水泥土擠密樁提高樁體壓實度施工質量控制分析

楊棟超

（寧夏華吉公路工程監理咨詢有限公司，寧夏銀川 750001）

1 工程概況

研究項目為銀昆高速太陽山開發區至彭陽段高速公路項目，土建LJ11-1 標段線路全長14km，起訖里程為K189+100—K203+100，項目中涉及水泥土擠密樁的主要在以下區域：第一，填方及高填路基中基底土層具有濕陷性時，Ⅲ級濕陷性黃土（高度≥4m）、Ⅳ級（高度≥4m）段落采用水泥土擠密樁處理，樁長為8m，樁身采用9%水泥土。第二，橋頭段落地基采用水泥土擠密樁處理，樁長為12m，樁身采用9% 水泥土。第三，擋土墻基底處理，擋土墻高度＞6m 時，基底采用水泥土擠密樁處理，樁長為10m，樁身采用9%水泥土。

2 質量控制分析流程及方法

第一，選擇現場突出質量問題，目的是解決問題，提高效率，進行質量控制。

第二，現狀調查：采用施工現場實時檢測進行調查和分析，為原因分析提供可靠依據。

第三，設定質量管理目標：綜合考慮施工最佳水平，根據預設的目標，通過計算進行設定，并針對問題癥結和解決措施設定目標。目標設定依據充分，目標可實施性高。

第四，原因分析：站在不同角度考慮問題，找到末端因素，使其因果關系明確，邏輯關系緊密。通過現場反饋的問題進行逐層逐條分析，根據因素影響程度分析是否為要因，找出問題根源所在。

第五，制定對策：采用5W1H 方案制定對策，并提出多種解決措施。考慮時間成本和經濟成本，找出最佳解決對策。

第六，對策實施及效果檢查：深入施工現場，根據制定的對策逐一實施。根據實施的效果進行后續跟蹤，及時檢測，檢查有效性。根據現場反饋的積極因素，由一到多，舉一反三，制定輔助措施鞏固措施的有效性，使之影響更深更廣[1]。

3 水泥土擠密樁施工現狀調查及原因分析

3.1 現狀調查

針對現場水泥土擠密樁施工，首先進行了問題分析和現場調查：從現場三個施工工區共選取最近施工的6 段擠密樁區域600 根水泥土擠密樁進行檢測，其中有103 根超過規范允許偏差，占調查總數的1/6，合格率僅為81.83%，具體調查結果見表1。

表1 水泥土擠密樁質量問題統計

根據水泥土擠密樁問題統計表分析，發現“樁體壓實度不足”頻率占比最大，為了更加準確地找到影響擠密樁壓實度合格率的主要原因，針對“樁體壓實度不足”進行了細致分析，繪制了壓實度不足原因統計表，詳見表2。

表2 壓實度不足原因統計表

從表2 可以看出，施工隊伍操作不規范占比80%，是造成水泥土擠密樁樁體壓實度合格率低的主要癥結所在。

3.2 原因分析

針對調查結果分析形成水泥土擠密樁樁體壓實度不足的原因如下：

3.2.1 施工隊伍操作不規范。通過對擠密樁施工班組人員進行調查，發現新進場的施工人員對交底內容較為清晰，對交底明確度在85%以上，但是工人主觀隨意性大，為快速完成施工區域工作量，私自更改送料時間，增加虛填厚度，同時也出現了減少錘擊數的現象。

3.2.2 管理人員監督不到位。對管理人員進行現場調查，二級、三級技術交底均已完成，技術員工作時間均在現場進行管理工作，但因施工工點機械較多，技術人員少，監理人員雖履行抽檢制度，但邊旁站邊抽檢，無法對每片區域進行有效盯控，現場存在管理疏漏之處[2]。

3.2.3 回填機具不合格。組織人員對現場施工機具進行檢查，發現少數夾桿錘、重錘夯有老化、提錘高度不夠、自動定時器不靈敏、出土料口未安裝擋板等諸多問題。回填灰土機械不合格數量占比較高，合格使用率較低，定時器不靈敏導致虛填參數達不到要求，提錘高度不夠導致夯擊能不足，出料口未安裝擋板導致送土量加大，虛填厚度太厚導致壓實度降低。

3.2.4 水泥土不合格。水泥土作為擠密樁的填料，其指標對樁體壓實度尤為重要。對施工隊自拌、灰土站集中廠拌的填料在現場進行取樣檢測，雖然集中廠拌水泥土的檢測水泥劑量和拌和效果都能得到保證，但自有篩土機拌和水泥土的水泥劑量和含水率得不到保證，拌和不均勻的問題尤為突出。對施工隊自拌水泥土的均勻性、含水率、雜質含量、水泥劑量都做了測定，但達標率遠低于集中廠拌水泥土，并且水泥土的露天存放受天氣影響較大，水泥土質量得不到保證。

3.2.5 施工環境惡劣。因項目所在地境內6～8月為高溫干旱氣候，3～9 月為大風沙塵天氣，9 月開始為降溫降水天氣為主，受氣候影響嚴重。無論自拌水泥土或者廠拌水泥土，高溫干旱使得水泥土水分蒸發嚴重，含水率快速喪失，風沙也加快水分流失，9 月開始降水導致加大含水率，出現結塊以及水泥土時效過期現象。

4 水泥土擠密樁施工質量控制實施對策

4.1 針對“施工人員操作不規范”的對策

項目部對施工隊伍人員進行二次強化交底，使其在意識和技能操作水平上有較大的提升，同時明確質量要求。對施工人員進行場外培訓考核、場內監督，清退不合格人員。加強現場管理監督，監理增加隨機抽檢頻率，對抽檢不合格的加大懲罰力度，對連續抽檢合格的提請項目部予以獎勵。

4.2 針對“回填機具不合格”的對策

4.2.1 更換改裝回填機具，清退不合格機具。根據現場調查，重夯錘施工質量得不到保證，回填效果差；水泥土虛鋪厚度得不到控制，易造成成孔破壞，樁體檢測難度增大。應清退重錘夯實器械，全部更換合格的夾桿錘進行水泥土回填。

4.2.2 根據之前對夯實機械的調查，對不符合要求的夾桿錘進行改裝或者清退老舊夾桿錘，包括改裝上卷輪、自動定時器、控制箱、錘頭大小、出料口擋板等，驗收合格后張貼檢驗合格標識[3]。

4.3 針對“水泥土不合格”的對策

首先，對水穩拌和站進行技術交底。通過技術交底，水穩站對技術指標進行調試，保證水泥土拌和質量。其次，要求施工隊對自拌設備進行改裝，明確施工配合比。管理人員在現場督促施工隊改裝拌和機，加裝數控系統進行進料控制，在進料口和出料口架設結團料打散設施和噴水設施，并根據天氣情況及時調整出水量大小，使水泥土拌和更均勻，含水率得到保證。最后，增加鋼板料倉搭設。調查發現，水泥土裸露存放易和周邊黃土混合，降低成品料合格率，搭設鋼板料倉能防止水泥土填料被污染，提高水泥土填料的合格率。

4.4 針對“施工環境惡劣”的對策

4.4.1 采用塑料防雨布對現場水泥土進行覆蓋。當地3～10 月多風沙，氣候干旱、少雨增加了水泥土臨時存放的難度。大風天氣多持續時間長，水泥土在現場水分蒸發過快，造成含水率降低，水泥土性能失效達不到壓實度要求，為此對現場臨時存放的水泥土采用塑料防雨布進行覆蓋，可以減少水分蒸發。

4.4.2 水泥土隨用隨拌，減少現場堆放量。施工隊在進行二次強化交底時水泥土必須隨拌隨用，切不可大量臨時存放從而造成水泥失效。

4.4.3 現場清理浮土、灑水養護。因夏季高溫干旱天氣，施工場地浮土厚度可達10～20cm，因此需要及時清理場地內浮土，對水泥土進行灑水養護。

4.5 其他對策

水泥土擠密樁是利用復合地基原理的一種加固方法，它具有良好的力學性能、經濟性及耐久性而被廣泛應用。施工前，要組織專業的技術人員對現場進行勘察，了解施工地區周圍環境及地質情況。做好各項準備工作后，還要及時與監理單位、設計部門等有關人員聯系溝通交流，建立起有效的信息反饋系統，完善相應制度措施，保障工程質量安全。在正式開工前，應編制出詳細方案以保證各工序順利銜接，施工過程中能夠有條不紊地開展作業面，減少返工次數，提高效率降低成本[4]。

在施工過程中，應嚴格控制好水泥土配合比，并加強原材料管理和機械設備養護。對施工隊伍人員進行二次強化交底，對施工人員進行場外培訓考核，場內監督，明確質量要求，加強現場管理監督，加大獎罰力度。對于提錘高度不滿足0.8～1m 的夾桿錘進行更換；安裝數控自動定時器或進行機械改裝，未進行整改的清退出場；在出料口安裝擋土板，嚴格控制出土量，滿足夯擊能對應的虛鋪厚度。對不符合要求的夾桿錘進行改裝或者清退。在進行二次強化交底時強調水泥土必須隨伴隨用，切不可大量臨時存放，造成水泥失效，及時清理場地內浮土，對水泥土進行灑水養護。

5 水泥土擠密樁提高路基承載力實施效果分析

5.1 大幅度提升了水泥擠密樁樁體壓實度的合格率

通過實施改進方案以后，對施工的水泥土擠密樁進行了系統、全面的抽查，共抽取了600 根擠密樁，檢測合格571 根，合格率高達95.17%，成功地減少了水泥土擠密樁的施工質量問題，大幅度提升了水泥擠密樁樁體壓實度的合格率。其中，“樁體壓實度”和“樁間土壓實度”合格率分別提高到94.3%和98%，水泥土擠密樁施工整體合格率也由原來的81.83% 提高到95.17%，效果達到并超過預期“水泥土擠密樁檢測合格率為95%”的目標。

5.2 經濟效益顯著

通過質量管理活動，有效節約了因水泥土擠密樁樁體壓實度不合格而造成的返工費用，其中人工費用：根據清單單價計算水泥土擠密樁返工平均費用約11.7 元/m，涉及管控后和項目暫未施工的水泥土擠密樁570000m，按照之前18.17%不合格率，減少經濟損失（95.17%-81.83%）×57×11.7=88 萬元，其中質量控制活動成本3 萬元（人工、塑料布、灑水車、鋼板料倉、打散設備鋼筋、試驗檢測費用等）。通過質量管理共節省成本約85 萬元，成果顯著。

5.3 社會效益

成功完成了“提高水泥土擠密樁壓實度合格率”的研究，實現了控制目標，并在此基礎上，對改善水泥土擠密樁施工中的通病和主要控制措施進行了總結，編制成《水泥土擠密樁施工作業指導書》，用于指導水泥土擠密樁的施工。建設單位、第三方檢測單位對該項目通過開展消除水泥土擠密樁通病的工作給予了充分肯定，對接下來水泥土擠密樁的施工質量控制充滿了信心，也為企業在今后地基處理的施工質量控制中樹立榜樣，提供了經驗，贏得了良好的社會聲譽[5]。

6 結語

本文主要針對水泥土擠密樁提高樁體壓實度施工質量控制進行分析，首先根據施工現場實時檢測進行調查和分析，選擇現場突出的質量問題，進行逐層逐條分析，找出問題根源所在，解決問題，提高效率，進行質量控制。針對“回填機具不合格”，采用更換改裝回填機具，清退不合格機具，更換合格的夾桿錘，改裝上卷輪、自動定時器、控制箱、錘頭大小、出料口擋板等，驗收合格后張貼檢驗合格標識。針對“水泥土不合格”加裝數控系統進行進料控制，根據天氣情況及時調整出水量大小，使水泥土拌和更均勻，含水率得到保證，針對“施工環境惡劣”，采用塑料防雨布對現場水泥土進行覆蓋，切不可大量臨時存放從而造成水泥失效。研究結果編制成《水泥土擠密樁施工作業指導書》，用于指導水泥土擠密樁的施工質量控制。