軟基處理施工技術在市政公路施工中的應用

許俊旺 計俊濤

軟基是市政道路工程施工的常見問題，為保證市政道路工程建設順利完成，并達到預期的質量成效，必須做好軟基處理。而要想達到預期的軟基處理效果，有必要結合工程實際情況，對軟基處理技術具體應用進行深入分析探討，提出具體的施工工藝方法和需要注意的要點。

一、工程概況

某市政道路工程起、迄樁號為K0+000～K0+211，該段落軟基最大深度為6.9m，路基平均填筑高度在3.50m左右，其中，K1+060～K1+146段軟基的最大深度為5.3m，路基平均填筑高度在2.50m左右，K1+294～K1+380.5段、K1+396.5～K1+460段軟基的最大深度為5.0m，路基平均填筑高度在2.65m左右，該工程軟基設計采用水泥攪拌樁技術處理。

二、施工準備

（1）施工開始前做好各類原材料取樣檢驗，經檢驗確認合格后才能進場，各類原材料進場后都應按照要求的頻率再次抽檢，確認合格后才能在工程中使用。水泥材料進場后應采取有效的防雨和防潮措施，并在下部作為支墊。樁體加固劑使用42.5普硅水泥，應新鮮沒有結塊，在入罐過程中使用篩網進行過篩，使最大粒度保持在5mm以內。

（2）開工前做好二級交底，先由項目總工實施交底，然后由技術人員與現場負責人實施交底，在兩次交底過程中都要明確具體施工要點和注意事項，同時做好交底內容記錄。

（3）按照設計要求的樁長確定機架高度，該標段攪拌樁深度不超過15m，據此將樁機高度確定為18m，鉆桿長度確定為15m。施工時使用的機械設備必須在施工前經過嚴格的檢查維修，保證施工中可以正常運轉。該工程施工機械設備配置為：配備24臺SJB-II型鉆機；配備24臺JBJ-300型制漿機；配備24臺HB3型灰漿泵；配備24臺LD8111-A型電磁流量計；配備5臺BX#-500-1型電焊機；配備5臺200KVA發電機；配備5臺120kVA發電機。

（4）對于設計單位確定的導線點和水準點，必須在開工前會同建設單位代表與監理人員嚴格復核，經復核確認無誤后才能使用。現場測量人員以施工設計圖為依據完成測量放樣，做好相關記錄并繪制布樁圖，報建設單位代表與監理人員復核抽查，認真填寫相應的測放報驗單，最后進行審查簽認。

三、試樁

攪拌樁的現場作業正式開展之前要先實施必要的工藝試樁，以此不斷總結相關作業經驗，也能明確每一個需要注意的技術參數，試樁樁數不能少于五根。在試樁前要告知監理方到場。試樁結束之后，形成專門的報告，經監理方審查確認沒有異常后，為之后的施工作業提供參考依據，沒有得到監理人員指令的情況下不可隨意更改。現場技術主管需要在施工中向機組下達正確的操作指令，同時嚴格監督其執行情況。

做好工藝試樁能實現下列目標：明確每一項技術參數，比如鉆機鉆進時的速度、鉆桿提升時速度、到達持力層時鉆孔底部需要達到的電流大小、送漿時管道需維持的壓力、攪拌時葉片需維持的速度、噴漿與停漿操作對應的時間。此外試樁還能使漿液的拌制與噴射都能保持在均勻的狀態，以及明確鉆進和鉆桿提升過程中受到的阻力情況，并針對不同的特殊情況制定專門的處理措施。

四、施工工藝

1.鉆機就位與調直

組裝并架立施工時需要使用的樁機，對主機不同部位實際連接狀況予以嚴格檢查，同時還要確定漿罐和管路之間的連接是否完全密封，做好適當調整及緊固處理，一旦發現異常，務必盡快排除。在漿罐中裝滿漿料后，需要對進料口實施加蓋密封處理。鉆機安裝時必須和樁位做到完全對準，同時將樁機完全調平，以保證成樁后保持垂直。

2.鉆進與送料

通過調整使鉆機保持水平后即可啟動主電機進行下鉆，待鉆頭和地面解除后啟動空氣壓縮機連續送氣。鉆深由深度尺控制，一般為設計加固深度加上樁機沿橫向發生的移動量和地面高度總和。在深度尺指示的數值達到要求后，即可停止鉆進，并使鉆頭開始反向旋轉，需要注意此時不可提升鉆桿。結束上述操作且經檢查合格后，將送料閥門徹底打開，同時關上送氣閥門，開始噴送加固漿液。

3.提升鉆頭

將漿液噴送至樁的底部后向上緩慢提升鉆頭，注意鉆頭要在底部保留適當時間，這樣做的目的是使樁底被漿液完全充滿，在鉆頭到達設計要求標高后方可完成噴漿，停漿深度和攪拌速度直接相關。如果沒有開始噴樁，則不可向上提升鉆機。在停止提升之前應先關好送氣的閥門，然后將送料閥門關閉，確保空氣壓縮機連續運轉，在鉆頭到達樁柱的頂端后停止提升，但要在原來的位置繼續轉動適當時間，這樣是為了使樁頭保持均勻和密實。

4.重復攪拌與停機

鉆頭持續旋轉并鉆進至樁底設計深度后，向上提升鉆頭在地面實施必要的二次攪拌。在鉆頭到達施工場地的地面以后，可關停主電機及空氣壓縮機，并填寫好施工記錄。樁機在液壓系統驅動下到達下一個樁位，攪拌施工完成后，先在樁頂根據設計要求填筑砂墊層。對于需要設置排水管網和箱涵的部位，應先進行水泥攪拌樁施工，其具體噴漿數量需從樁底到達管中心，在攪拌樁施工結束1個月之后再開始基坑施工，若采用以上處理方法無法滿足對基礎提出的具體要求，需采取有效措施予以加固處理。

五、施工質量控制

（1）按設計要求選擇適宜的水泥品種及標號，同時采取有效的防潮和防雨措施，并嚴格遵循先入庫的先使用和后入庫的后使用原則，防止水泥長時間放置導致標號降低。

（2）制定合理可行的施工方法及管理措施，加強全體人員交底與培訓，確保作業人員做到心中有數。

（3）安排有較高技術水平且精通地基加固方面基礎知識的人員進行現場指導，以保證整個施工過程都處在有效控制狀態，實現預期的規范化與規程化目標。

（4）配備好各類成樁機械設備，并保證其可靠性，以符合工程的各項設計要求。

（5）定期做好自動記錄裝置的檢查和校核，使其始終保持完好。

（6）施工中安排專人進行成樁記錄，需記錄的內容包括樁位、樁號、噴漿數量、深度與復攪深度，及時發現并糾正所有發現的問題，必要時還需制定有效的補救措施。

（7）在成樁過程中設專人實時監控所有發送設備，避免產生堵管的問題。

（8）嚴格按照相關要求做好噴漿量與提升速度的現場控制，確保樁體中的任意深度都能實現充分和均勻拌和。

（9）為確保成樁直徑和漿液拌制的均勻性都能符合相關要求，應做好鉆頭的定期檢驗，一旦發現超限磨損現象，應立即進行維修或者是直接更換。

（10）在樁體上選擇不同部位截取試塊，并將其送交至試驗室進行分割，形成尺寸一致的多個試件，以此比較相同齡期條件下的強度；此外還需采用荷載試驗的方法確定加固完成后形成的復合地基能否達到設計要求。

六、施工注意事項

（1）施工中認真做好計量與施工記錄，需檢查的重點內容包括：所用加固料質量是否合規、數量是否足夠；樁長；成樁期間是否有異常現象發生；樁體的均勻性如何；攪拌過程中的轉速情況；鉆頭向上提升時的速度如何；復攪的長度是否合規以及是否需要補樁或補攪。

（2）在攪拌樁施工中要對樁長、單位長度的水泥用量進行自動記錄，同時實時監測水泥是否完全充滿整個孔底。在試樁階段需要對自動裝置進行嚴格校核，此外在正式施工中還需做好不定期檢查。

（3）施工中采取合理可行的措施避免攪拌樁施工造成環境污染，包括粉塵污染、污水污染與噪音污染，盡量減小對附近既有道路正常行車造成的影響和干擾。

（4）攪拌樁施工的各項操作都要充分考慮之前試樁得出的成果，并且還要注意記錄好每個技術參數。

（5）施工期間加強控制下列指標：噴漿與停漿具體時間、鉆深、鉆桿垂直度、鉆機所處水平位置、停漿面標高及復攪拌具體深度。在確定終鉆提升時，以從整個淤泥層中穿過為基本原則，單位長度水泥損耗量按照不超過1kg/m控制。

（6）施工過程中不允許中途停止噴漿，以保證樁長可以達到要求。在到達設計要求的樁底標高及還沒有開始噴漿時不可向上提升鉆桿；如果由于停電或機械設備發生故障導致噴漿中途停止，則要將鉆機下鉆到噴漿中斷點位以下至少1m的部位，在供漿恢復正常后重新噴漿和提升。

（7）噴漿數量必須與設計要求完全相符，一旦施工時發現實際的噴漿數量較少，則要在原來的樁位做好復鉆及復噴，具體數量要略多于設計數量。施工時認真檢查好罐內漿液數量，并對單位樁長對應的噴漿數量及成樁結束后噴漿總量進行嚴格的復核。

（8）一般情況下要求鉆頭磨損量不超過1cm。將水泥裝入到漿罐之前要經過篩網進行過篩處理，以此去除雜物。

（9）經常對輸漿管路進行檢查，防止發生泄漏與堵塞，管路的實際長度宜按照60m控制，通常不允許超出80m。

七、質量檢測

（1）在成樁7d后需要在監理人員與建設單位人員的監督下做好開挖自檢，挖深按照0.5～2.0m的范圍控制，對成樁情況與攪拌是否均勻、樁徑及樁位偏差進行檢查，實際的檢測頻率需達到2%。

（2）在成樁7d之內進行輕便觸探檢測，其檢測頻率同樣需要達到2%。

（3）水泥攪拌樁質量檢查項目如表1所示。

表1 水泥攪拌樁質量檢查項目、方法與允許偏差

八、施工常遇問題與控制方法

水泥攪拌樁施工中可能遇到以下幾方面問題：

（1）攪拌不均勻。樁身強度與質量主要取決于水泥土攪拌是否均勻，因此在攪拌開始前應先做好地質條件分析。對于粉質黏土和黏土，其內聚力較大，有很強的黏性，若采用常規方法進行施工，則難以保證水泥土均勻性，可能產生分離，使鉆頭上附著土球，對此可通過增加鉆頭葉片長度或增加鉆頭長度或增加上、下葉片之間的距離來解決，另外可增加復攪次數使水泥土達到均勻狀態，若為淤泥質土，則考慮到它的含水率較大，與漿液間無法充分融合，所以會使水泥土攪拌不能完全均勻，出現分離的現象，降低了水泥土成型后的強度，對此要采取增加水泥劑量與濃度，以及反復多次攪拌來達到理想成樁效果。

（2）土質不均勻和障礙樁處理。如果施工區域內存在河道、建筑殘渣或既有建筑的地基，則要以地基報告為依據做好區域劃分，當深度不大時，可采用人工將其清除，然后使用素土進行回填；而當深度較大時，可在得到設計單位的允許后增強鄰樁或在周圍進行補樁。如果施工中遇到硬土層，則可通過對鉆頭工藝的改進來處理，在最下部葉片按照適當距離增設排爪，以此在增加鉆機配重的同時提高鉆頭壓力，必要時也可適量沖水，但要注意這樣會影響到樁身的強度，要慎重采用該方法。

（3）漏漿。漏漿產生原因有很多，如原施工范圍內堆積很多建筑殘渣，其中黏性土含量相對較少，因受地下潛水層持續作用和影響，導致噴漿液產生流失滲漏，影響最終的成樁效果。對此可采取以下措施解決：當深度較淺時可采用換土回填的方式處理；當深度較大時可以在得到設計人員的允許后反復進行上下攪拌，以確保漿液進入到周圍的土層當中，并適當增加漿液濃度，在條件允許的情況下也可使用化學加固法，降低漿液滲入滲出性，以達到理想的加固效果。

九、結論

綜上所述，軟基處理是市政道路工程施工重要環節之一，其處理效果在很大程度上決定了工程質量，所以必須引起相關人員的高度重視，以上結合市政道路工程實例對軟基處理技術具體應用進行了初步分析與總結，旨在為其它類似市政道路工程建設中的軟基處理提供技術參考。