市政道路軟土路基施工質(zhì)量控制的探討

摘要：本文結(jié)合工程實(shí)例，對道路工程軟土路基進(jìn)行了深入研究，提出了深層水泥攪拌樁的軟基處理方法，詳細(xì)介紹了深層水泥攪拌施工中的質(zhì)量問題，影響因素以及控制措施，并且闡述了深層水泥攪拌樁的軟基處理效果。

關(guān)鍵詞：市政道路；軟土路基；深層水泥攪拌樁；質(zhì)量控制措施

道路工程不斷向復(fù)雜地帶延伸，經(jīng)常會遇到軟土等不良地基，然而軟土地基是指強(qiáng)度低，壓縮量較高的軟弱土層，主要分布在濕地等潮濕地區(qū)，承載力、固定性較差，嚴(yán)重制約著道路工程施工。而深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑，通過深層攪拌機(jī)械在地基將軟土或沙等和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟基硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度，該方法非常適用于軟基處理，而且效果顯著。

1.軟土路基的處治目的

特殊地質(zhì)路基的處理目的為解決路基抗滑穩(wěn)定和路基沉降問題，通過采用處理措施，提高地基土的強(qiáng)度，增加路基抗滑穩(wěn)定性，同時加速地基在施工期間的沉降，減小工后沉降。

2.工程概述

本項目四周環(huán)路，全長約958 米，道路規(guī)劃紅線36 米，設(shè)計雙向6 車道，時速50km/h。

該場地巖層自上而下為：人工填土（厚度1.40～4.20m），淤泥質(zhì)土（層厚2.70～7.80m，平均厚度5.68m），粉質(zhì)粘土（層厚2.50～6.50m，平均厚度4.58m），粉細(xì)砂（層厚2.70～13.90m，厚度變化較大，厚度分布不均勻，平均厚度7.12m），最后是強(qiáng)風(fēng)化巖（層厚3.80～7.50m，平均厚度5.92m）。

本道路現(xiàn)狀在K0+000～K0+500 段為菜地及耕地，溝渠較多，根據(jù)對現(xiàn)狀地質(zhì)的勘察，本段土質(zhì)多為淤泥質(zhì)土，需對此段做特殊路基處理；由于工期較緊，為了保證工程質(zhì)量，減少工程造價，縮短工程周期，根據(jù) 2012 年10 月17 日《道路工程》軟基處理方案研討會會議紀(jì)要內(nèi)容，決定采用深層水泥攪拌樁的軟基處理方法。

2.1 施工參數(shù)及范圍

深層水泥攪拌固化材料采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比取0.4～0.5。水泥攪拌樁樁徑50cm，樁距150cm，正三角形布置。采用“兩攪兩噴”方法軟基處理范圍為：機(jī)動車道外延60cm，人行道和綠化帶不處理。

2.1.1 試樁

（1）深層攪拌樁施工是藉攪拌頭將水泥漿和軟土強(qiáng)制拌和，攪拌次數(shù)越多，拌和越均勻，水泥土的強(qiáng)度也超高。但是攪拌次數(shù)越多，施工時間也越長，工效也越低。試樁的目的是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時間、泵送壓力、攪拌機(jī)提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度等參數(shù)，以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。

（2）選擇做6根工藝試驗(yàn)樁，水泥攪拌樁位于菜地及耕地當(dāng)中，根據(jù)地質(zhì)勘測報告土層結(jié)構(gòu)分布，選擇在K0+195～K0+205（此施工段為箱涵處理段，單樁平均長度最長），進(jìn)行試樁打設(shè)。

試樁樁號為：5-119～5-121，2-120～2-122，4-124～4-126

單樁承載力試驗(yàn)樁選擇最大長度攪拌樁16.5m的，水灰比取0.5，按照三種不同的水泥用量配合比（45kg/m，50kg/m，55kg/m）分別以兩組進(jìn)行。成樁7天后樁頭進(jìn)行開挖并做單樁承載力試驗(yàn)，成樁28d后，截掉成樁樁頂至樁頂預(yù)計設(shè)計標(biāo)高，從設(shè)計樁頂開始，從上至下按直徑d=110mm，高度h=100mm取芯六個試件。①水泥摻量為45kg/m芯樣的抗壓強(qiáng)度平均達(dá)到設(shè)計的90%；②水泥摻量為50kg/m芯樣的抗壓強(qiáng)度平均達(dá)到設(shè)計的110%；③水泥摻量為55kg/m芯樣的抗壓強(qiáng)度平均達(dá)到設(shè)計的140%；④樁身完整性、均勻性良好；選用水泥摻量為50kg/m配合比為施工配合比。

2.2 深層水泥攪拌樁的質(zhì)量控制

2.2.1 影響攪拌樁施工質(zhì)量的主要因素

2.2.1.1 現(xiàn)狀調(diào)查

本項目深層水泥攪拌樁從K0+020開始到K0+520止，共有6566根，其中K0+020～K0+195段，單樁平均長度為10m，共2345根；K0+205～K0+520段，單樁平均長度為8m，共4221根。根據(jù)我司以往的施工經(jīng)驗(yàn)，攪拌樁施工受地質(zhì)情況影響較大，項目部首先對本工程已施工的水泥攪拌樁（按照總樁數(shù)的0.5%抽檢，抽33條）進(jìn)行質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)主要存在以下問題

根據(jù)以上調(diào)查，可知本工程已施工的33根攪拌樁，不合格樁身數(shù)達(dá)到6根，合格率81.8%。其中樁身強(qiáng)度不合格樁達(dá)到3根，占不合格品的50%。因此，樁身強(qiáng)度不合格是本攪拌樁分項工程的主要質(zhì)量問題。

2.2.1.2 樁身強(qiáng)度不合格的原因分析及處理措施

樁身強(qiáng)度不合格是本攪拌樁分項工程的主要質(zhì)量問題，對此，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查、查看工程地質(zhì)報告、對作業(yè)人員進(jìn)行問卷調(diào)查等一系列措施，確定造成樁身強(qiáng)度不合格的主要原因有以下4個：

（1）未制定不同地質(zhì)情況的速度控制標(biāo)準(zhǔn)。施工過程中沒有按照地質(zhì)不同調(diào)整攪拌上提下攪速度，都是統(tǒng)一按照0.5m/min。

（2）未控制每根樁漿液用量。漿液配置量未按每根樁不同土質(zhì)深度算出，有時用量過剩，有時不足。

（3）水泥現(xiàn)場臨時存放點(diǎn)無有效保護(hù)，運(yùn)至現(xiàn)場水泥有部分無防水措施，容易受潮。

（4）機(jī)械故障或停電的原因出現(xiàn)中間停頓，或是機(jī)械帶病作業(yè)在控制環(huán)節(jié)上失去平衡。

2.2.2 對策制定及實(shí)施

2.2.2.1 對策制定

針對以上4個主要原因，制定了如下對策：

對策1：做各種地質(zhì)情況的攪拌試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)制定不同地質(zhì)的速度控制標(biāo)準(zhǔn)。

對策2：按不同地質(zhì)的水泥用量確定每根樁的漿液用量。

對策3：在每臺樁機(jī)攪拌器邊搭設(shè)臨時儲存工棚，儲存位置底部用木板墊高。

對策4：在開始施工前，對機(jī)械各部進(jìn)行詳細(xì)的檢查，不得使用帶病機(jī)械進(jìn)行作業(yè)。

2.2.2.2 對策實(shí)施

實(shí)施1：制定各種地質(zhì)的提升速度控制標(biāo)準(zhǔn)。

按本分項工程的主要地質(zhì)（菜地及耕地）各取一個試驗(yàn)區(qū)域，每種地質(zhì)按不同攪拌噴漿速度各試打5根攪拌樁，測量記錄每米水泥用量，再抽芯檢驗(yàn)各種提升速度下的攪拌均勻程度和樁身強(qiáng)度。列出記錄對比表格

實(shí)施2：按每根樁的深度和土質(zhì)控制每根樁漿液用量。

根據(jù)已確定的攪拌速度標(biāo)準(zhǔn)和每米水泥用量，按每根樁的地質(zhì)情況，計算每根樁的水泥用量，并據(jù)此控制每根樁的漿液用量。

實(shí)施3：水泥現(xiàn)場臨時存放點(diǎn)采取有效的防護(hù)措施

在水泥攪拌機(jī)附近采用彩條布搭設(shè)臨時儲存工棚，填高地面，用木板架高，防止浸水，臨時儲存工棚只供存當(dāng)天使用水泥，嚴(yán)禁過量儲存，隨時用完隨時從倉庫運(yùn)輸?shù)酱鎯づ铩?/p>

實(shí)施4：施工前檢查好機(jī)械的情況，確保有后備的電源。

施工前和施工后，安排專人對機(jī)械各部進(jìn)行檢查，排除隱患，確保有后備電源以免影響施工。

2.2.2.3 攪拌樁質(zhì)量檢驗(yàn)

經(jīng)過采取以上措施，攪拌樁施工完成后，對本工程攪拌樁按照比例翻倍進(jìn)行了抽查，抽查樁數(shù)為66根，情況如下由上表可知，實(shí)施質(zhì)量控制措施后，在抽查的66根攪拌樁中，不合格數(shù)僅為4條，攪拌樁的施工合格率為93.9%，大大提高了攪拌樁施工合格率。

2.3 處理效果檢測

經(jīng)過深層水泥攪拌樁施工后，進(jìn)行了單樁豎向抗壓載荷試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明單樁承載力符合設(shè)計及規(guī)范要求，通過工后沉降觀測，采用深層水泥攪拌樁處理的軟土地基沉降量很小，其效果優(yōu)于其他處理方法。

2.4 結(jié)論

采用深層水泥攪拌樁加固軟土路基的方案對該道路工程的軟土路基處理是可行的，并且該方法能有效的加固軟土路基，減少工程工后沉降，并能提高軟土層的承載力。另外，該方法簡單可行，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

3 結(jié)語

綜上所述，軟土路基的難點(diǎn)在于軟土的承載力、固定性較差，通過水泥攪拌樁這種軟基處理方法，可以有效的加固軟土路基，減少工程工后沉降，并能提高軟土層的承載力。但是在運(yùn)用水泥攪拌樁的時候要根據(jù)不同的地質(zhì)條件和施工條件進(jìn)行處理，做到因地制宜，保證工程質(zhì)量。

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