水泥攪拌樁在道路軟基施工質(zhì)量控制探討
摘要：在路橋施工中，軟基處理一直是個(gè)難點(diǎn)。水泥攪拌樁是一種廣泛而有效的軟基加固技術(shù)，可以大大提高地基承載力。但由于水泥攪拌樁數(shù)量多，并具有隱蔽性，其施工質(zhì)量控制顯得尤為重要。本文重點(diǎn)探討了軟基處理中水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制問(wèn)題，以確保了工程加固質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁,軟基處理,施工工藝,質(zhì)量控制
隨著道路建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，在路橋施工中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題也越來(lái)越多，其中軟土地基的處理一直是個(gè)難點(diǎn)和重點(diǎn)。水泥攪拌樁技術(shù)是利用水泥作為固化劑的主劑，利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢�，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高基礎(chǔ)強(qiáng)度。該法加固效果好、速度快，可以最大限度地減少地基工后沉降。但是由于地質(zhì)情況復(fù)雜，施工環(huán)節(jié)較多，施工機(jī)械性能及操作人員素質(zhì)參差不齊，管理人員缺乏控制經(jīng)驗(yàn)，使得實(shí)際處理效果很讓人擔(dān)心。因此，加強(qiáng)水泥攪拌樁的質(zhì)量控制具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 工程概況
某道路工程，是一條重要的交通樞紐，道路總長(zhǎng)1.918km，分兩個(gè)標(biāo)段。軟基是本工程路段內(nèi)存在的不良地質(zhì)主要現(xiàn)象。設(shè)計(jì)要求路基采用水泥攪拌樁+級(jí)配碎石墊層進(jìn)行處理，水泥攪拌樁樁徑50cm，三角形布置，樁間距1.5～1.3m，樁頂設(shè)置50cm厚的級(jí)配碎石墊層。全線需要處理的軟基長(zhǎng)度約1.9Km，軟土厚度達(dá)3m以上。要處理的軟基深度在8～17m 之間，水泥攪拌樁應(yīng)打透軟土層并進(jìn)入硬層0.5m。
2水泥攪拌樁的施工過(guò)程
2.1施工前準(zhǔn)備工作
(1)人員準(zhǔn)備：應(yīng)該按著要求組織有相關(guān)技術(shù)能力的人員，同時(shí)管理人員、技術(shù)負(fù)責(zé)人和技術(shù)人員要有責(zé)任心，都必須到現(xiàn)場(chǎng)各施其責(zé)，要有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，要持證上崗。
(2)機(jī)械準(zhǔn)備：要適用符合要求的施工機(jī)械，每臺(tái)攪拌機(jī)必須配備注漿自動(dòng)記錄儀，施工單位要每臺(tái)樁機(jī)設(shè)備及儀表進(jìn)行自檢自糾，經(jīng)業(yè)主或監(jiān)理單位檢查合格后才能進(jìn)場(chǎng)。
(3)材料準(zhǔn)備：選用工程要求的水泥和加固劑等原材料，選用前一定要按著相關(guān)設(shè)計(jì)要和試驗(yàn)規(guī)范對(duì)水泥和膠沙進(jìn)行強(qiáng)度、安定性、細(xì)度和凝結(jié)時(shí)間等指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可投入使用。
(4)場(chǎng)地準(zhǔn)備：水泥攪拌樁施工場(chǎng)地應(yīng)事先平整，清除樁位處地上、地下一切障礙(包括大塊石、樹(shù)根和生活垃圾等)。場(chǎng)地低洼時(shí)應(yīng)回填粘土，不得回填雜土。
(5)試樁準(zhǔn)備：通常情況下水泥攪拌樁攪拌的的均勻度隨著次數(shù)的加多而提高，可是次數(shù)過(guò)多會(huì)造成施工工期的延長(zhǎng)，對(duì)像本工程實(shí)例一樣工期緊的情況下有可能耽誤工期。所以通過(guò)試樁來(lái)確定最佳攪拌次數(shù)、水泥漿的水灰比、泵送和壓力等參數(shù)，并且還可以掌握攪拌機(jī)鉆進(jìn)速度、提升速度和復(fù)攪深度等，確定合理的工藝流程，為下一步攪拌樁的大規(guī)模施工提供依據(jù)，試樁能有效提高工程質(zhì)量和施工速度。
2.2施工工藝流程
水泥攪拌樁的施工工藝流程大同小異，結(jié)合本工程實(shí)例總結(jié)如下施工工藝流程：地面清理→布設(shè)樁位→對(duì)攪拌機(jī)進(jìn)行定位調(diào)平→攪拌機(jī)正鉆下沉至設(shè)計(jì)深度→配制水泥漿→先打開(kāi)注漿泵，然后反轉(zhuǎn)均勻提升鉆機(jī)→第一次噴漿攪拌提升邊噴漿邊提升→重復(fù)攪拌噴漿→重復(fù)反轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)加固高度→均勻提鉆→成樁結(jié)束→移至下一樁位。
2.3施工注意事項(xiàng)
(1)施工的噴漿過(guò)程不能中斷，也要保證整個(gè)樁體的均勻性，還有樁體一定要進(jìn)入到持力層0.5m以上;
(2)水泥的單位體積消耗量一定要到達(dá)在設(shè)計(jì)要求，如果噴漿量不足，要及時(shí)對(duì)原樁復(fù)鉆復(fù)噴;
(3)攪拌樁的垂直偏差不能超過(guò)1.5%，樁位偏差不超過(guò)5cm，可以通過(guò)在鉆桿頂掛吊錘這項(xiàng)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)控制;
(4)在樁體檢測(cè)合格后一個(gè)月以上才能進(jìn)行填土;在樁頂上面鋪設(shè)一層厚30cm的碎石，以此來(lái)增加承載力，
(5)注意施工過(guò)程的安全，所有施工及工作人員都應(yīng)該在安全距離之外，另外由于是不間斷施工容易造成施工人員疲勞，有可能因此出現(xiàn)施工安全事故。
3 水泥攪拌樁質(zhì)量控制
3.1 質(zhì)量控制要求
(1)對(duì)成樁28d后的攪拌樁采用復(fù)合地基靜荷試驗(yàn)，復(fù)合地基承載力應(yīng)不小于設(shè)計(jì)值120kPa，檢查數(shù)量為施工段總樁數(shù)的0.5%。
(2)對(duì)成樁28d后的攪拌樁采用單樁載荷試驗(yàn)，單樁承載力應(yīng)不小于設(shè)計(jì)值12kN，檢查數(shù)量為施工段總樁數(shù)的0.5%。
(3)對(duì)成樁28d后的攪拌樁進(jìn)行鉆孔取芯(樁身上中下段各取一組)檢測(cè)樁身無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，并了解樁身強(qiáng)度、完整性和樁長(zhǎng)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。檢查數(shù)量為施工段總樁數(shù)的0.5%。
(4)對(duì)成樁7d后的攪拌樁，由施工單位進(jìn)行開(kāi)挖自檢，各相關(guān)單位人員到場(chǎng)檢查，觀測(cè)樁體成型情況及攪拌均勻程度，測(cè)量成樁直徑，并如實(shí)做好記錄，檢查數(shù)量為施工段總樁數(shù)的5%。
3.2 質(zhì)量控制方法
質(zhì)量控制主要是采取的是抽查方法，因?yàn)樵谲浕幚淼倪^(guò)程中樁基的數(shù)量往往是比較大，不可能每根樁基都進(jìn)行檢查，這樣會(huì)影響工期，也會(huì)增加工作量，因此為了既能保證質(zhì)量又能保證不耽誤工期的最好辦法是抽查。抽查按樁機(jī)編號(hào)隨機(jī)抽查和按施工臺(tái)班抽查兩種方法相結(jié)合。抽查時(shí)做好抽查記錄，包括樁編號(hào)、設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、實(shí)際樁長(zhǎng)、電流量等數(shù)據(jù)。
3.3 質(zhì)量控制內(nèi)容
質(zhì)量控制內(nèi)容比較多，并且可能因?yàn)榫唧w工程情況不同而控制內(nèi)容也有可能不一樣，結(jié)合本工程實(shí)例，闡述下重點(diǎn)質(zhì)量控制內(nèi)容：
(1)施工單位管理人員是否到位，樁機(jī)操作人員是否持證上崗。
(2)機(jī)械及儀表運(yùn)行是否正常。
(3)自動(dòng)記錄儀顯示樁長(zhǎng)與實(shí)測(cè)樁長(zhǎng)是否一致。
(4)復(fù)攪深度、次數(shù)及提升速度是否符合要求。
(5)每盤(pán)漿液拌制水泥用量是否符合要求。
(6)施工與施工記錄是否同步，記錄是否完整、屬實(shí)。
(7)水泥攪拌樁施工出現(xiàn)異常情況處理。
3.4 質(zhì)量控制過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題
在本工程的質(zhì)量控制過(guò)程中出現(xiàn)的主要問(wèn)題如下：
3.4.1施工單位項(xiàng)目機(jī)構(gòu)人員問(wèn)題
(1)施工單位項(xiàng)目機(jī)構(gòu)人員未按投標(biāo)文件所承諾的人員配備齊全到位。
(2)施工單位工程技術(shù)負(fù)責(zé)人未按著要求到工地，施工技術(shù)人員未按著要求到現(xiàn)場(chǎng)控制施工參數(shù)的實(shí)施，樁機(jī)操作人員沒(méi)有持證上崗。
(3)工程技術(shù)負(fù)責(zé)人未對(duì)工人進(jìn)行詳細(xì)交底。
3.4.2施工機(jī)械問(wèn)題
(1)電流表、壓力表、自動(dòng)記錄儀等在運(yùn)行中有個(gè)別出現(xiàn)故障。
(2)自動(dòng)記錄儀顯示樁長(zhǎng)與實(shí)測(cè)樁長(zhǎng)有個(gè)別出現(xiàn)不一致。
(3)現(xiàn)場(chǎng)水泥攪拌樁樁機(jī)鉆頭沒(méi)有根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，整改為葉片三層，每層兩片。
(4)施工單位沒(méi)有對(duì)每臺(tái)樁機(jī)設(shè)備及儀表進(jìn)行自檢自糾。
3.4.3施工工藝
(1)施工人員對(duì)施工記錄不及時(shí)，對(duì)電流數(shù)據(jù)變化未認(rèn)真觀察，施工記錄與施工應(yīng)同步，記錄不完整屬實(shí)。
(2)施工單位沒(méi)有嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及配合比試驗(yàn)報(bào)告的要求控制水灰比，并檢查每盤(pán)漿液密度。
(3)施工過(guò)程中，沒(méi)有提供水泥噴漿段漿量公式、計(jì)算過(guò)程及結(jié)果，應(yīng)該同時(shí)由工程技術(shù)負(fù)責(zé)人審核簽字，并報(bào)監(jiān)理工程師審查。
(4)噴漿灌漿量及段漿量等參數(shù)沒(méi)有按要求注明在標(biāo)牌上，掛設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)。
(5)不是所有樁機(jī)配備有樁位圖，且每打完一根樁在樁位圖上標(biāo)記出來(lái)。
3.4.4對(duì)試打工程樁成樁28d后抽查檢驗(yàn)
(1)單樁載荷試驗(yàn)共選5根，已檢測(cè)4根完成，部分不合格，單樁承載力設(shè)計(jì)值≥12KPa，試驗(yàn)結(jié)果最小值14kPa，最大值25kPa。
(2)鉆孔取芯檢測(cè)共選5根，已檢測(cè)4根完成，部分芯樣呈碎狀，部分未取出，局部芯樣未凝結(jié)。
(3)復(fù)合地基承載力試驗(yàn)共選6根，承載力設(shè)計(jì)值≥120kPa，已檢測(cè)1根完成，結(jié)果合格。
3.5 質(zhì)量控制過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題處理
(1)施工單位管理人員未到位，樁機(jī)操作人員未經(jīng)考核合格持證上崗的，發(fā)出監(jiān)理工程師通知單責(zé)令施工單位改正。
(2)出現(xiàn)機(jī)械及儀表故障時(shí)，要求該機(jī)立即停工，該樁應(yīng)重新施工，儀表應(yīng)重新檢定合格后方可使用。
(3)自動(dòng)記錄儀顯示樁長(zhǎng)與實(shí)測(cè)樁長(zhǎng)不一致時(shí)，該樁機(jī)在該時(shí)段施工的樁長(zhǎng)按最小長(zhǎng)度計(jì)算。
(4)復(fù)攪深度、次數(shù)及提升速度不符合要求時(shí)，發(fā)出監(jiān)理工程師通知單責(zé)令施工單位改正。
(5)隨機(jī)抽查每盤(pán)漿液密度，當(dāng)拌制水泥用量不符合要求時(shí)，發(fā)出監(jiān)理工程師通知單責(zé)令施工單位改正。
(6)水泥攪拌樁施工與施工記錄未同步，或樁編號(hào)、設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、實(shí)際樁長(zhǎng)、電流量、成樁時(shí)間、噴漿量等數(shù)據(jù)未記錄完整的，發(fā)出監(jiān)理工程師通知單責(zé)令施工單位改正。每臺(tái)樁機(jī)必須配有樁位圖，每打完一根樁在樁位圖上標(biāo)記出來(lái)。
(7)水泥攪拌樁施工出現(xiàn)實(shí)際樁長(zhǎng)大于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)1m以上，或小于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)很多，以及出現(xiàn)其他異常情況時(shí)，必須及時(shí)通知監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)及勘察等單位處理。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，與其它軟基處理手段相比水泥攪拌樁處理軟土地基雖然具有施工方便、工期短、工后沉降小等顯著優(yōu)點(diǎn)，但其施工質(zhì)量控制的好壞對(duì)工程整體影響非常大。因而水泥攪拌樁施工中要緊抓施工環(huán)節(jié)，采取有針對(duì)性的質(zhì)量控制措施，質(zhì)量控制必須貫穿于施工的全過(guò)程，只有這樣才能有效地控制水泥攪拌樁樁體質(zhì)量，達(dá)到工程預(yù)期效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 王曉東，公路軟基處理水泥攪拌樁的施工質(zhì)量控制及檢測(cè)[J]交通標(biāo)準(zhǔn)化，2011.11
