彭紅兵
摘要:軟土路基在我國(guó)大部分地區(qū)尤其是南方地區(qū)的公路工程領(lǐng)域比較常見(jiàn),如不進(jìn)行有效處理將會(huì)使工程實(shí)體產(chǎn)生沉陷、開(kāi)裂等破壞作用,其所表現(xiàn)的形式、相對(duì)應(yīng)的處理工藝基本成熟,但到底應(yīng)采用什么樣的方法卻不能硬套規(guī)范或其它項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),應(yīng)根據(jù)工程實(shí)況從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和當(dāng)?shù)刭Y源等方面綜合分析后實(shí)施。
關(guān)鍵詞:軟土路基;水泥攪拌樁;設(shè)計(jì)變更應(yīng)用
在G234婁底至雙峰公路(雙峰段)建設(shè)項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱(chēng)婁雙公路)原設(shè)計(jì)K5+700-K6+380等三處屬于特殊路基處理中的耕地填前壓實(shí)段,即清表30cm后回填自然土方壓實(shí),后經(jīng)補(bǔ)充勘察檢測(cè)結(jié)果表明軟土處理深度為0.6m至2.7m之間,實(shí)際軟基處理深度遠(yuǎn)超設(shè)計(jì),且此三處軟土處理工程量較大,沿線(xiàn)棄土場(chǎng)難以落實(shí)解決,經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及施工工期對(duì)比分析,業(yè)主建議設(shè)計(jì)單位將此三段特殊路基處理變更設(shè)計(jì)為水泥攪拌樁施工。
一、工程措施
本工程采用水泥土攪拌樁進(jìn)行軟弱地基處理,工后沉降一般路段不超過(guò)30cm;路橋交界處的差異沉降不大于10cm。主要采取措施如下:一般路基段樁間距1.10m,樁長(zhǎng)1.7~2.9m,水泥攪拌樁樁頂鋪設(shè)0.40m砂礫墊層。軟土路基處理后,工后沉降滿(mǎn)足規(guī)范要求。本次變更設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)的確定以業(yè)主提供的軟基勘探報(bào)告為依據(jù),實(shí)際樁長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軟弱土層深度確定。
二、施工要求
1、水泥采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,強(qiáng)度等級(jí)需要在42.5及以上,其性能應(yīng)符合通用硅酸鹽水泥GB 175-2007的要求。當(dāng)懷疑水泥潮濕、水泥質(zhì)量存在問(wèn)題、儲(chǔ)存時(shí)間超過(guò)3個(gè)月時(shí),應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行重新取樣和使用,并在使用前提交監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。
2、樁的頂層可選自石灰土,質(zhì)量較好一些的碎石或砂礫。其中碎石或砂礫最大直徑不得超過(guò)3cm,不得含有植物殘?jiān)罾推渌s質(zhì)。
3、待處理土壤的室內(nèi)混合比試驗(yàn)應(yīng)在施工前進(jìn)行。用于增強(qiáng)的固化劑和外部混合物的量是基于待處理的最軟的軟土層的性質(zhì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的。水泥摻量宜為被加固濕土質(zhì)量的12%~20%,外摻劑主要為木質(zhì)素磺酸鈣和生石膏等,用量大約分別為水泥用量的0.2%和2%,起減水作用和提高水泥強(qiáng)度作用。試驗(yàn)土壤應(yīng)為干擾樣品和原始狀態(tài)的一部分,以保持天然水分含量,最少在3處不同地方進(jìn)行取樣。
4、為了驗(yàn)證機(jī)器的性能和施工過(guò)程中的各種技術(shù)參數(shù)都符合標(biāo)準(zhǔn),在每次在施工前必須用不少于5個(gè)工藝試樁進(jìn)行試驗(yàn),這些包括最佳的砂漿稠度,鉆孔和提升速度,工作壓力,攪拌速度和每單位時(shí)間的注射量。當(dāng)樁的質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)重新測(cè)試設(shè)計(jì)和施工相關(guān)參數(shù)或改變?cè)O(shè)計(jì)。根據(jù)由試驗(yàn)樁確定的比例制備水泥漿,并將其過(guò)濾并引入收集料斗中進(jìn)行儲(chǔ)存。水泥漿的水灰比宜為0.45-0.55。
5、攪拌頭預(yù)攪拌時(shí),不適合沖洗。如在下沉?xí)r遇到太硬的土壤會(huì)因阻力變大從而使速度變慢,這樣可以使用輸漿管對(duì)土層進(jìn)行輸水,進(jìn)行應(yīng)使用流量泵來(lái)控制施工期間的噴射速度。
6、設(shè)備安裝到位后,要進(jìn)行全方位檢查,必須將其平整,以保證在施工中不會(huì)出現(xiàn)位置一定或傾斜。如果在檢查中發(fā)現(xiàn)偏差太大,需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。樁樁距的允許范圍內(nèi)偏差最大值為±100mm。制備的水泥漿如果有偏析現(xiàn)象,或者停放時(shí)間超過(guò)2小時(shí)都不能在使用。嚴(yán)格按照試驗(yàn)樁確定的參數(shù)控制噴射量和攪拌速度。為確保施工質(zhì)量,提高工作效率,減少水泥廢棄物,應(yīng)盡可能進(jìn)行連續(xù)施工。漿料階段必須確保足夠的漿料壓力以連續(xù)供應(yīng)漿料。如果漿料停止一小段時(shí)間,則混合頭應(yīng)沉入0.5m或更小的停止點(diǎn),然后在漿料恢復(fù)后噴霧并攪拌。當(dāng)停機(jī)超過(guò)3h時(shí),應(yīng)徹底清洗泥漿管道,防止水泥漿在管道中冷凝,影響施工。嚴(yán)格控制攪拌機(jī)的下沉和提升速度,提升和下沉速度應(yīng)控制在0.5-0.8m / min。當(dāng)樁頂接近設(shè)計(jì)高度時(shí),攪拌機(jī)應(yīng)使用距離地面1.0m的地面噴霧慢速,以確保樁頭的施工質(zhì)量。當(dāng)砂漿到達(dá)出口時(shí),應(yīng)將其原位噴涂30秒。停止(灰)表面應(yīng)高于樁頂?shù)脑O(shè)計(jì)高度0.5米。挖掘基坑時(shí),應(yīng)手工挖掘樁頂以上的施工質(zhì)量較差的樁。如果鉆桿在施工期間因地下障礙物無(wú)法鉆孔,應(yīng)及時(shí)通知主管和設(shè)計(jì)人員及時(shí)采取補(bǔ)給措施。施工機(jī)械必須安裝噴漿量自動(dòng)記錄裝置,并應(yīng)定期檢查攪拌葉的直徑大小,當(dāng)直徑磨損量大于10mm時(shí),必須更換葉片。
三、施工布置及工藝流程
以?shī)潆p公路K5+700-K6+380施工段為例進(jìn)行說(shuō)明如下:水泥攪拌樁采用42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥,水泥摻入量為15%,水灰比為 0.5:1。設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高為原地面以下40cm,樁頭松散層40cm破除,樁頂填平后鋪設(shè)40cm砂礫墊層(樁頂排水墊層填料采用砂礫滲水性材料)。水泥攪拌樁樁徑0.5m,樁間距為1.1m,呈等邊三角形布置,施工范圍為兩側(cè)坡腳線(xiàn)以?xún)?nèi),樁長(zhǎng)2.61m。
水泥攪拌樁施工工藝流程圖
四、質(zhì)量檢驗(yàn)
質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)由專(zhuān)門(mén)的檢驗(yàn)單位進(jìn)行。檢查單位應(yīng)檢查樁的均勻性和完整性。單樁載荷試驗(yàn):?jiǎn)螛逗奢d試樁的取樣率應(yīng)為樁總數(shù)的0.2%-0.5%,每個(gè)施工作業(yè)點(diǎn)不得少于3處,一般應(yīng)按比例隨機(jī)選擇,分布試驗(yàn)得到的單樁承載力不得低于60KN。復(fù)合地基載荷試驗(yàn):復(fù)合地基荷載試樁的采樣頻率應(yīng)為樁總數(shù)的0.2%-0.5%,每個(gè)施工作業(yè)點(diǎn)不小于3。一般來(lái)說(shuō),應(yīng)根據(jù)比例隨機(jī)選擇,分布基本均勻。K5+700-K6+380等三處特殊路基經(jīng)水泥攪拌樁處理后,經(jīng)外委檢測(cè)單位檢測(cè)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
五、結(jié)束語(yǔ)
淺層軟土路基常用簡(jiǎn)單、徹底而又經(jīng)濟(jì)的處理方法即挖除換填法,還有諸如排水固結(jié)、砂墊層等方法。深層處理方法常用碎石樁、片石換填、水泥攪拌樁等,只是當(dāng)遇上如婁雙公路那樣的情況時(shí)可經(jīng)設(shè)計(jì)變更為水泥攪拌樁處理。即周邊全是農(nóng)田水塘,無(wú)棄土場(chǎng)和借土均可用,道路運(yùn)輸困難,施工工期與農(nóng)田水利灌溉之間的矛盾,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比對(duì)和專(zhuān)家論證而采用水泥攪拌樁處理方法效果明顯。
參考文獻(xiàn):
[1]李琦.水泥攪拌樁施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].鐵道建筑,2016年10期.
(作者單位:湖南省長(zhǎng)湘工程監(jiān)理有限公司)