干拌水泥碎石樁施工工法

1、干拌水泥碎石樁施工工法1、前言在高速公路施工中軟基處理方法常用有：塑料排水法、砂墊層法、等 載、超載預(yù)壓法、固結(jié)法、反開挖法、灰土樁、干拌碎石樁等等，干拌水 泥碎石樁為常見一種軟基處理方法，能快速實現(xiàn)地基穩(wěn)定性，保證填土， 減少路基不穩(wěn)定沉降量，能顯著提高地基承載力，改變地基土變形特征，以滿足基礎(chǔ)設(shè)計要求。干拌水泥碎石樁由于是干拌水泥碎石樁體與地表滲水、樁間土經(jīng)過物 理和化學作用形成復(fù)合地基，大大提高了地基承載力，適應(yīng)于陜西境內(nèi)濕 陷性黃土。近年，陜西高速公路施工路基應(yīng)用較為普遍，廣東華盟路橋工 程有限公司承擔西安一寶雞、西安一潼關(guān)改擴建項目路基處理均采用干拌 水泥碎石樁施工，通過大面積施工，

2、掌握了干拌水泥碎石樁工藝原理和施 工方法。2、工法特點干拌水泥碎石樁施工時，用水泥碎石混和料置換路基原料，再搗實處 理，對原狀土體具有擠密作用，從而使樁周圍一定范圍內(nèi)土層密實度提高， 水泥碎石混和料與地表滲水發(fā)生物理化學作用，降低路基含水量，有利于路 基穩(wěn)定，提高地基承載力，滿足設(shè)計要求。其主要特點是工藝簡單，設(shè)備要求 不高，原材料可以就地取材，與原地貌形成整體強度高，對路基不穩(wěn)定沉 降起到有效抑制作用，有效解決新舊路基拼接處不穩(wěn)定沉降，并對加快工 期起到積極作用。3、適用范圍本工法適用于高含水量（A 16%）、低密度沙性土、粉性土等塑性指數(shù) 較低路基軟基處理，也可以作為房屋建筑地基補強，服務(wù)

3、區(qū)地基處理以及路 基拓寬拼接部位等。4、工藝原理4.1 由于飽和軟土粒間結(jié)合力強，孔隙水很難排出土體，在外力作用下， 擠壓周圍土體，使土體產(chǎn)生側(cè)移和地表隆起，剛度較大碎石樁體，置換樁 體部位軟土，形成復(fù)合地基，碎石樁貫穿整個軟弱土層，樁端到達下部相對硬層，在上部荷載作用下隨著樁土等量變形逐漸集中到樁上，從而使樁 周軟弱土分擔壓力相應(yīng)減少起到了應(yīng)力集中作用，即置換作用。4.2 干拌水泥碎石樁具有吸收樁間土水分作用，有利于降低路基填料含 水量。干拌水泥碎石樁有效地提高了地基、路基排水能力，成為防止液化 地基有效技術(shù)之一。4.3 在沙性土、粉性土等塑性指數(shù)較低土層中干拌水泥碎石樁施工時震 動或擠壓使

4、土體得到擠密，利用橫向擠密作用，提高樁間土強度和樁側(cè)法向 應(yīng)力，使得樁側(cè)摩阻力得到增加，樁體承載力得到增強，降低天然土質(zhì)孔隙率 進而提高了復(fù)合地基承載力。4.4 對于含水量較大土壤，干拌水泥碎石樁水泥樁體與地表滲水、樁間 土經(jīng)過物理和化學作用形成固結(jié)樁體，具有一定強度，可有效提高處理后 地基承載力，特別適應(yīng)于陜西境內(nèi)濕陷性黃土區(qū)域。5、工藝流程及操作要點5.1 施工流程圖移機5.2 操作要點5.2.1 工作面整理：對原地面進行整平處理，進行必要回填和開挖，以滿足 臨時排水要求，為了便于設(shè)備操作或雨季期施工，宜在其表面鋪筑30-50cm 厚砂性土，對其硬化，并進行碾壓密實以整平場地，形成工作面。

5、5.2.2 放樣先用全站儀進行控制放樣，每20-50m一個點，后用水準儀、皮尺或鋼卷 尺按照圖紙設(shè)計要求進行細部放樣定位，測頂點地面標高 ，用灰點按樁間距 標記碎石樁施打位置并編號。5.2.3 鉆機就位采用螺旋鉆機進行鉆孔，鉆機就位要考慮工序和半成品保護，一般采用 到退法施工，調(diào)整樁機塔架，將鉆機或鏟頭對準樁位，調(diào)整鉆桿垂直度 ，如 不滿足要求，繼續(xù)調(diào)整直至滿足要求為止。5.2.4 鉆孔鉆機就位后進行鉆孔，做好原始記錄，由于進尺較快，隨時檢查鉆桿 垂直度和孔位偏差，對出渣土質(zhì)跟蹤檢查，與設(shè)計地質(zhì)資料對比，無差異 鉆至設(shè)計深度，若有變化隨時通知相關(guān)人員至現(xiàn)場商量對策，并在鉆孔原 始記錄中詳細記錄

6、。5.2.5 孔位檢查設(shè)計要求孔位偏差w 10cm,垂直度偏差w 1.5%,成孔直徑30cm,成樁 直徑30cm,成孔后按要求進行檢查，為了防止樁體鉆出泥土掉入已鉆好孔 中，用鋼鐵皮做成一個套筒套在成孔上，保護成孔。5.2.6 水泥碎石混和料拌和拌和采用混凝土拌和機集中拌和，在不加水條件下按配合比要求拌和 均勻，在運輸和施工時要防止混和料離析。5.2.7 投料成樁干拌水泥碎石樁成樁是用人工配合專用夯錘機進行錘擊回填，每次往孔內(nèi)倒入水泥碎石（厚度不大于 30cm）,用300kg重錘進行夯實，落錘高 度不小于1m,擊實7次，重復(fù)這一步驟，自下而上地制作樁體，直至孔口。 在此過程中嚴格控制深度、填料

7、量和錘擊次數(shù)，做好相應(yīng)原始記錄。5.2.8 確定軟基處理范圍、目和處理后所能達到各項技術(shù)、經(jīng)濟指標， 然后再結(jié)合該工程實際情況和當?shù)厥┕l件，確定最適當軟基處理方案， 軟基處理采用干拌水泥碎石樁法處理。5.3 施工注意事項5.3.1 樁孔垂直度偏差不應(yīng)大于1.5%;5.3.2 施工順序應(yīng)考慮隔排隔樁進行跳打；5.3.3 成樁頂面標圖為路基底面標圖；5.3.4 施工時應(yīng)采用防雨措施，防止拌和料受雨水淋濕；5.3.5 有搭板橋和暗涵區(qū)域，樁體施工時注意避讓。5.4 試樁正式施工前應(yīng)按照所確定施工工藝進行試樁，以確定最佳夯實次數(shù)， 一般試樁79根。5.5 料與設(shè)備6.1 原材料要求6.1.1 碎石：

8、對選用碎石應(yīng)為未風化碎石，經(jīng)試驗檢測符合設(shè)計要求， 碎石針片狀含量不宜大于15%,壓碎值不宜大于28%,含泥量不宜大于5%。6.1.2 石屑:采用粒徑05mm潔凈石粉，含泥量小于7%。6.1.3 水泥：采用PC32.5R以上普通硅酸鹽水泥。根據(jù)設(shè)計要求，樁身材料由碎石、水泥、石屑均勻拌合而成，水泥采 用普通硅酸鹽水泥，碎石采用粒徑520mm級配碎石，石屑采用粒徑05 mm石粉，設(shè)計配合比為：碎石：石屑：水泥 =3.3: 2.6: 1,。6.2 主要設(shè)備干拌碎石樁所使用機械設(shè)備見表1。6.3 干拌碎石樁施工所需機械設(shè)備表序號設(shè)備名稱型號單位數(shù)量1混凝土拌和機150L以內(nèi)臺12裝載機ZL50C臺1

9、3運輸車輛自卸車臺3-54螺旋鉆孔機400mmH 內(nèi)臺35夯錘機>300kg臺5-86全站儀GTS-711臺17水準儀索佳臺18塌落度筒套19取芯機Z1Z-200E臺110回彈儀套111壓力機2000 型臺16.4 量控制7.1 質(zhì)量控制依據(jù)、標準7.1.1 遵照中華人民共和國行業(yè)標準現(xiàn)行公路軟土地基路堤設(shè)計與施 工技術(shù)規(guī)范(JTJ018-96)、公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程(JTG E60-2008)、 公路工程質(zhì)量檢驗評定標準JTG F-80/1-2004 (土建工程)要求執(zhí)行。7.1.2 應(yīng)按本工程招標文件及業(yè)主確定技術(shù)質(zhì)量標準要求執(zhí)行。7.1.3 健全質(zhì)量管理機構(gòu)，完善以技術(shù)負責人，

10、現(xiàn)場負責人結(jié)合施工班 組為一體質(zhì)量控制體系，實行崗位責任制，每道工序每個施工環(huán)節(jié)實行定 人、定崗，并有明確獎懲措施。7.1.4 加強質(zhì)量意識教育，增強全體人員質(zhì)量觀念，做好施工交底和上 崗前培訓(xùn)，將技術(shù)標準、質(zhì)量要求，施工操作方法向每一個參加施工人員 交待清楚，做到人人心中有數(shù)，使工程處于全面受控狀態(tài)。7.1.5 加強工序間質(zhì)量控制檢查，強化施工測量檢驗，技術(shù)人員跟班作 業(yè)，隨時督促檢查測量試驗人員工作結(jié)果，用數(shù)據(jù)正確指導(dǎo)施工。7.1.6 加強與監(jiān)理配合，出現(xiàn)問題及時反饋，及時處理并做好記錄，在 試驗段完成后，及時總結(jié)檢測數(shù)據(jù)，為大面積施工做好準備。7.1.7 加強施工組織領(lǐng)導(dǎo)，嚴密組織，科學

11、施工，做好施工過程中協(xié)調(diào)， 使施工井然有序，忙而不亂，確保工程一次合格。7.2 質(zhì)量控制措施碎石樁完成后應(yīng)在施工中進行沉降觀測和路基穩(wěn)定性觀測，并根據(jù)觀 測結(jié)果對路基填筑速度和預(yù)壓期等作必要調(diào)整。7.2.1 原材料質(zhì)量控制對所用水泥、河砂、碎石選擇和進料嚴把質(zhì)量關(guān)(品種、產(chǎn)地、規(guī)格、 質(zhì)量等)，并按規(guī)范、設(shè)計要求及時送檢。7.2.2 混凝土攪拌質(zhì)量控制混凝土攪拌嚴格按給定配合比上料，做到配料計量準確，保證攪拌時 間不少于120秒。7.2.3 成樁質(zhì)量控制(1)垂直度控制：鉆機就位后，通過調(diào)整支架使鏟頭對準樁位中心。(2)樁長控制：根據(jù)樁長確定成孔深度，按設(shè)計要求逐一丈量，并做 好記錄。(3)樁

12、位控制：根據(jù)設(shè)計圖紙，將樁準確位置放到施工作業(yè)面上，用 鐵釘和白灰為樁位作好標識、編號。鉆機就位對中要準確，嚴格按操作規(guī) 程進行施工。干拌水泥碎石樁質(zhì)量檢測指標見表 2。表2干拌水泥碎石樁質(zhì)量檢測指標序號檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法、頻率權(quán)值1樁距(mm士 150皿2%12樁徑(cm)不小于設(shè)計抽查2%23樁長(m(不小于設(shè)計實測34豎直度(為1.5實測25灌后量不小于設(shè)計實測28、安全措施8.1 應(yīng)遵照中華人民共和國行業(yè)標準公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程(JTJ076-95)要求執(zhí)行。8.2 應(yīng)遵照國家頒發(fā)有關(guān)安全技術(shù)規(guī)程和安全操作規(guī)程辦理。8.3 嚴格按施工工藝、施工操作規(guī)程、施工組織設(shè)計有

13、關(guān)安全條款進行 施工。8.4 建立健全各工地、各施工環(huán)境下施工安全規(guī)章制度，做好上崗前職 工安全教育培訓(xùn)工作；特殊工種必須持操作證經(jīng)考核后上崗，嚴禁無證操 作、違章作業(yè)。8.5 施工人員進入現(xiàn)場必須戴安全帽，嚴禁赤腳、穿拖鞋或高跟鞋進入 施工現(xiàn)場，嚴禁無關(guān)人員進入施工現(xiàn)場。對于被允許參觀和檢查人員需佩 帶規(guī)定防護用具。8.6 夜間施工時，要有足夠照明，施工危險區(qū)域，白天懸掛明顯標志， 夜間懸掛標志燈。8.7 所有現(xiàn)場施工人員嚴禁酒后上崗。8.8 經(jīng)理辦公室加強與氣象部門聯(lián)系，重點收集高溫、臺風、洪水等方 面資料，一旦發(fā)現(xiàn)有危及工程安全及人員安全災(zāi)害氣象預(yù)兆時，立即上報 項目領(lǐng)導(dǎo)，及時采取措施。

14、9、環(huán)境保護9.1 生態(tài)環(huán)境保護9.1.1 對原有生態(tài)環(huán)境進行調(diào)查，結(jié)合施工中可能產(chǎn)生影響，合理進行 施工組織，盡量采用不破壞原有生態(tài)施工措施。9.1.2 嚴格落實其它環(huán)保措施，保護水質(zhì)和空氣環(huán)境。9.1.3 不得因施工需要，在未經(jīng)業(yè)主和相關(guān)部門容許情況下，毀壞地表 植被，挖掘土石，埋設(shè)管線。對合同規(guī)定施工界限內(nèi)外植物、樹木，必須 盡力維持原狀。做好防火措施，配置滅火器材。9.1.4 積極開展共建活動，施工完畢后，盡快恢復(fù)原有地貌，并進行植 被防護。9.1.5 對有害物質(zhì)（如燃料、油料、舊材料、垃圾等）要通過焚燒或其它 措施處理后運至監(jiān)理工程師認可地點進行掩埋，以防泄露，造成對城市環(huán) 境損害。

15、9.1.6 恢復(fù)自然景觀。具體內(nèi)容包括：清除臨建設(shè)施、各工地居住區(qū)污 水溝、糞便及垃圾消毒滅菌清除并用凈土填埋、壓實、種植植被等。9.2 施工期生產(chǎn)和生活廢水處理工地場區(qū)水污染主要來自生產(chǎn)廢水，生產(chǎn)廢水包括施工機械設(shè)備清洗 含油廢水和開挖土石方排水。含油廢水和含砂、石廢水分別進行處理，含 油廢水用隔池去油污，含砂、石廢水則由沉淀池將其中固體物料沉淀下來。 生產(chǎn)廢水經(jīng)處理后，按監(jiān)理工程師指示再作引排。9.3 預(yù)防大氣污染9.3.1 進入施工區(qū)機動車輛消音排煙凈化系統(tǒng)一定要完好。9.3.2 作業(yè)場區(qū)和施工便道要定期打掃，灑水車要適時進行灑水，特殊 范圍內(nèi)工作人員要戴防塵面罩，控制煙塵與粉塵污染。9

16、.4 噪音污染9.4.1 機械運輸車輛途經(jīng)居住場所時應(yīng)減速慢行，不鳴喇叭。9.4.2 適當控制機械動力布置密度，在條件允許情況下，拉開一定空間, 減少噪音疊加。9.4.3 采取綜合治理措施，合理安排施工計劃，規(guī)定噪聲大、沖擊性強 并伴有強烈振動活動安排在白天進行，把噪聲控制在合理范圍之內(nèi)。10、節(jié)能措施10.1 加強能源管理，建立和完善節(jié)能考核制度，合理安排施工，加強 生產(chǎn)調(diào)度指揮，建立和完善崗位責任制，加強設(shè)備維護保養(yǎng)，提高機械設(shè) 備使用效率。10.2 按照國家有關(guān)計量法律、法規(guī)和有關(guān)規(guī)定，加強能源計量管理， 配備準確可靠計量器具，對耗能設(shè)備實行嚴格計量管理。10.3 禁止使用耗能變壓器，使用新型符合國家標準變壓器，將能耗降 到最低。10.4 禁止購置、使用國家公布淘汰用能產(chǎn)品和設(shè)備。10.5 組織設(shè)備操作人員以及其他有關(guān)人員參加節(jié)能培訓(xùn)，未經(jīng)培訓(xùn)人 員不得在耗能設(shè)備操作崗位上工作。11、效益分析由于路基含水量大，采用干拌水泥碎石樁施工有效提高工程質(zhì)量同時 降低了工程成本，社會效益和經(jīng)濟效益顯著，具有廣泛應(yīng)用前景。該工法可大面積應(yīng)用于軟土地基，特別針對含水量大土層結(jié)構(gòu)， 效率高，功效快，可加快施工進度，并能有效提高路