擠密砂樁在道路軟基處理中的應(yīng)用及質(zhì)量控制分析

張鳳陽(yáng)

摘 要：某道路工程在軟基處理中，選用擠密砂樁進(jìn)行施工，使樁和樁間土之間形成復(fù)合地基，進(jìn)而提高地基承載力。文章對(duì)該道路工程軟基處理中所用的砂樁施工工藝和施工方法進(jìn)行了總結(jié)和分析，從而采取有效的質(zhì)量控制措施。通過(guò)質(zhì)量檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)都滿足規(guī)范要求，擠密砂樁的使用達(dá)到了理想的效果，在類似項(xiàng)目中可推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：擠密砂樁；軟基處理；施工工藝；質(zhì)量控制

1 工程概況

某道路工程C標(biāo)段K6+800～K11+200處，工程地質(zhì)性質(zhì)較差，軟土層較厚，軟土地呈飽和流塑狀態(tài)，其含水量較多、壓縮性強(qiáng)、抗剪強(qiáng)度相對(duì)較低。經(jīng)綜合考慮，決定選用擠密砂樁對(duì)該路段的軟土路基進(jìn)行處理。在此段道路工程中，所使用的樁體材料是中粗砂，它的間距是1.5m，直徑為50cm，采用三角形布設(shè)，樁打穿淤泥層進(jìn)入下臥層要大于1.0m。在樁頂設(shè)置中粗砂加筋褥墊層80cm，墊層頂部鋪設(shè)雙向鋼塑復(fù)合土工格柵。

2 擠密砂樁施工工藝

2.1施工材料要求

（1）砂料。在砂料的選擇上，要選擇滲水率較大、干凈的中粗砂，將中粗砂的含泥量控制在3%以內(nèi)，細(xì)度模數(shù)控制在3.0及以上。其中，中粗砂的有機(jī)質(zhì)含量要小于1%，滲透系數(shù)應(yīng)大于5×10-3cm/s。

（2）材料入場(chǎng)。在施工材料入場(chǎng)之前，本道路工程所采用的砂樁施工材料，都要通過(guò)檢測(cè)單位的檢測(cè)，才可以被應(yīng)用到施工場(chǎng)地中來(lái)。

2.2施工機(jī)械

本道路工程中的砂樁施工選用的施工機(jī)械是DZ75振動(dòng)砂樁機(jī)，數(shù)量為2臺(tái)。在每臺(tái)機(jī)械上，都配備有振動(dòng)器，在樁機(jī)的下端，配有移動(dòng)式打樁機(jī)架、活鋼樁靴的樁管、裝砂料斗等設(shè)備。

2.3擠密砂樁施工工藝

（1）砂樁的施工流程： 場(chǎng)地準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→機(jī)具就位、樁管沉入→灌沙→拔管、樁管下沉→下一根樁施工→成樁檢測(cè)→砂墊層施工。

（2）場(chǎng)地準(zhǔn)備。在清理施工場(chǎng)地之前，要先檢查并且遷移地面的構(gòu)筑物、地下管線，在核實(shí)場(chǎng)地沒(méi)有障礙物以后方可施工；要在路面開挖臨時(shí)的排水溝，以便排出地表水，保持基面層的干燥性；參照設(shè)計(jì)圖紙測(cè)量路基中心線以及砂樁樁位，用石灰線對(duì)確定好的地基處理寬度進(jìn)行標(biāo)注；設(shè)置砂石料的存放場(chǎng)地，鋪設(shè)施工便道。

（3）機(jī)具就位、樁管沉入。在沉入樁管之前，需要確定好沉管的深度，這就需要參考設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)以及實(shí)際地面水平測(cè)量的結(jié)果，計(jì)算出沉管深度后使用紅油漆在樁管上標(biāo)記，以保證樁底能夠達(dá)到設(shè)計(jì)高程。振動(dòng)沉樁機(jī)就位，砂樁樁位中心位置應(yīng)和活瓣樁尖的尖點(diǎn)位置保持一致，中心偏差不能出現(xiàn)在±5cm以外，同時(shí)，對(duì)機(jī)架進(jìn)行調(diào)整，保證樁管垂直，垂直度要保持在1%以內(nèi)。工作人員啟動(dòng)振動(dòng)器，以2-3m/min的速度振動(dòng)并沉入樁管到設(shè)計(jì)高程（即紅油漆標(biāo)注的位置），樁底高程的偏差要保持在10cm范圍內(nèi)。由于砂樁在振動(dòng)擠密后，砂樁頂標(biāo)高會(huì)降低，砂樁體積也會(huì)變小，所以在本工程中沉管頂應(yīng)比地面高出1m，并灌滿砂。

（4）加砂料。樁體砂主要是通過(guò)人工鏟入至樁機(jī)的下料斗內(nèi)，然后再經(jīng)過(guò)下料斗輸送至樁管中。在進(jìn)行灌砂工作時(shí)，要控制砂料的含水量：飽和土層可以選用飽和狀態(tài)砂，而雜填土層以及非飽和土層等，其含水量應(yīng)被控制在8%以內(nèi)。

（5）拔管、樁管下壓。完成灌砂工作后，要邊振動(dòng)并慢慢拔出樁管，這對(duì)拔管的速度有一定的要求，控制在0.5m/min 以內(nèi)最為合適。對(duì)進(jìn)入到樁孔內(nèi)的砂進(jìn)行壓實(shí)，以保證每米的灌砂量滿足施工要求。單樁砂石設(shè)計(jì)灌入量q=0.237*h（h為實(shí)際施打樁長(zhǎng)）。一旦出現(xiàn)灌砂量低于設(shè)計(jì)要求，須進(jìn)行補(bǔ)樁，以保證樁體的密實(shí)度。

（6）當(dāng)樁機(jī)完成上一樁位的施工時(shí)，可以移至下一樁位，并且重復(fù)上述工作。

（7）成樁檢測(cè)。成樁28d后，要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)工作為：靜力觸探強(qiáng)度試驗(yàn)、常規(guī)土工試驗(yàn)、檢測(cè)貫入阻力十字板抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)。檢測(cè)完后，要和加固之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。

（8）樁頂加筋墊層施工。在砂樁檢測(cè)合格后，樁頂設(shè)置中粗砂加筋墊層80cm，在砂墊層的頂面，要鋪設(shè)一層雙向鋼塑復(fù)合土工格柵。

3 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）在施工之前，工作人員要提交場(chǎng)地的工程地質(zhì)報(bào)告，以便掌握道路工程的整體情況。

（2）在開始砂樁施工之前，要設(shè)計(jì)出砂樁施工布樁平面圖。在平面圖內(nèi)，要對(duì)砂樁的位置、編號(hào)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)和說(shuō)明；場(chǎng)地樁位放樣后，要及時(shí)記錄相關(guān)信息，確保實(shí)際樁位的施工和設(shè)計(jì)圖之間的誤差控制在5cm以內(nèi)。

（3）除此之外，在正式動(dòng)工前，要完成成樁試驗(yàn)工作。其中，試驗(yàn)樁的數(shù)量占據(jù)的比重是總樁數(shù)的1%。在進(jìn)行試樁試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能的選擇不同的底層、地貌以及不同的工況區(qū)域來(lái)開展工作，這樣掌握到的施工經(jīng)驗(yàn)和施工參數(shù)會(huì)更切合施工實(shí)際。

（4）在具體的施工過(guò)程中，要依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中的樁長(zhǎng)、樁徑以及樁間距等進(jìn)行施工，這樣砂樁擠密的連續(xù)性和均勻性才能得到可靠保障。同時(shí)，起重設(shè)備在施工中應(yīng)保持平穩(wěn)，導(dǎo)向架應(yīng)與地面垂直，值得注意的是垂直偏差應(yīng)控制在1.5%以內(nèi)，設(shè)計(jì)樁位和成孔中心的偏差也應(yīng)小于50mm，而樁徑的偏差應(yīng)保持在50mm以內(nèi)。

（5）砂灌入量至少應(yīng)控制在設(shè)計(jì)值的95%以上，如果出現(xiàn)下料不順暢的情況，可在管內(nèi)適當(dāng)加水。

（6）由于砂樁地基處理是一項(xiàng)相對(duì)隱蔽的工程，考慮到后期施工質(zhì)量的控制及檢測(cè)，工作人員必須加強(qiáng)監(jiān)理，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行原始記錄，同時(shí)安排專人全程監(jiān)督，并做好錄像等實(shí)態(tài)記錄。

4 質(zhì)量檢測(cè)

（1）因?yàn)樯暗暮亢蜆扼w密實(shí)度直接相關(guān)，所以實(shí)際施工中要注意砂的飽和度的控制。

（2）在對(duì)砂樁的施工質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)參考以下標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

5 結(jié)語(yǔ)

在此道路工程中，選用的軟基處理方法是擠密砂樁。在工程完工后，對(duì)道路的砂樁進(jìn)行了檢測(cè)和試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足上面的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，并且從由實(shí)測(cè)沉降曲線推算地基最終沉降量，路段工后沉降≤30cm，滿足設(shè)計(jì)要求，這說(shuō)明該擠密砂樁在道路軟基處理中得到了較好的應(yīng)用。

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