分析樁基施工技術設計與施工控制

謝國容，熊永波

(貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 工程概況

某高速公路工程U標段所在地區的地形地勢開闊平坦，但沿線水網密布，分布有諸多河流溝渠。沿線所在場地為沖擊平原地貌，其高程在11～13 m范圍內，由砂土(粉土)、第四系與粉質粘土等部分組成。工程設計采用水泥攪拌樁對主線路基進行處理，現以本工程為例，對其樁基施工設計與控制作如下分析。

2 施工設計

該合同段采用水泥攪拌樁進行處理的路基段包括：K67+350.5～K67+390.5段；K67+434.4～K67+474.5段；K68+591.5～K68+631.5段；K68+700.5～K68+740.5段；K71+387～K71+417段；K71+425～K71+455段；K71+801.5～K71+841.5段；K71+885.5～K71+925.5段；K72+298.5～K72+338.5段；K72+391.5～K72+431.5段等，除一般路基段外，還包括涵洞路基與橋頭路基。樁基處理總長在380 m左右，根據圖紙，需布置14 171根樁，其總長為141710 m。樁基布置按正三角形進行，樁徑50 cm，水泥采用32.5普硅水泥，水灰比為0.45～0.55，水泥劑量按12%～15%控制，除樁頂6 m之內水泥劑量取55 kg/m外，其它均為50 kg/m，樁基形成后，其單樁承載力需要達到120 KN以上。

設計在K68+591.5～K68+631.5段進行首件樁布置，樁徑50 cm，按1.2 m、1.5 m和1.8 m三種樁間距布置，樁長共17 080 m，成型后呈正三角形，樁長相同，均為10 m，預壓9個月。根據設計要求，以32.5普硅水泥為固化劑，水泥劑量取50 kg/m，7 d與28 d強度分別應達到700 KPa、1 350 KPa以上，且單樁承載力必須達到120 KN以上。

3 施工控制

3.1 施工準備

做好清表，并利用推土機將地面整平。

組織施工和管理人員并開展詳細的技術與安全交底，確定安全與質量隱患，明確各項注意事項，以提高全體人員安全和質量意識。

組織施工材料進場，進場的材料必須具備齊全的證書，同時還要做好取樣送檢，經檢驗確認合格后方可在施工中使用。

做好施工的臨時用水和用電，以及施工便道的鋪設，在便道兩側應開挖排水溝，溝寬以0.5 m為宜。

施工開始前對鉆桿的長度進行丈量，并做好相應的標記，用于隨時了解實際鉆進深度及復攪的深度，使實際的樁長達到設計要求。

3.2 施工測量

將建設方提供的基準點作為依據，建立閉合導線控制網，并根據這一控制網，對軸線進行測量與設置，然后結合軸線完成對所有細部的測量與設置。施工開始前，對測量基準點進行檢查與復核，根據實際需要增加水準點與控制點，并完成控制網的建立，為施工放樣奠定良好基礎。將樁位測放出以后，要設置專門的標記，復核完成并確認無誤后開始施工。

3.3 工序控制

(1)定位

樁機可利用行走系統實現移動，在樁機到達設計要求的樁位后，使其對中。如果地面有很大起伏，則也設置液壓裝置來平衡，確保樁機處于完全水平。之后對鉆桿的長度和鉆頭的直徑進行檢查，確認無誤后開始后續作業。

(2)水泥漿制備

水泥劑量根據土體質量確定，即土體質量0.15倍，水灰比取1∶0.5。在施工中，若需要加水，則必須使用定量容器，以此對用水量予以嚴格控制。另外，水泥漿要在樁機下到設計要求的深度以后開始制備。將水泥漿制備好后應均勻攪拌，避免離析，在泵送時要保持連續，制漿設備中的水泥漿應始終處于攪拌狀態，現場的工作人員要做好泵送時間及數量的記錄。

(3)預拌下沉噴漿

在樁基冷卻水循環系統正常運作后，開啟樁機并對吊索進行放松，促使樁基沿導向架不斷下沉和攪拌，對于下沉速度，需使用電流監測表實時控制。一般情況下下沉速度不能超過0.8 m/min，且正常工作時的電流應控制在70A以內。在噴漿攪拌時，應持續對水泥漿進行攪拌。期間隨時對設備實際運行情況與地層發生的變化進行檢查， 在確認鉆頭下沉到設計要求的深度以后方可停鉆。

(4)提升噴漿攪拌

對鉆頭進行提升并噴漿攪拌，在噴漿時，應通過攪拌使水泥漿和土體充分結合，并防止水泥漿發生離析，實際的噴漿量采用計算機自動記錄和控制，在與地面相距50 cm后結束噴漿。如果施工因故中斷，則要在恢復前將樁機下沉到中斷點以下1 m處，且中斷的時間不能超過3 h，否則水泥漿凝結導致堵管，此時要將管路取出進行沖洗。

(5)二次攪拌噴漿

在第一次噴漿攪拌結束后，開始第二次下沉、噴漿和攪拌，方法與上述相同。

(6)清洗

如果樁機施工完全停止或間歇很長時間，則要向攪拌桶中添加數量清水，并開啟泵機對管路中殘留水泥漿進行沖洗，到基本干凈為止。同時還要把粘附于樁機頭上的土清除干凈。

(7)樁機移位

完成一根樁基的施工后，將樁機盡快移動到下一根樁的位置，對上述工序予以重復。

(8)樁頭回填

施工至與頂端相距0.5 m的位置后，由于土壓相對較小，所以攪拌質量會明顯變差，此時即可將樁機移位，由人工進行樁頭回填，回填材料除水泥外，還需添加適量石灰，在翻挖、攪拌至均勻后將其分層壓實。

3.4 成樁檢測

在樁基施工結束后，應盡快進行檢測，在檢測項目中，輕型觸探檢測、抗壓強度試驗與荷載試驗是三個必須完成的項目，其中，載荷試驗還包括單樁試驗與復合地基試驗兩部分。樁基檢測合格的標準為：

(1)7 d與28 d抗壓強度分別應達到0.7 MPa、1.35 MPa以上；

單樁承載力試驗值與復合地基整體承載力試驗值均達到標準，符合設計要求。

4 結束語

綜上所述，水泥攪拌樁技術在高速公路工程中的應用能有效改善路基技術狀況，但想要達到理想的效果，一方面要根據工程實際情況，結合總體設計要求，做好樁基施工設計，以此為樁基施工順利進行奠定良好基礎，提出必要的依據；另一方面則是要在施工中重視并加強施工控制，包括施工準備、測量放樣、工序控制及成樁檢測。截至目前，本工程樁基施工已經順利完成，經檢測樁基質量合格，無論是強度，還是單樁及復合地基的實際承載力，都能達到預期設計要求，說明本工程樁基設計與施工控制合理有效，值得參考借鑒。