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(shí)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(jì)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(xué)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(dān)西安一寶雞、西安一潼關(guān)改擴(kuò)建項(xiàng)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(diǎn)干拌水泥碎石樁施工時(shí)，用水泥碎石混和料置換路基原料，再搗實(shí)處 理，對(duì)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(shí)度提高， 水泥碎石混和料與地表滲水發(fā)生物理化學(xué)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(jì)要求。其主要特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)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(qiáng)度高，對(duì)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(duì)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(bǔ)強(qiáng)，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(qiáng)，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(gè)軟弱土層，樁端到達(dá)下部相對(duì)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(dān)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(shí)震 動(dòng)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(qiáng)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(qiáng)，降低天然土質(zhì)孔隙率 進(jìn)而提高了復(fù)合地基承載力。4.4 對(duì)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(xué)作用形成固結(jié)樁體，具有一定強(qiáng)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(diǎn)5.1 施工流程圖移機(jī)5.2 操作要點(diǎn)5.2.1 工作面整理：對(duì)原地面進(jìn)行整平處理，進(jìn)行必要回填和開挖，以滿足 臨時(shí)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(duì)其硬化，并進(jìn)行碾壓密實(shí)以整平場(chǎng)地，形成工作面。

5、5.2.2 放樣先用全站儀進(jìn)行控制放樣，每20-50m一個(gè)點(diǎn)，后用水準(zhǔn)儀、皮尺或鋼卷 尺按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行細(xì)部放樣定位，測(cè)頂點(diǎn)地面標(biāo)高 ，用灰點(diǎn)按樁間距 標(biāo)記碎石樁施打位置并編號(hào)。5.2.3 鉆機(jī)就位采用螺旋鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，鉆機(jī)就位要考慮工序和半成品保護(hù)，一般采用 到退法施工，調(diào)整樁機(jī)塔架，將鉆機(jī)或鏟頭對(duì)準(zhǔn)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(jī)就位后進(jìn)行鉆孔，做好原始記錄，由于進(jìn)尺較快，隨時(shí)檢查鉆桿 垂直度和孔位偏差，對(duì)出渣土質(zhì)跟蹤檢查，與設(shè)計(jì)地質(zhì)資料對(duì)比，無差異 鉆至設(shè)計(jì)深度，若有變化隨時(shí)通知相關(guān)人員至現(xiàn)場(chǎng)商量對(duì)策，并在鉆孔原 始記錄中詳細(xì)記錄

6、。5.2.5 孔位檢查設(shè)計(jì)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(jìn)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(gè)套筒套在成孔上，保護(hù)成孔。5.2.6 水泥碎石混和料拌和拌和采用混凝土拌和機(jī)集中拌和，在不加水條件下按配合比要求拌和 均勻，在運(yùn)輸和施工時(shí)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(jī)進(jìn)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(jìn)行夯實(shí)，落錘高 度不小于1m,擊實(shí)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(yán)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(dá)到各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)， 然后再結(jié)合該工程實(shí)際情況和當(dāng)?shù)厥┕l件，確定最適當(dāng)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(xiàng)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(jìn)行跳打；5.3.3 成樁頂面標(biāo)圖為路基底面標(biāo)圖；5.3.4 施工時(shí)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(shí)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(jìn)行試樁，以確定最佳夯實(shí)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(duì)選用碎石應(yīng)為未風(fēng)化碎石，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)符合設(shè)計(jì)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(jì)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(jí)配碎石，石屑采用粒徑05 mm石粉，設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)備見表1。6.3 干拌碎石樁施工所需機(jī)械設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)單位數(shù)量1混凝土拌和機(jī)150L以內(nèi)臺(tái)12裝載機(jī)ZL50C臺(tái)1

9、3運(yùn)輸車輛自卸車臺(tái)3-54螺旋鉆孔機(jī)400mmH 內(nèi)臺(tái)35夯錘機(jī)>300kg臺(tái)5-86全站儀GTS-711臺(tái)17水準(zhǔn)儀索佳臺(tái)18塌落度筒套19取芯機(jī)Z1Z-200E臺(tái)110回彈儀套111壓力機(jī)2000 型臺(tái)16.4 量控制7.1 質(zhì)量控制依據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)7.1.1 遵照中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施 工技術(shù)規(guī)范(JTJ018-96)、公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程(JTG E60-2008)、 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)文件及業(yè)主確定技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。7.1.3 健全質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)，完善以技術(shù)負(fù)責(zé)人，

10、現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人結(jié)合施工班 組為一體質(zhì)量控制體系，實(shí)行崗位責(zé)任制，每道工序每個(gè)施工環(huán)節(jié)實(shí)行定 人、定崗，并有明確獎(jiǎng)懲措施。7.1.4 加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)教育，增強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量要求，施工操作方法向每一個(gè)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(qiáng)工序間質(zhì)量控制檢查，強(qiáng)化施工測(cè)量檢驗(yàn)，技術(shù)人員跟班作 業(yè)，隨時(shí)督促檢查測(cè)量試驗(yàn)人員工作結(jié)果，用數(shù)據(jù)正確指導(dǎo)施工。7.1.6 加強(qiáng)與監(jiān)理配合，出現(xiàn)問題及時(shí)反饋，及時(shí)處理并做好記錄，在 試驗(yàn)段完成后，及時(shí)總結(jié)檢測(cè)數(shù)據(jù)，為大面積施工做好準(zhǔn)備。7.1.7 加強(qiáng)施工組織領(lǐng)導(dǎo)，嚴(yán)密組織，科學(xué)

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(jìn)行沉降觀測(cè)和路基穩(wěn)定性觀測(cè)，并根據(jù)觀 測(cè)結(jié)果對(duì)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(duì)所用水泥、河砂、碎石選擇和進(jìn)料嚴(yán)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(jì)要求及時(shí)送檢。7.2.2 混凝土攪拌質(zhì)量控制混凝土攪拌嚴(yán)格按給定配合比上料，做到配料計(jì)量準(zhǔn)確，保證攪拌時(shí) 間不少于120秒。7.2.3 成樁質(zhì)量控制(1)垂直度控制：鉆機(jī)就位后，通過調(diào)整支架使鏟頭對(duì)準(zhǔn)樁位中心。(2)樁長(zhǎng)控制：根據(jù)樁長(zhǎng)確定成孔深度，按設(shè)計(jì)要求逐一丈量，并做 好記錄。(3)樁

12、位控制：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，將樁準(zhǔn)確位置放到施工作業(yè)面上，用 鐵釘和白灰為樁位作好標(biāo)識(shí)、編號(hào)。鉆機(jī)就位對(duì)中要準(zhǔn)確，嚴(yán)格按操作規(guī) 程進(jìn)行施工。干拌水泥碎石樁質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)見表 2。表2干拌水泥碎石樁質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)序號(hào)檢查項(xiàng)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(jì)抽查2%23樁長(zhǎng)(m(不小于設(shè)計(jì)實(shí)測(cè)34豎直度(為1.5實(shí)測(cè)25灌后量不小于設(shè)計(jì)實(shí)測(cè)28、安全措施8.1 應(yīng)遵照中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(guó)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(yán)格按施工工藝、施工操作規(guī)程、施工組織設(shè)計(jì)有

13、關(guān)安全條款進(jìn)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(yán)禁無證操 作、違章作業(yè)。8.5 施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)必須戴安全帽，嚴(yán)禁赤腳、穿拖鞋或高跟鞋進(jìn)入 施工現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)于被允許參觀和檢查人員需佩 帶規(guī)定防護(hù)用具。8.6 夜間施工時(shí)，要有足夠照明，施工危險(xiǎn)區(qū)域，白天懸掛明顯標(biāo)志， 夜間懸掛標(biāo)志燈。8.7 所有現(xiàn)場(chǎng)施工人員嚴(yán)禁酒后上崗。8.8 經(jīng)理辦公室加強(qiáng)與氣象部門聯(lián)系，重點(diǎn)收集高溫、臺(tái)風(fēng)、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(shí)，立即上報(bào) 項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)，及時(shí)采取措施。

14、9、環(huán)境保護(hù)9.1 生態(tài)環(huán)境保護(hù)9.1.1 對(duì)原有生態(tài)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合施工中可能產(chǎn)生影響，合理進(jìn)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(yán)格落實(shí)其它環(huán)保措施，保護(hù)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(duì)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(dòng)，施工完畢后，盡快恢復(fù)原有地貌，并進(jìn)行植 被防護(hù)。9.1.5 對(duì)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(yùn)至監(jiān)理工程師認(rèn)可地點(diǎn)進(jìn)行掩埋，以防泄露，造成對(duì)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(shí)、種植植被等。9.2 施工期生產(chǎn)和生活廢水處理工地場(chǎng)區(qū)水污染主要來自生產(chǎn)廢水，生產(chǎn)廢水包括施工機(jī)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(jìn)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(jìn)入施工區(qū)機(jī)動(dòng)車輛消音排煙凈化系統(tǒng)一定要完好。9.3.2 作業(yè)場(chǎng)區(qū)和施工便道要定期打掃，灑水車要適時(shí)進(jìn)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(jī)械運(yùn)輸車輛途經(jīng)居住場(chǎng)所時(shí)應(yīng)減速慢行，不鳴喇叭。9.4.2 適當(dāng)控制機(jī)械動(dòng)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(jì)劃，規(guī)定噪聲大、沖擊性強(qiáng) 并伴有強(qiáng)烈振動(dòng)活動(dòng)安排在白天進(jìn)行，把噪聲控制在合理范圍之內(nèi)。10、節(jié)能措施10.1 加強(qiáng)能源管理，建立和完善節(jié)能考核制度，合理安排施工，加強(qiáng) 生產(chǎn)調(diào)度指揮，建立和完善崗位責(zé)任制，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，提高機(jī)械設(shè) 備使用效率。10.2 按照國(guó)家有關(guān)計(jì)量法律、法規(guī)和有關(guān)規(guī)定，加強(qiáng)能源計(jì)量管理， 配備準(zhǔn)確可靠計(jì)量器具，對(duì)耗能設(shè)備實(shí)行嚴(yán)格計(jì)量管理。10.3 禁止使用耗能變壓器，使用新型符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)變壓器，將能耗降 到最低。10.4 禁止購(gòu)置、使用國(guó)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(shí) 降低了工程成本，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)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(duì)含水量大土層結(jié)構(gòu)， 效率高，功效快，可加快施工進(jìn)度，并能有效提高路