高速公路软土路基施工技术及质量控制分析

ｇ　路工程　高速公路软土路基施工技术及质量控制分析　覃同新，章建军　（浙江省隧道工程公司，浙江杭州３１００００）　摘要：水泥搅拌桩具有施工操作简单、质量可靠、工程造价低等特点，同时在施工过程中不会产生振动、噪音　以及污染，对周围的环境基本没有影响，因此值得在公路工程软基处理中广泛应用。基于此，结合具体的公路　工程施工实例，简要探讨水泥搅拌桩在公路工程软基处理中的具体施工过程，希望能对类似工程起到借鉴作用。　关键词：水泥搅拌桩；公路工程；软基处理　中图分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ｂ　水泥搅拌桩施工工艺是将水泥与土充分搅拌　在一起，经过一系列的物理和化学作用之后从而　形成的具有一定强度的施工技术。在公路软基处　理工程中应用水泥搅拌桩不仅在技术上可行，同　时其施工质量可靠，能够充分满足施工要求。水　泥搅拌桩具有施工操作简单、质量可靠、工程造　价低等特点，同时在施工过程中不产生振动、噪　音以及污染，对周围的环境基本不产生影响，因　此这种施工工艺在软基处理工程中的应用可以有　效地起到加固软基的作用，使其满足公路工程的　建设标准。在水泥搅拌桩施工过程中，应严格根　据施工程序进行施工，同时控制好施工质量。　１工程概况　本Ｔ程为某一高速公路建设项目。该公路全　长１３４ｋｉｎ，按双向六车道进行设计，设计行车速度　为ｌＯＯｋｎ￣ｈ，一共包括１６座大桥、３座高架桥、若　干座中小桥。设计荷载为：桥涵汽车一２０，挂车　一１００。工程所在区域土层分布从上到下分别为亚　黏土、淤泥质黏土、淤泥质亚黏土以及亚黏土，　如表１所示为各层土的物理力学指标。第一层淤泥　层的厚度较厚，为了有效处理淤泥层，该标段内　采用搅拌桩对淤泥进行处理。经过设计，本工程　所采用的搅拌桩直径为５００ｍｍ，间距为１．８ｍ，按　照梅花形进行布置。桩的长度一共有三种，分别　为９ｍ、１２ｍ以及１５ｍ。水泥采用４２５号矿渣水泥。　水泥搅拌桩的面积置换率为１１．６％～２２．７％。在水泥　搅拌桩的桩顶设置厚度为５０ｃｍ的砂垫层。砂垫层　材料为中、粗砂。　收稿日期：２０１５—０１—３０　５６　：交通建设与管理　文章编号：１６７３—８０９８（２０１５）０４—００５６—０３　表１各层土的物理力学指标　层厚　天然含　孑Ｌ隙　塑性　压缩　直剪　岩土名称　水量　（％）　比ｅ　指数　系数　（％）　／ＭＰａ　Ｃｑ　ｑ　亚黏土　０．３￣６．１　３２．１　０．９３６　１７　０．５３８　９－４　５．６　淤泥质黏土　０．７～１２－３　５７　１．４８１　１８　０．９４９　９．２　７．８　淤泥质亚黏土　０．５～１５．９　５１　１－３８１　１８　０．９３６　９ｌ２　７．８　亚黏土　０．５￣８．３　３０．５　Ｏ．９１２　１５　０．４４６　１２　６．７　２设计参数和要求　如表２所示为搅拌桩施工的设计参数和要求。　搅拌桩室内配合比的设计应严格按照相关要求进　行，以确保满足施工质量要求。　表２搅拌桩施工的设计参数和要求　水泥掺人比（％）　室内配合比设计　７ｄ无侧限抗　２８ｄ无侧限抗　９０ｄ无侧限抗　＞ｌ２　压强度／ＭＰａ　压强度／ＭＰａ　压强度／ＭＰａ　≥０．８　≥１．６　≥２＿４　３搅拌桩施工过程　３．１施工工艺流程　在本工程中进行水泥搅拌桩的施工，其具体　的施工工艺流程如图１所示。　３．２施工过程　（１）场地平整　在水泥搅拌桩施工之前，应先对施工场地进　行清理和平整处理，将地面上的杂草和杂物等清　除干净。在低洼路段，应采用黏性土进行回填，　并进行压实处理，以使场地能够满足机械行走承　道舡程　ｇ　ｎｇ　位时，应对准孔位，并对钻机进行精确的调整。　一般情况下钻杆的轴线应垂直于钻孔的中心位　置，在施工中，钻孑Ｌ的倾斜度应严格控制在ｌ％　以内。　（５）搅拌、喷浆　钻机就位后，即可进行钻进施工。在钻杆的　钻进施工中应保持均匀滑模的速度。搅拌切土作　业应连续进行。在搅拌的过程中应开启送浆泵向　土体内喷射水泥浆。在这一过程中，双轴上的多　层叶片同时正反向旋转搅拌直至达到设计深度。　当搅拌至设计深度之后，在桩端的位置应停留３０ｓ　以上时间，在该时间内应持续进行喷浆，从而确　保桩端水泥浆的搅拌均匀。　（６）提升搅拌　当搅拌完成之后，应缓慢进行钻杆的提升。　图１水泥搅拌桩施工流程图　在提升过程中应同样进行喷浆，这样是为了避免　喷浆口被堵塞。同时搅拌桩机钻杆上叶片正、反　向旋转，继续搅拌水泥土。一般情况下，在提升　过程中喷浆的量应在总量的５％一１０％以内。当钻杆　提升达到桩顶之后，应在原位进行至少２ｍｉｎ以上　的搅拌。　（７）移动　当一根水泥搅拌桩施工完成之后，即可将钻　载力的要求。在水田路段，应采取措施对其进行　排水，疏干之后对地表０．３ｍ以内的深度进行清　理，并将地面做成４％的横坡。在场地的两侧应开　挖边沟以做好排水措施。　（２）测量放样　场地平整完成之后，即可按照设计图纸的要　求进行测量放样工作，重点应将控制桩放出，并　设置好明显的标志。在施工中应定期对控制桩的　位置进行复核，以确保满足要求。　（３）拌制水泥浆　在水泥浆的拌制生产时，应严格根据设计配　合比的要求添加各种原材料，主要包括水泥、外　加剂、掺和料等，从而确保配合比准确。所拌制　的水泥浆应随拌随用。在进行水泥浆的搅拌时，　机关闭，应将其移动到下一钻孔处，接着即可继　续进行下一根水泥搅拌桩的施工。如图２所示为水　泥搅拌桩施工示意图。　应确保无结团问题。如果水泥浆出现初凝的问　题，应将其丢弃，禁止在施工现场进行使用。每　次搅拌的水泥浆用量应比一根桩的用量稍多　一些。　（４）水泥搅拌桩的机械安装、就位　在施工现场进行钻机的拼装和就位，确保位　置准确。当机械设备进入施工现场之后，应按照　图２水泥搅拌桩施工示意图　（８）检测　要求进行各种相关用表的标定，主要包括电流　表、管道压力表、电磁流量等。在平常的施工过　本工程中，水泥搅拌桩施工完成之后，根据　相关的要求需要对其进行相应的质量检测，其结　果如下。　①外观检验：随机抽检２０根桩，桩顶高程的　合格率达到９５％；随机抽检２０根，桩直径的合格　交通建设与管理：５７　程中，应按照要求定期进行复查。施工中，应特　别注意钻头的磨损情况，如果发现问题应及时进　行更换以确保桩体的施工质量。在进行桩机的就　№　ｇ　舡程　率达到１００％；随机抽检４０根，桩间距的合格率达　到８５％。　察桩机底盘的水平和导向架的垂直，一般情况　下，搅拌桩的垂直偏差应控制在１％以内，桩位　的偏差应控制在５％。在施工过程中，应严格按　②触探试验：随机抽检２４６根，合格率达到　８８％。　照设计的桩位、桩长以及喷浆量进行施工。施工　过程中，应安排人员进行相关施工数据的记录　工作。　③单桩承载力试验：抽检２５根，合格率达到　９０％。　④桩取芯试验：抽检５０根，合格率达到９２％。　综合评定：本工程中水泥搅拌桩的合格率达　到９１．２％。　（７）搅拌桩路基段应注意尽量安排提前施　工，并观测其沉降。　５结语　４施工质量控制　水泥搅拌桩通过水泥与土经过一系列的物理　和化学作用之后而形成具有一定强度，其由于施　（１）进入施工现场的材料应具备质量合格　证。如果材料出现受潮结块等问题时，应严禁在　施工中使用。所使用的固化剂和外加剂等应确保　满足设计和施工要求。　工操作简单、质量可靠、工程造价低以及对周围　的环境基本不产生影响等优势而被应用到工程当　中。本文结合某一高速公路建设项目，针对该工　（２）当进行搅拌桩的施工时，应按照从中间　向四周的顺序进行。　（３）在浆液泵送之前，应保持管道的湿润，　程在区域土层分布从上到下分别为淤泥层、粉土　层、砂层以及残积层，为了有效处理淤泥层，该　标段内采用搅拌桩对淤泥进行处理。经过设计，　本工程所采用的搅拌桩直径为５００ｍｍ，间距为　１．８ｍ，按照梅花形进行布置。从工程实施效果来　看，在公路软基处理工程中应用水泥搅拌桩不仅　这样可以提高泵送的效率。在水泥搅拌桩的施工　过程中，应安排专人对每个桩的水泥浆用量进行　记录。浆液泵送过程应确保连续均匀。　（４）在搅拌桩的施工过程中，当施工至设计　高程时，在桩顶１～５ｍ范围内增加喷浆搅拌。当搅　拌桩提升至地面后，应慢慢减小速度。当喷浆口　提升至桩顶高程时，一般应停止提升，并在原位　在技术上可行，同时其施工质量可靠，能够充分　满足施工要求。　参考文献：　［１］王晓东．公路软基处理水泥搅拌桩的施工质量控制及检　测ｌＪ１＿交通标准化，２０１１（１１）：３４—３６．　处进行１０～２０ｓ的搅拌，这样可以有效地确保桩头　的密实。　（５）在施工过程中，应经常对输浆管进行检　查，如果出现弯折和外压等问题时，应及时对输　浆管进行处理。如果输浆管长度过长，可将注浆　［２１艾林曦，李相东．水泥搅拌桩在公路软基处理中的应用　ｌＪ１．福建建材，２０１２（８）：５６—５７．　［３］　张文顶．水泥搅拌桩在某一级公路软基处理中的应用　四川建材，２０１０（２）：１３９．　池的位置布置在靠近桩位处，这样可以缩短管道　的长度。　（６）在水泥搅拌桩的施工过程中，应密切观　［４］　田志斌．水泥搅拌桩处理高速公路软基施工实践［Ｊ］．交　通世界：建养・机械，２０１２（８）：２５１＿２５２．　５８　：交通建设与管理