軟基處理常見質(zhì)量通病的防范措施

陳照亮，徐建國

（1.溫州繞城高速公路西南線有限公司，浙江 溫州 325014；2.浙江交工路橋建設(shè)有限公司，浙江 杭州 310051）

軟基處理常見質(zhì)量通病的防范措施

陳照亮1，徐建國2

（1.溫州繞城高速公路西南線有限公司，浙江 溫州 325014；2.浙江交工路橋建設(shè)有限公司，浙江 杭州 310051）

溫州繞城高速公路西南線工程軟土地基處理主要有水泥攪拌樁、塑料排水板、預(yù)應(yīng)力管樁和泡沫混凝土等4種方法。介紹這4種軟基處理方法在施工過程中出現(xiàn)的常見質(zhì)量通病，并闡述如何從原材料質(zhì)量的控制、施工工藝和方法的控制等方面進行防范。

軟基；處理方法；質(zhì)量通??；防范措施

0 引言

溫州繞城高速公路西南線工程起于鹿城區(qū)仰義，與溫州繞城高速公路北線和金麗溫高速公路相連接，途經(jīng)鹿城藤橋，甌海瞿溪、郭溪、潘橋，瑞安陶山、碧山、馬嶼、仙降、飛云，平陽萬全，止于瑞安閣巷，與沈海高速公路復(fù)線連接。全程長56.328 km，其中需軟基處理 13.821 km，占全線總長的24.5%。軟基分布地區(qū)各等級公路經(jīng)常出現(xiàn)路面塌陷、開裂、橋頭“跳車”等問題，嚴(yán)重影響運營期的行車舒適度和安全性，受到社會各界的高度關(guān)注。為全面提高溫州繞西南高速公路的耐久性、安全性和可靠性，保證其在設(shè)計壽命期內(nèi)的正常使用，強化社會效益和經(jīng)濟效益，必須切實加強施工期軟基處理施工質(zhì)量管理，有效控制質(zhì)量通病。該工程軟基處理主要有水泥攪拌樁、塑料排水板、預(yù)應(yīng)力管樁和泡沫混凝土等4種方法。

1 水泥攪拌樁

水泥攪拌樁基本原理是水泥加固土體顆粒的過程，通過攪拌機的鉆頭在軟弱地基土層中旋轉(zhuǎn)、切割土體，強制攪拌混合作為漿體固化劑的水泥和軟土，使水泥與土體顆粒發(fā)生一系列物理和化學(xué)反應(yīng)，形成水泥凝膠體，使其在硬結(jié)后形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的樁體，以提高軟土的地基承載力。該方法具有操作簡單、安全可靠等優(yōu)點，且效果顯著，處理后即可進行下道施工。

1.1 質(zhì)量通病

水泥攪拌樁施工過程中產(chǎn)生的質(zhì)量通病主要有樁位偏差超標(biāo)、樁身強度不足、樁長不夠等問題[1]。

1.2 防范措施

1.2.1 樁位偏差超標(biāo)

樁機運至工地后，先進行安裝調(diào)試，待鉆桿旋轉(zhuǎn)、壓漿泵及計量設(shè)施一切調(diào)試正常后，樁機移位至放樣孔位上。樁位采用全站儀精準(zhǔn)測放，沿樁位中心，用白灰灑出鉆頭直徑等大的白圈，鉆頭以此圓為準(zhǔn)就位，偏差不得大于50 mm，然后調(diào)整鉆機機座水平，使鉆桿軸線垂直于樁孔中心，施鉆時鉆桿的垂直度偏差不大于1%。

1.2.2 樁身強度不足

攪拌樁施工必須經(jīng)過“首件”試驗，以確定最佳的攪拌次數(shù)、水灰比和復(fù)攪深度等施工參數(shù)，大規(guī)模施工時必須嚴(yán)格按照經(jīng)審批的方案執(zhí)行。

攪拌樁漿液必須采用無結(jié)塊、強度等級符合設(shè)計要求的合格水泥，水灰比宜為0.45～0.55。水泥漿液必須全程復(fù)攪，漿液倒入儲漿桶時應(yīng)加篩過濾，以免漿內(nèi)結(jié)塊。泵送漿液前，管路應(yīng)保持潮濕，以利輸漿。

樁機鉆進速度宜控制在0.5～0.8 m/min，提升速度宜控制在0.7～1.0 m/min，噴漿壓力需不小于0.6 MPa。一旦因故停漿，應(yīng)使攪拌機下沉到停漿面以下1.0 m，待恢復(fù)供漿后再噴漿上升。如因故停漿超過3 h，為防止?jié){液硬結(jié)堵管，應(yīng)先拆除輸漿管路，清洗后備用。

樁基施工到設(shè)計深度后，必須按要求對設(shè)計加固深度范圍內(nèi)的樁體重復(fù)進行攪拌和噴漿。

1.2.3 樁長不夠

采用表盤讀數(shù)與樁機塔架標(biāo)線雙重控制樁長[2]，以防由于表盤未歸零、偏差或塔架進尺刻度標(biāo)識不清晰而引起的誤判。樁機上量測樁孔深度的表盤應(yīng)經(jīng)常校核，妥善保護，防止失真，鉆孔前指針必須歸零。同時，在樁機塔架上標(biāo)識明顯刻度記號，可貼上醒目的紅白反光標(biāo)貼，方便夜間施工控制。

樁機到達設(shè)計樁底標(biāo)高后，須停止提升，并重復(fù)攪拌、噴漿；樁機須提升到樁頂以上0.2～0.5 m后，方可停止噴漿，以保證樁頭有效高度，合理控制樁長。

2 塑料排水板

塑料排水板由透水土工織物包裹作濾層，肋式芯帶作為排水通道，濾層滲透進入的地下水通過芯帶豎直向上排出，達到了軟土固結(jié)的效果。該工程采用鏈條式插板機，并配以塑料排水板自動記錄儀來保證施工的質(zhì)量和計量的準(zhǔn)確。插板機就位后，按設(shè)計位置進行施工，打設(shè)的深度符合設(shè)計要求。在打設(shè)塑料排水板時，將排水板從套管中間的空心穿入，然后將帶有排水板的套管沉入設(shè)計深度，隨著套管提升起來，排水板則留在地層，使軟基中的地下水通過排水板而泄出。

2.1 質(zhì)量通病

塑料排水板施工過程中產(chǎn)生的質(zhì)量通病主要有水板回帶、斷帶等問題。

2.2 防范措施

2.2.1 排水板回帶

在樁靴穿排水板的扣環(huán)上,再橫穿一條30 cm的排水板，提管時，增加阻力，使樁靴容易脫落，防止底層黏土太軟，或地下水太多掛不住樁靴，提管時隨管而上。

如樁靴的扣帶環(huán)不牢，排水板容易脫落，需加強扣帶環(huán)與樁靴板的連接，建議可改用螺紋連接。

2.2.2 斷帶

在樁靴穿排水板的扣環(huán)上,再橫穿一條30 cm的排水板（外包住插管端頭），加強管口的密封性，減少泥砂的進入，避免提管時卡住排水板造成斷帶。

如樁靴底板太薄，碰到硬地基時，容易將排水板與樁靴連接處振斷，因此可加厚樁靴的底板或加焊塑料排水板保護鋼筋。

3 預(yù)應(yīng)力管樁

預(yù)應(yīng)力管樁是采用錘擊法、靜壓法、震動法、射水法、預(yù)鉆孔法及中掘法等沉樁方法，將預(yù)制的預(yù)應(yīng)力管樁沉入軟基中，以擠密土體間隙，并通過樁周摩阻力和樁底端支承力來提高地基承載力。該工程采用全液壓靜力壓入法，上下節(jié)管樁間采用上螺下頂接樁卡扣的連接方式。

3.1 質(zhì)量通病

預(yù)應(yīng)力管樁施工過程中產(chǎn)生的質(zhì)量通病主要有樁頂位移、樁身傾斜、樁尖難以壓至設(shè)計標(biāo)高和樁身斷裂等問題。

3.2 防范措施

3.2.1 樁頂位移

管樁施壓須遵循“先中間、后兩側(cè)”的原則，特別在管樁間距較小、壓入數(shù)目較多時更需嚴(yán)格控制，否則極易引起后壓入的管樁涌擠先壓的管樁，或發(fā)生平面位移。

樁頭開挖需在設(shè)計數(shù)量的樁基全部壓注完畢，并間隔半個月左右后才能進行；行車道路必須設(shè)置于基坑外圍10 m以上；機械挖土?xí)r，挖掘機鏟斗應(yīng)避免碰撞樁身，防止樁頭傾斜或破損；嚴(yán)禁將開挖的土方堆置于基坑邊3 m范圍內(nèi)。

3.2.2 樁身傾斜

壓樁機械進場前，必須平整原地面，探測、清理地基回填塊石、地下墓穴和建筑物基礎(chǔ)等可能影響管樁壓入的雜物，防止管樁剛?cè)胪?，或入土深度不大時就發(fā)生傾斜或樁端走位。

壓樁機停機面必須平整、堅實，必要時可加墊組合定型鋼板，并在施壓過程中隨時檢測送樁軌道的豎直度和夾樁裝置的水平度，確保樁身垂直。

3.2.3 樁尖難以壓至設(shè)計標(biāo)高

若單個施工區(qū)域內(nèi)有為數(shù)不少的管樁達不到設(shè)計深度，則有可能是設(shè)計勘探地質(zhì)情況與實際不符，致使設(shè)計考慮持力層或選擇樁尖標(biāo)高有誤。遇到此情況必須報告指揮部、設(shè)計院，由指揮部、設(shè)計院提出妥善處理意見。

若僅個別管樁壓不到設(shè)計深度，應(yīng)冷靜檢查、分析原因，采取相應(yīng)措施后才能繼續(xù)施工。無特殊情況，一般可用最大的設(shè)計靜壓力作用于樁頂，經(jīng)過交替的短暫停止和加壓步驟，使管樁緩慢下沉，即將壓至設(shè)計深度時，應(yīng)調(diào)整到設(shè)計靜壓值后，再緩慢卸壓，避免過早停壓。

3.2.4 樁身斷裂

定制的預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)由專業(yè)廠家生產(chǎn)，原材料質(zhì)量、混凝土配合比和預(yù)應(yīng)力施工必須符合相關(guān)要求，在強度達到設(shè)計值后，仍需在常溫下再靜置7 d后方可靜壓施工。不同廠家、不同批次的管樁運送到場后，必須隨機抽樣檢測，符合要求方可使用。管樁裝卸起吊過程中，應(yīng)采用鋼絲繩兩支點法或吊鉤兩頭勾吊法，并輕吊輕放，嚴(yán)禁單端拖地吊裝，防止樁身由于橫向受力而產(chǎn)生損傷。

在靜壓過程中，地面外露部分樁身垂直度偏差突然增大，而根據(jù)地質(zhì)勘探資料，樁尖處地質(zhì)情況與附近段基本一致，但樁身貫入度或者靜壓狀態(tài)下壓力儀數(shù)值出現(xiàn)異常增大，或者送樁狀態(tài)下壓力儀數(shù)值明顯下降等異常情況，說明樁身可能已斷裂。

施工前，應(yīng)清除地下障礙物。每節(jié)樁的長細比不宜過大（不超過30）；在初壓樁過程中，如發(fā)現(xiàn)樁不垂直應(yīng)及時糾正。樁打入一定深度發(fā)生嚴(yán)重傾斜時，不宜采用移動樁架來糾正。接樁時，要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上；樁在堆放、起吊、運輸過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定或操作規(guī)程執(zhí)行；普通預(yù)制樁經(jīng)蒸壓達到要求強度后，宜在自然條件下再養(yǎng)護一個半月，以提高樁的后期強度。

4 泡沫混凝土

泡沫混凝土是發(fā)泡劑通過專用的發(fā)泡機械充分發(fā)泡，產(chǎn)生所需泡沫，均勻混合到含硅質(zhì)材料和鈣質(zhì)材料的復(fù)合漿體中，然后利用發(fā)泡機械的泵送系統(tǒng)運送至施工現(xiàn)場，并澆筑成型的一種充滿氣泡的輕型多孔建筑材料。該技術(shù)可以降低路堤荷載，通過減輕路堤質(zhì)量，減少地基附加應(yīng)力，從而減少后期沉降。

4.1 質(zhì)量通病

泡沫混凝土施工過程中產(chǎn)生的質(zhì)量通病主要是抗壓強度低的問題。

4.2 防范措施

泡沫混凝土的原材料質(zhì)量必須符合相關(guān)要求。水泥強度等級不低于32.5 MPa，用量不小于250 kg/m3；骨膠或皮膠質(zhì)地透明，不得含有脂肪雜質(zhì)[3]；發(fā)泡劑在混凝土漿料中應(yīng)有較高的穩(wěn)定性和符合要求的發(fā)泡倍數(shù)，一般要求1 h后泡沫的沉陷距不大于10 mm，1 h后的泌水量不大于80 mL,泡沫的倍數(shù)不小于20，且存放時間應(yīng)嚴(yán)格控制，過期或混有雜質(zhì)的發(fā)泡劑嚴(yán)禁使用。

為確保泡沫混凝土的表觀密度和抗壓強度，必須通過設(shè)計配合比試驗確定最佳水泥用量和水灰比，并以檢測的現(xiàn)場材料含水量為依據(jù)，調(diào)整為施工配合比。同時，根據(jù)泡沫劑規(guī)格、性能和摻加量，對于不同的攪拌機械，必須通過現(xiàn)場試驗確定其合理的攪拌時間，以減少泡沫損失，避免泡沫結(jié)構(gòu)破壞。

5 結(jié)語

影響溫州繞城高速公路西南線工程軟土地基處理效果的因素很多，涉及到施工機械設(shè)備的適用性和匹配性、各種原材料和半成品的質(zhì)量、施工工藝參數(shù)和施工方法等多方面，但是，只要嚴(yán)格按照設(shè)計文件和施工規(guī)范要求組織施工，有側(cè)重地采取預(yù)控措施，防患于未然，就能最大限度地減少常見質(zhì)量通病，切實提高軟基處理效果。

[1]唐勇軍.水泥攪拌樁在高速公路路基施工中的控制及質(zhì)量通病預(yù)防[J].科技資訊，2008（9）：29.

[2]陳劍平.高速鐵路地基處理水泥攪拌樁施工質(zhì)量通病和控制措施[J].安徽建筑，2011（6）：112-113.

[3]孫運剛.靜壓預(yù)應(yīng)力管樁常見施工質(zhì)量通病及預(yù)防措施[J]．四川建材，2011（2）：114-115

[4]李躍光裴爝姜劍飛.泡沫混凝土常見質(zhì)量問題原因分析和防治[J].黑龍江水利科技，2009（1）：63.

千億資本力挺福建PPP項目

近日，福建省財政廳與上海復(fù)星高科技(集團)有限公司在深圳簽署《共同推進福建政府和社會資本合作戰(zhàn)略合作協(xié)議》。根據(jù)協(xié)議，福建省財政廳將支持復(fù)星集團旗下上海星景股權(quán)投資管理有限公司全額出資設(shè)立規(guī)模不低于1 000億元的“福建復(fù)星政府和社會資本合作發(fā)展基金”，支持福建基礎(chǔ)設(shè)施和醫(yī)療、養(yǎng)老、生態(tài)、環(huán)保等公共服務(wù)領(lǐng)域PPP項目的投資建設(shè)運營。

復(fù)星集團是國內(nèi)領(lǐng)先的綜合性投資集團，旗下星景資本在“保險+產(chǎn)業(yè)+投資”PPP模式上已擁有豐富的成功經(jīng)驗。目前，集團在全國范圍內(nèi)成功簽約4 000多億元PPP基金項目，涉及軌道交通、高速公路、海綿城市、智慧城市、污水處理、城市環(huán)境景觀改造等多個領(lǐng)域。

U416.1

B

1009-7716（2016）05-0151-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.05.042

2016-01-11

陳照亮（1973-），男，浙江溫州人，高級工程師，現(xiàn)從事高速公路施工管理工作。