陳虎

（中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司，陜西 西安 710065）

0 引言

常用的地基處理技術(shù)有鉆孔灌注樁、強(qiáng)夯法、換填法、水泥粉煤灰碎石樁等。每種地基處理技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和適用范圍，在選擇地基處理技術(shù)時(shí)，需要綜合考慮地基條件、經(jīng)濟(jì)效益、交通情況等。水泥粉煤灰碎石樁能夠和地基土層相互融合，形成一種高強(qiáng)度復(fù)合地基，而且適用范圍廣，施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，施工速度快等特點(diǎn)，非常契合道路施工的要求，具有良好的推廣價(jià)值?；诖耍_(kāi)展水泥粉煤灰碎石樁在地基處理施工中的應(yīng)用分析和研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

工程位于縣城附近，交通便利，通過(guò)現(xiàn)有325 國(guó)道進(jìn)入鄉(xiāng)村公路可到達(dá)施工區(qū)域。從1#拌合站至現(xiàn)場(chǎng)鄉(xiāng)村道路長(zhǎng)2553m，寬4.6m，其中有跨河橋1 座，橋?qū)?.6m，限重12t，現(xiàn)有交通條件不能滿足施工需求，需對(duì)現(xiàn)交通進(jìn)行拓寬、改造。為達(dá)到施工交通通行條件，將現(xiàn)路面局部拓寬，并加設(shè)避車道。在原跨河橋附近并鋪設(shè)貝雷橋1 座，橋通行荷載100t，采用321 型貝雷片為桁架，I20b 型工字鋼為橫梁，橋面板為8mm 厚花紋鋼板，兩側(cè)采用I10 槽鋼、φ48 鋼管焊立欄桿。

2 水泥粉煤灰碎石樁在地基處理中的優(yōu)勢(shì)

水泥粉煤灰碎石樁是一種在碎石樁中加入適量的石屑、粉煤灰、水泥等材料，加水后進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，固化后就能形成一種具有一定強(qiáng)度的復(fù)合地基，為道路使用提供良好的基礎(chǔ)支持。主要具有以下3 點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。

（1）水泥粉煤灰碎石樁承受的水平和垂直荷載，都是通過(guò)多褥墊層傳遞給樁間土和樁體，二者共同承擔(dān)上部傳輸而來(lái)的荷載。此種樁體性狀，有效克服了傳統(tǒng)樁基礎(chǔ)無(wú)法充分利用樁間土弊端。而且水泥粉煤灰碎石樁是一種復(fù)合地基，具有很大的地基模量，各組合體的受力比較均勻，因此，發(fā)生不均勻沉降的量比較少[1]。

（2）水泥粉煤灰碎石樁施工中，其材料多為工業(yè)廢料粉煤灰和石屑，來(lái)源比較廣泛，可節(jié)約成本。在水泥摻量相同的情況下，水泥粉煤灰碎石樁可提升混凝土強(qiáng)度至少30%。

（3）人工樁機(jī)、鉆孔灌注樁等樁基礎(chǔ)相比，水泥粉煤灰碎石樁施工數(shù)量和大大減少，再加上混凝土拌合物的坍落度比較小，大約在3～5cm 之間，而無(wú)須配筋，造價(jià)會(huì)進(jìn)一步降低。

3 水泥粉煤灰碎石樁施工方法

（1）水泥粉煤灰碎石樁采取了DJB40-ZA 型長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)進(jìn)行連續(xù)成孔，管內(nèi)泵壓混凝土成樁的工藝進(jìn)行施工?；旌狭显诎韬险炯邪韬隙?，再通過(guò)10m3混凝土罐車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，用HBT60 泵進(jìn)行灌注，樁頂1m 范圍內(nèi)采取振搗棒進(jìn)行充分振搗。

（2）水泥粉煤灰碎石樁樁間土采取人工配合0.3m3挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖，并由5t 運(yùn)輸車運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢枚逊艞壴?。褥墊層回填料堆放廠內(nèi)的臨時(shí)堆存場(chǎng)，在具體施工中通過(guò)50t 裝載機(jī)裝車，5t 運(yùn)輸車?yán)\(yùn)到水泥粉煤灰碎石樁施工工作面，再用1.2m3挖掘機(jī)進(jìn)行攤鋪和人工整平處理，褥墊層平整后，用3t 振動(dòng)碾壓設(shè)備進(jìn)行碾壓，并用平板振搗器振搗迷失。

4 水泥粉煤灰碎石樁施工方案

施工前的準(zhǔn)備工作如下。

4.1 測(cè)量放線

依據(jù)水泥粉煤灰碎石樁施工設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)每根水泥粉煤灰碎石樁的位置進(jìn)行精確放樣，確定好位置之后用白灰粉進(jìn)行標(biāo)記。施工技術(shù)負(fù)責(zé)人員進(jìn)行校驗(yàn)，檢驗(yàn)通過(guò)后再上報(bào)給監(jiān)理部門(mén)進(jìn)行審核，審核通過(guò)后才能開(kāi)始正式施工。

4.2 排水處理

本工程排水分為基坑內(nèi)排水和基坑外排水?；觾?nèi)排水，沿基坑周邊設(shè)置40cm×40cm 磚砌排水溝，排水溝厚20cm，基坑外埋設(shè)DN600 預(yù)制鋼筋混凝土排水管，排水管穿圍墻延伸至場(chǎng)外溝道，排水管坡度3.5%，基坑內(nèi)排水溝與排水管連通，積水沿排水溝進(jìn)入排水管流至場(chǎng)外。在基坑四周各設(shè)置一個(gè)集水坑，每個(gè)集水坑內(nèi)裝一臺(tái)3.5kW 污水泵輔助抽排水。基坑外排水，主要是基坑外場(chǎng)區(qū)整體呈中間高，周邊低，有利于排水。在場(chǎng)區(qū)沿路和圍墻布置40cm×40cm 的磚砌臨時(shí)排（截）水溝，穿路埋設(shè)DN300 預(yù)制鋼筋混凝土管，將雨水引流至場(chǎng)外。

4.3 鉆機(jī)鉆孔

保證各項(xiàng)前期準(zhǔn)備工作，都準(zhǔn)備到位之后，及時(shí)進(jìn)行鉆孔操作，在鉆機(jī)就位之前，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)需要對(duì)每根泥粉煤灰碎石樁的位置進(jìn)行十字定位，并做好定位樁，以便隨時(shí)對(duì)鉆孔參數(shù)進(jìn)行檢查。按照設(shè)計(jì)好的泥粉煤灰碎石樁長(zhǎng)度，合理確定機(jī)架的高度，同時(shí)在鉆機(jī)表面做好明顯的深度標(biāo)記。當(dāng)鉆機(jī)就位后，保證鉆頭能夠準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)樁中心，誤差必須控制在20mm 以內(nèi)，并保證鉆頭、鉆桿、鉆孔的中心線在相同垂直線上。而在進(jìn)行鉆孔施工中，必須高度重視對(duì)鉆桿垂直度的檢查和控制，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整，控制鉆桿的垂直度在0.3%以內(nèi)，針對(duì)不同的土層，需要采取不同的鉆進(jìn)速度[2]。

在整個(gè)鉆孔施工中，孔內(nèi)鉆取料旋挖到孔外后利用0.3m3的挖掘機(jī)及時(shí)挖除，通過(guò)5t 自卸汽車?yán)\(yùn)到指定位置進(jìn)項(xiàng)棄渣處理。在鉆孔施工中必須詳細(xì)觀察出料情況，保證樁端進(jìn)入持力層的深度在1.2m 以上，鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度之后，如果依然沒(méi)有達(dá)到持力層，需要適當(dāng)調(diào)整樁長(zhǎng)，以保證單樁的承載力。具體的泥粉煤灰碎石樁施工質(zhì)量控制如表1 所示。

4.4 灌注混合料

（1）鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度之后，及時(shí)灌注混合料，但需要嚴(yán)格控制好提鉆時(shí)間，混合料泵送量需要和拔管的速度相互配合，如果遇到拌和砂土或者是粉土層，必須持續(xù)灌注混合料，不能停泵待料。

（2）在進(jìn)行混合料灌注之前，必須詳細(xì)檢查混合料的坍落度，控制在16～20cm 之間。

（3）在進(jìn)行首批混合料灌注之前，需要采取相同配比的無(wú)石子砂漿進(jìn)行潤(rùn)濕處理。再灌注首批混合料，保證首批混合料充足后，才能開(kāi)啟混凝土泵。初期灌注混合料時(shí)，需要控制好泵送的速度，同時(shí)注意觀察提鉆的速度，混合料灌注中，必須保證導(dǎo)水管位置居中，在導(dǎo)管提升操作時(shí)，應(yīng)有專人指揮，不能發(fā)生骨架傾斜、位移等問(wèn)題。

（4）控制混合料灌注的速度要大于提管的速度，本工程在提管速度控制中，采取計(jì)時(shí)器進(jìn)行聯(lián)合控制，提管的速度需要控制在1.2m/min～1.5m/min 之間，如果以遇到砂土和粉土，要適當(dāng)降低提鉆的速度，以免因?yàn)榱魃耙鹚谆蛘呤菙鄻秵?wèn)題。

4.5 成樁控制

（1）為保證最大限度上保證樁頂控制的標(biāo)高，需要用測(cè)錘隨時(shí)測(cè)量混合料的頂面高度，以精確測(cè)量出樁頂?shù)母≡穸群突旌狭系恼鎸?shí)高度，保證混合料面的高度能夠超過(guò)設(shè)計(jì)高度50cm，孔內(nèi)沉渣厚度宜小于10cm。

（2）在樁頂1m 范圍內(nèi)，插入振搗棒進(jìn)行充分振搗，以保證樁頂?shù)拿軐?shí)度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，成樁完成之后樁頂需要及時(shí)蓋圖封閉和養(yǎng)護(hù)。泥粉煤灰碎石樁成樁7d 后開(kāi)挖樁間土并進(jìn)行樁頭處理。成樁時(shí)間超過(guò)28d 之后進(jìn)行檢測(cè)[3]。

（3）采取低應(yīng)變法對(duì)泥粉煤灰碎石樁的完整性進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)復(fù)合地基靜載試驗(yàn)、單樁靜荷載試驗(yàn)等對(duì)泥粉煤灰碎石樁承載力進(jìn)行全面檢測(cè)。在進(jìn)行靜荷載試驗(yàn)中要做到分部位進(jìn)行，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求共檢測(cè)了8 個(gè)點(diǎn)，而低應(yīng)變檢驗(yàn)的數(shù)量不能少于總泥粉煤灰碎石樁數(shù)量的十分之一，試驗(yàn)樁機(jī)需要隨機(jī)選擇。

4.6 樁頭處理

（1）樁頭處理也是泥粉煤灰碎石樁施工的關(guān)鍵工序，本工程樁間土采取型號(hào)為0.3m3的挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖，挖掘機(jī)開(kāi)挖層到樁體距離控制在20cm 左右，再用人工清除余土，以免挖掘機(jī)碰撞泥粉煤灰碎石樁，棄土用5t 運(yùn)輸車輛運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢枚逊臶4]。

（2）當(dāng)樁間土開(kāi)挖完成后，及時(shí)破除樁頭，在樁頭上標(biāo)記處樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，采取人工用抱箍式切割機(jī)沿著設(shè)計(jì)標(biāo)高先進(jìn)行切割，保證能夠徑向切入樁體，切割一圈后每隔間隔120°打入楔子，依次敲擊楔子，直到上部樁體全部斷開(kāi)。樁頂中間可采取小釬修整平整。如果在樁頭破除和修復(fù)中發(fā)生樁頂開(kāi)裂、斷裂問(wèn)題，需要嚴(yán)格按照混合料接樁的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行處理，先對(duì)斷面進(jìn)行鑿毛處理，涂刷一層素水泥漿液之后，用高一級(jí)混合料填補(bǔ)平整并進(jìn)行振搗迷失處理。

4.7 褥墊層施工

褥墊層回填料采用外購(gòu)級(jí)配碎石，料粒徑不超過(guò)30mm，回填料堆存至場(chǎng)內(nèi)臨時(shí)堆存場(chǎng)，施工時(shí)采用ZL50 裝載機(jī)裝車，5t 運(yùn)輸車?yán)\(yùn)至工作面，1.2m3挖掘機(jī)攤鋪，人工整平。攤鋪前測(cè)量出鋪設(shè)標(biāo)高，并掛線繩控制攤鋪厚度及平整度，褥墊層平整后用3t 振動(dòng)碾和平板振搗器振實(shí)，夯填度不超過(guò)0.9。

5 質(zhì)量保證措施

（1）做好現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底工作，確?，F(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員熟悉泥粉煤灰碎石樁施工工序和原理，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。

（2）在施工全過(guò)程中，質(zhì)檢人員需要全程旁站監(jiān)督，項(xiàng)目部質(zhì)量管理人員，需要不定時(shí)的檢查、巡查，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)提醒施工人員進(jìn)行處理。

（3）原材料在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之前，需要對(duì)進(jìn)行抽檢，保證各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，才能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。進(jìn)入施工的原材料需要分類堆放，并做好防護(hù)措施，避免雨淋、風(fēng)吹等導(dǎo)致原材料變質(zhì)，影響最終的施工質(zhì)量。

（4）加強(qiáng)對(duì)常見(jiàn)病害的處理。在泥粉煤灰碎石樁施工中常見(jiàn)的病害有三種，包括斷樁、縮經(jīng)、承載力。針對(duì)斷樁問(wèn)題，需要進(jìn)行快速的靜壓處理，將發(fā)生斷開(kāi)的樁重新連接起來(lái)[5]；針對(duì)縮經(jīng)問(wèn)題，需要進(jìn)行間隔式施打，保證混凝土齡期超過(guò)7d 后再加樁；針對(duì)承載力不足問(wèn)題，需要控制褥墊層的鋪設(shè)厚度在20～30cm，并適當(dāng)增加泥粉煤灰碎石樁排布的密度。

6 安全保證措施

（1）項(xiàng)目部成立由項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)，安全總監(jiān)任副組長(zhǎng)，工區(qū)主任、工區(qū)副主任為組員的全面安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組，實(shí)施對(duì)全面管理，現(xiàn)場(chǎng)專職安全員進(jìn)行安全監(jiān)督及防范[6]。

（2）制定安全規(guī)章制度，定期、不定期對(duì)工作面進(jìn)行檢查；針對(duì)施工中存在的危險(xiǎn)源進(jìn)行分類標(biāo)識(shí)，制定出相應(yīng)的預(yù)控應(yīng)急預(yù)案。堅(jiān)持安全教育，提高全員安全意識(shí)，特殊工種人員持證上崗。

（3）在施工區(qū)醒目位置設(shè)置施工標(biāo)志牌、旗幟、防墜落危險(xiǎn)源標(biāo)識(shí)牌、安全警示牌、警告牌等。及時(shí)做好浮石清理，施工人員做到身系安全帶，頭戴安全帽，非施工人員不得進(jìn)入施工場(chǎng)地。按規(guī)定穿戴好防護(hù)用品和必要的安全防護(hù)用具，嚴(yán)禁穿拖鞋、高跟鞋。

（4）配備安全防護(hù)設(shè)施，設(shè)置安全通道和安全圍欄，模板掛設(shè)安全作業(yè)平臺(tái)，高空部位掛設(shè)安全網(wǎng)，操作人員佩帶安全繩和安全帶，施工腳手架和操作平臺(tái)搭設(shè)牢固。

（5）加強(qiáng)施工機(jī)械設(shè)備的檢查、維修、保養(yǎng)，確保高效、安全運(yùn)行，操作人員做到持證上崗。每天對(duì)施工道路進(jìn)行灑水，對(duì)道路上的石渣、垃圾、排水溝等定期進(jìn)行清理，使路面保持平整、暢通[7]。

7 結(jié)語(yǔ)

本工程全面重點(diǎn)分析了水泥粉煤灰碎石樁在地基處理施工中的應(yīng)用，并且通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐操作，在本工程道路路基處理中，采取水泥粉煤灰碎石樁施工技術(shù)，確保了施工質(zhì)量，加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了成本等方面有非常顯著的特點(diǎn)，也為類似工程的推廣應(yīng)用提供了借鑒。