浅述道路特殊路基施工质量控制措施

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摘要：在城市基础建设开发过程中，由于市政道路软基处理不当引起的不均匀沉降的案例屡见不鲜。结合佛山市大沥镇同庆大道道路工程实例，探讨了深层水泥搅拌桩的施工质量控制措施，介绍了深层水泥搅拌桩施工中的质量问题、原因分析和质量控制措施。

关键词：市政道路；软土路基；深层水泥搅拌桩；质量控制措施

深层水泥搅拌桩是利用水泥等材料作为固化剂，通过特殊的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理和化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。

1.软土路基的处治目的

特殊地质路基的处理目的为解决路基抗滑稳定和路基沉降问题，通过采用处理措施，提高地基土的强度，增加路基抗滑稳定性，同时加速地基在施工期间的沉降，减小工后沉降。

2.工程概况

本项目西起富强南路（规划），穿越富康南路（规划），东至禅炭路，北临曹边大道，南近东南大道。道路全长约958 米，道路规划红线36 米，设计双向6 车道，时速50km/h。

场地地处珠江三角洲冲积平原三水盆地中部的平原地带，岩层自上而下为：人工填土（厚度1.40～4.20m），淤泥质土（层厚2.70～7.80m，平均厚度5.68m），粉质粘土（层厚2.50～6.50m，平均厚度4.58m），粉细砂（层厚2.70～13.90m，厚度变化较大，厚度分布不均匀，平均厚度7.12m），最后是强风化岩（层厚3.80～7.50m，平均厚度5.92m）。

本道路现状在K0+000～K0+500 段为菜地及耕地，沟渠较多，根据对现状地质的勘察，本段土质多为淤泥质土，需对此段做特殊路基处理；由于工期较紧，为了保证工程质量，减少工程造价，缩短工程周期，根据 2012 年10 月17 日《大沥同庆大道道路工程》软基处理方案研讨会会议纪要内容，决定采用深层水泥搅拌桩的软基处理方法。

2.1 施工参数及范围

深层水泥搅拌固化材料采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比取0.4～0.5。水泥搅拌桩桩径50cm，桩距150cm，正三角形布置。采用“两搅两喷”方法软基处理范围为：机动车道外延60cm，人行道和绿化带不处理。

2.1.1 试桩

（1）深层搅拌桩施工是藉搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。

（2）选择做6根工艺试验桩，水泥搅拌桩位于菜地及耕地当中，根据地质勘测报告土层结构分布，选择在K0+195～K0+205（此施工段为箱涵处理段，单桩平均长度最长），进行试桩打设。

试桩桩号为：5-119～5-121，2-120～2-122，4-124～4-126

单桩承载力试验桩选择最大长度搅拌桩16.5m的，水灰比取0.5，按照三种不同的水泥用量配合比（45kg/m，50kg/m，55kg/m）分别以两组进行。成桩7天后桩头进行开挖并做单桩承载力试验，成桩28d后，截掉成桩桩顶至桩顶预计设计标高，从设计桩顶开始，从上至下按直径d=110mm，高度h=100mm取芯六个试件。

①水泥掺量为45kg/m芯样的抗压强度平均达到设计的90%；②水泥掺量为50kg/m芯样的抗压强度平均达到设计的110%；③水泥掺量为55kg/m芯样的抗压强度平均达到设计的140%；④桩身完整性、均匀性良好；选用水泥掺量为50kg/m配合比为施工配合比。

2.2 深层水泥搅拌桩的质量控制

2.2.1 影响搅拌桩施工质量的主要因素

2.2.1.1 现状调查

本项目深层水泥搅拌桩从K0+020开始到K0+520止，共有6566根，其中K0+020～K0+195段，单桩平均长度为10m，共2345根；K0+205～K0+520段，单桩平均长度为8m，共4221根。根据我司以往的施工经验，搅拌桩施工受地质情况影响较大，项目部首先对本工程已施工的水泥搅拌桩（按照总桩数的0.5%抽检，抽33条）进行质量检查，发现主要存在以下问题

根据以上调查，可知本工程已施工的33根搅拌桩，不合格桩身数达到6根，合格率81.8%。其中桩身强度不合格桩达到3根，占不合格品的50%。因此，桩身强度不合格是本搅拌桩分项工程的主要质量问题。

2.2.1.2 桩身强度不合格的原因分析及处理措施

桩身强度不合格是本搅拌桩分项工程的主要质量问题，对此，经过现场调查、查看工程地质报告、对作业人员进行问卷调查等一系列措施，确定造成桩身强度不合格的主要原因有以下4个：

（1）未制定不同地质情况的速度控制标准。施工过程中没有按照地质不同调整搅拌上提下搅速度，都是统一按照0.5m/min。

（2）未控制每根桩浆液用量。浆液配置量未按每根桩不同土质深度算出，有时用量过剩，有时不足。

（3）水泥现场临时存放点无有效保护，运至现场水泥有部分无防水措施，容易受潮。

（4）机械故障或停电的原因出现中间停顿，或是机械带病作业在控制环节上失去平衡。

2.2.2 对策制定及实施

2.2.2.1 对策制定

针对以上4个主要原因，制定了如下对策：

对策1：做各种地质情况的搅拌试验，根据试验数据制定不同地质的速度控制标准。

对策2：按不同地质的水泥用量确定每根桩的浆液用量。

对策3：在每台桩机搅拌器边搭设临时储存工棚，储存位置底部用木板垫高。

对策4：在开始施工前，对机械各部进行详细的检查，不得使用带病机械进行作业。

2.2.2.2 对策实施

实施1：制定各种地质的提升速度控制标准。

按本分项工程的主要地质（菜地及耕地）各取一个试验区域，每种地质按不同搅拌喷浆速度各试打5根搅拌桩，测量记录每米水泥用量，再抽芯检验各种提升速度下的搅拌均匀程度和桩身强度。列出记录对比表格

实施2：按每根桩的深度和土质控制每根桩浆液用量。

根据已确定的搅拌速度标准和每米水泥用量，按每根桩的地质情况，计算每根桩的水泥用量，并据此控制每根桩的浆液用量。

实施3：水泥现场临时存放点采取有效的防护措施

在水泥搅拌机附近采用彩条布搭设临时储存工棚，填高地面，用木板架高，防止浸水，临时储存工棚只供存当天使用水泥，严禁过量储存，随时用完随时从仓库运输到存储工棚。

实施4：施工前检查好机械的情况，确保有后备的电源。

施工前和施工后，安排专人对机械各部进行检查，排除隐患，确保有后备电源以免影响施工

2.2.2.3 搅拌桩质量检验

经过采取以上措施，搅拌桩施工完成后，对本工程搅拌桩按照比例翻倍进行了抽查，抽查桩数为66根，情况如下

由上表可知，实施质量控制措施后，在抽查的66根搅拌桩中，不合格数仅为4条，搅拌桩的施工合格率为93.9%，大大提高了搅拌桩施工合格率。

2.3 处理效果检测

经过深层水泥搅拌桩施工后，进行了单桩竖向抗压载荷试验，试验数据表明单桩承载力符合设计及规范要求，通过工后沉降观测，采用深层水泥搅拌桩处理的软土地基沉降量很小，其效果优于其他处理方法。

2.4 结论

采用深层水泥搅拌桩加固软土路基的方案对该大沥镇同庆大道道路工程的软土路基处理是可行的，并且该方法能有效的加固软土路基，减少工程工后沉降，并能提高软土层的承载力。另外，该方法简单可行，经济环保。

3 结语

软土路基是市政道路路基施工中的难题，若不解决好，会造成路基沉降，影响路基稳定性。目前虽然有各种的处理办法，但各有利弊。在软土路基施工中要学会因地制宜，结合实际情况，根据不同的地质条件和施工条件，施工的方便性和经济性以及可行性来选择合理的处治方案，以彻底的处理软土路基，消除各种隐患，保证工程质量。

水泥搅拌桩是一种有效处理软基的办法，对道路建成后降低工后不均匀沉降、路的侧向位移和桥头跳车等都有很显著和效果。对水泥搅拌桩的研究，必须根据不同的地区的地质条件和土质成份，通过试验的办法来确定不同的配合比。通过对同一地区的总结和不同地区的对比，来不断的积累和总结施工经验，那样才能在以后的施工过程中快速运用起来，从而达到有效的应用、推广。

参考文献：

[1]《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1-2008）

[2]《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）