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道路软基处理中碎石桩施工质量控制要点

144 2020-08-19 11:42:57

道路路基工程的施工质量是路面工程的前提基础,对道路施工的整体质量有着重要的影响。路基的微小变化都会通过结构层传至路面,引起路面的变化,进而影响道路行车,而软基处理的施工质量又是保证路基工程施工质量的重点。道路软基可能导致出现一些的问题,当路基的抗剪强度不足以支承上部路面结构的自重及外荷载时,地基就会产生局部或整体剪切破坏。当路基在上部结构的自重及外荷载作用下,产生过大的沉降和不均匀沉降变形时,当路基的渗漏量超过容许值时,会导致路面塌陷、拉裂等情况的发生。在青岛沿海地区存在大量填海及滨海滩涂改造的场地,这些软基处理的质量是道路施工的关键问题。笔者通过振动沉管碎石桩工艺在城阳区双埠片区基础设施配套工程主环路软基处理过程中的应用,结合相关试验检测成果和施工过程控制管理,将碎石桩施工过程中的施工质量及相关参数控制要点探讨如下。

一、设计概况

道路软基处理中碎石桩施工质量控制要点

工程位于城阳区流亭街道双埠片区,碎石桩桩径500mm采用1.2m等边三角形布置,设计桩长7.0-12.0m。结合工程实际及设计要求,本工程采用的碎石桩工艺为振动沉管碎石桩,主要工艺流程为:振动沉管-碎石填充-振动提管-振动反插。


二、施工控制要点

1、振动沉管

振动沉管在淤泥层的沉管控制参数为振冲电流,90kw振冲锤在淤泥层的沉管电流一般在40-45A,若存在夹层可能出现短暂电流偏大的现象。振动沉管在施工过程中易出现的问题和控制要点是竖直度偏差较大和达不到设计桩底标高。

竖直度是保证碎石桩成桩质量的前提,对于竖直度施工控制要点:严格控制沉管速度,一般控制在1.0-1.5m/min,根据线锤的情况及时调整桩管的竖直度,若出现竖直度超过1.5%且无法调整的现象则停止沉管,将此段已完成的桩振动填充后重新施工;沉管桩底标高能达到设计要求的应严格按设计标高进行控制,对于沉管底标高达不到设计要求的则按照以下原则控制:淤泥层沉管电流为40-45A,初入持力层电流变化至90-100A,进持力层后桩机抖动剧烈,若以150-200A的电流振动3-5min,桩管下沉高度不超过10cm为收锤标准,此种桩应及时报告监理工程师,并做好现场记录工作,在试验检测阶段将此种类型的桩作为单桩成桩力和符合地基承载力检测的重点。

2、碎石填充

碎石填充过程中控制要点为碎石用量的控制,包括单桩碎石用量和区域碎石用量。碎石材料为2-4cm碎石;含泥量不得超过5%。碎石桩充盈系数按1.2-1.4,则每米碎石填充量至少为π(0.5)2×1.2=0.2355 m³,粗控制为铲车铲料,每斗按测定的容积计量,施工过程中由专人进行计数;精控制为振动沉管过程中桩管进行填充,振动拔管前将桩管内碎石填满,此时桩管内碎石为固定体积(根据桩管内径和桩管高度进行计算)。此时按照成桩长度和充盈系数进行计算用量,振动拔管和反插过程中及时填充剩余部分碎石量。

区域碎石用量根据区域碎石出场过磅单进行严格控制,对于区域用量不能满足计算要求的要及时查明原因并采取补强措施。

3、振动提管

振动提管的质量直接影响碎石桩的成桩密实度,是碎石桩施工的重要控制步骤之一。结合本标段试验桩的情况,振动拔管的难点是碎石下料。针对碎石桩下部淤泥层较深和淤泥液化程度较高的现象,我项目参考类似工程施工经验,给每台桩机配备了一台12MPa空压机,在提管过程中进行增压,辅助碎石下料。空压机在提管过程中使用,压力控制在8-10MPa。

针对底层淤泥厚度深,碎石填充难,为充分保证碎石桩的成桩质量,结合施工经验,建议施工过程中加大桩体下半部分的反插次数和留振时间。反插到桩底次数为3次,留振时间增加至1.5-2min,第三次反插在淤泥层的沉管电流有明显变化(一般在65-75A之间),若电流与原沉管电流无变化或变化不大,则继续重复进行反插,上半部分严格按照提管2.0m,反插1.5m,留振1min执行。

振动提管过程中容易出现的另一个质量隐患是断桩和桩体局部密实度达不到设计要求。通过实验桩检测情况分析,此类问题的成因局部存在一层液化程度较高淤泥层,针对此种现场的处理方法是,各区域先进行试桩,试桩完成后及时进行碎石桩密实度检测,检测此淤泥层是否存在或存在深度,此淤泥层在施工控制时加大反插次数和留振时间。


三、结语

在软土地基上修建道路并不都会发生问题,只要软基处理施工过程控制得当,就可以保证路基的稳定和使用效果。软土地基处理的目的是增加地基稳定性,减少施工后的不均匀沉陷,所以施工的技术人员必须意识到软土地基的危害性,坚决以数据说话,认真检测桩体的密实度和地基承载力,并根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的处理方案,同时一定要采集施工后的工后沉降数据,积累经验,为今后的施工打下坚实的基础。