tài)監(jiān)測

在整個路堤施工過程中，地基變位控制比較好，垂直沉降最大為0.2 mm/d，水平位移最大0.1 mm/d，滿足設(shè)計要求。

4 結(jié)語

該工程高路堤路段采用水泥攪拌樁復(fù)合地基處理及二灰輕質(zhì)回填材料的施工方法，具有以下特點：

（1）水泥攪拌樁復(fù)合地基處理效果顯著，地基承載力的提高，有效地控制路基的后期沉降；

（2）采用二灰回填，材料比重輕，適用于軟土地基承載力不足路段的高填土施工；

（3）與素土回填、堆載預(yù)壓的施工方法相比，二灰回填不但提高了地基土的承載能力，而且縮短了施工周期（堆載預(yù)壓至少要三個月）；

（4）高路堤段采用水泥攪拌樁地基處理、二灰回填的組合設(shè)計施工，既達(dá)到固體廢物利用，且可節(jié)省大量的土地資源，減小對環(huán)境的影響。

[1]向金鵬,劉建文.軟土地基處理中的水泥深層攪拌樁施工質(zhì)量控制[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010,（01）.

[2]謝建金.淺談二灰土施工方法[J].福建建材,2005,（03）.

[3]JGJ79-2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].