水泥搅拌桩复合地基与二灰填筑在高填土路堤施工中的应用

2013年9月第9期城市道桥与防洪管理施工133水泥搅拌桩复合地基与二灰填筑在高填土路堤施工中的应用姚泓(上海城建市政工程(集团)有限公司，上海市200023)摘要：在高填土路堤地基处理施工中常采用水泥搅拌桩加固、素土回填加堆载预压的处理方法。但受客观环境因素的影响，这种方法不但施工周期长，而且回填土强度往往达不到设计要求，后期沉降较大。该文以位于黄浦江边上的前滩大道工程为实例，对于填筑高度大于1．5m的路段，地基处理采取水泥搅拌桩加固、二灰回填的复合地基处理，克服了施工周期短、后期沉降控制要求高、梅雨季节等因素的影响，取得了良好的效果。关键词：水泥搅拌桩；二灰回填；高路堤；复合地基处理中图分类号：U416．1文献标识码：B文章编号：1009—7716(2013)09—0133—02起重机上，用输浆胶管将贮料出罐砂浆采用水泥1工程概况搅拌机接通，待水泥搅拌机的冷却水循环正常后，前滩大道位于上海市浦东新区前滩地区，南启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机借北走向，南至中环线，北至耀体路，西侧毗邻黄浦设备自重沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度控制江，东侧为前滩地块。道路为城市主干路，线路全在0．4—0．7m／min。如果下沉速度太慢，从输浆系长约1670m，红线宽度为40m，按照双向4快2统适当补给清水以利钻进。慢规模实施。场地土质主要为①江滩土、③灰色(4)制备水泥浆：待搅拌机下沉到一定深度时，淤泥质粘土，土质较差。前滩大道K0+220一按设计确定的配合比拌制水泥浆。K1+280段紧邻黄浦江，属于高路堤段，道路填土高(5)喷浆搅拌提升：水泥搅拌机下沉到设计深度为1．5m2．0m。度后，开启灰浆泵，将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基中，边喷浆边搅拌，直至提出地面完成一2施工工艺次搅拌过程，提升速度控制在0．3～0．5m／min。前滩大道高路堤段软土地基处理采用单向水(6)重复上下搅拌：水泥搅拌机提升至设计加泥土搅拌桩方案，水泥土搅拌桩直径采用0．7m，固深度的顶面标高后，为使软土和水泥浆搅拌均桩长8m，桩间距2m，水泥掺量为100k咖，呈正匀，将搅拌机边旋转边沉人土中，至设计加固深度三角形布置，全线共计137086根；回填材料采用后再将搅拌机提升出地面，完成一根桩的施工。二灰(粉煤灰：石灰=95：5)。(7)清洗：向集料斗中注入适量清水，开启灰2．1水泥搅拌桩加固施工浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干前滩大道高路堤段软土地基处理采用单向水净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。泥土搅拌桩，四搅两喷工艺，正式施工前先进行试2．2二灰土施工桩，试桩完成28d后检测满足设计要求后再进行高路堤段填筑材料采用二灰(石灰掺量5％)，大面积施工。填筑厚度40em，分两层摊铺、碾压，每层摊铺压实(1)测量放样：根据道路施工的轴线和标高放厚度为20em。出每根桩的中心位置，并插入木桩，钉铁钉，做好具体回填工艺如下：桩中心定位。(1)施工前检验回填土料的种类、粒径，有无(2)定位：起重机悬吊水泥搅拌机到达指定桩杂物，是否符合规定，以及土料的含水量是否在控位对中。制范围内；如含水量偏高，则采用翻松、晾晒、掺入(3)预拌下沉：将水泥搅拌机用钢丝绳吊挂在干土等措施。(2)回填时先进行小范围试验段施工，以确定收稿日期：20l3—07一lO作者简介：姚泓(1977一)，女，浙江宁波人，工程师，副经理，研二灰土的布料方法、碾压工艺、松铺系数(经试验究方向：工程施工。后系数为1．15左右)。 134管理施工城市道桥与防洪2013年9月第9期(3)碾压时，先采用12t轻型压路机静压2遍，3施工质量再用振动压路机先弱振2～3遍、后强振12遍，然后采用18t三轮压路机静压，最后用胶轮压路3．1桩体检测机碾压1～2遍即可。(1)对成桩3d后的搅拌桩进行轻型动力触(4)碾压过程中轮迹相互搭接，防止漏压。面探，以检验水泥搅拌桩水泥浆液的均匀程度，触探积较大时，分段进行回填，每层接缝处做成斜坡形，深度取3m，检验数量为总桩数的1．1％。经检测，轮迹重叠。重叠0．5～1m，上下层错缝大于1m。满足设计和规范要求。(5)在机械施工碾压不到的回填部位，配合人(2)28d龄期钻孔取芯，检测数量为总桩数的工回填，用打夯机分层夯打密实。0．5％，取芯同步做标准贯人试验，每根检测桩每1m(6)每层回填压实后，按规范进行环刀取样，做一次标贯试验，标贯击数少于设计值处取芯做测出干密度，达到要求后，再进行上一层的铺土。强度试验，其余桩身范围内每隔3m取芯做强度(7)回填完成后，进行拉线找平，凡超过设计试验。前滩大道高路堤路段搅拌桩共计137086标高的地方，及时依线铲平。凡低于设计标高的地根，28d钻孔取芯检测数量约为689根，全线分七方，补填找平夯实。段，每段按0．5％比例抽取，其中140m一段、160m2．3问题及解决五段、120m一段，检测结果均符合设计要求，各段在水泥搅拌桩试桩桩身取芯检测过程中，发检测平均值如表1所列。现部分桩体比较疏松，无侧限抗压强度低，经对现表1水泥搅拌桩检测数据表场地质进行勘察，该段原土为浜塘填土，土层本身孑L隙大，密实度低，含水量小，加上在搅拌桩施工过程中搅拌不均匀，从而导致桩体质量不合格。针对此问题，在类似的地质条件下重新进行试桩，采用下钻时向土体注水，使原土的还水量接近下部软土后再进行搅拌，同时增加搅拌次数，以保证桩体的密实性。28d桩体强度平均为0．89MPa、标贯击数平均21击，效果比较好。2．4动态监测该工程对高路堤路段施工均进行动态监测，3．2二灰土压实度监测项目分为沉降监测和稳定监测，沿线路每隔二灰土作为填筑材料，主要进行压实度检验150m左右设置一个监测断面，工作基点桩设置在(见表2)。两侧工作边桩的横排延长轴线上，距坡脚100m，打入深度大于10m，桩周顶部50em采用现浇混表2二灰土压实度检测表凝土加以固定，并在地面上浇筑1．0m×1．0m×0．2m的观测平台，桩顶露出平台15em，在顶部固定好基点侧头。2．4．1沉降监测3．3动态监测在施工期间，对每填筑一层进行一次沉降观测。如果两次填筑间隙间隔时间较长时，每三天至在整个路堤施工过程中，地基变位控制比较好，少观测一次。沉降量监测装置采用沉降板，每个断垂直沉降最大为0．2mm／d，水平位移最大0．1mm／d，面土路肩各一个。满足设计要求。2．4．2稳定监测4结语在两侧路堤趾部，以及距两侧路堤边坡脚处该工程高路堤路段采用水泥搅拌桩复合地基Q．5m的地方设置钢筋混凝土位移观测边桩；边桩处理及二灰轻质回填材料的施工方法，具有以下设置断面位置与沉降观测断面位置相吻合。特点：位移边桩采用钢筋混凝土预制桩，桩长150em，断面尺寸15cm×15em，埋置深度1．4m，桩顶露(1)水泥搅拌桩复合地基处理效果显著，地基出地面的高度不大于10cm。(下转第139页) 2013年9月第9期城市道桥与防洪管理施工1394．10顶升偏位控制该桥顶升后实测高程对比见表4。顶升中的偏位主要是由于顶升的不同步以及表4高程测量记录千斤顶安装的垂直等多种因素引起的。针对该难点，针对该危险源，采取以下应对措施：(1)施工时把千斤顶安放垂直；(2)采用精加工垫块支垫；(3)采用计算机同步控制系统，控制精度控制在正负1mm；(4)设备限位装置，限位装置允许上部结构的偏位在10mm以内。采取顶升限位装置对顶升偏位进行控制，并在施工中实时监测相关指标，及时反馈、纠偏。4．11结构姿态监控措施为确保顶升施工中桥梁无偏位现象，使桥梁的从表4可以看出，顶升的结果是令人满意的，结构姿态处于受控状态，需要对桥梁的结构姿态顶升前后误差值均满足设计允许误差范围。顶升进行实时监控，及时反馈并采取相应的措施。后检查结构没有新的裂缝产生。桥梁监测的主要内容包括如下几方面：(1)桥面标高观测：桥面高程观测点用来推算6结语每个桥墩的实际顶升高度。桥梁顶升是一个高风险的作业，通过通沪大道(2)桥面及下部结构纵横向位移观测：在实施箱梁调坡顶升施工，对于连续箱梁调坡顶升施工顶升过程中，随着上部结构的提升，连续梁以会产技术有了更深刻的认识，具体体会有以下几点：生横向的位移偏差，为有效的控制横向位移，需通(1)顶升前的反力系统、限位系统、临时支撑过横向位移监测判断顶升过程中可能出现的纵横系统的施工质量是顶升能否成功的重要因素，施向位移偏差值。工中要确保反力系统、限位柱、工具式垫块的施工5箱梁调坡顶升后效果质量。(2)由于一些不确定因素的影响，在顶升施工通过对通沪高架的K3+470．5K3+650．5箱梁过程中要对结构姿态做严格监控、及时反馈，并做调坡顶升施工，该桥已顶升到设计高程要求。同时通有效处理。过采用相关技术措施，将桥梁的偏位、高程误差都控(3)顶升系统设备运行对施工具有直接影响，制在设计误差以内。顶升后桥梁实景见图10。需要对设备做好调试、保养，并针对施工中可能存在的故障做好积极的应对处理。(4)顶升过程中涉及到土建、液压、控制、监控，须对施工过程做精细化管理，管理上要协调好各个作业各种。(5)顶升中一定要跟随保护千斤顶，顶升中出图1O顶升后整个桥梁实景现意外时，仍然能够保证桥梁结构上部的安全。(上接第134页)承载力的提高，有效地控制路基的后期沉降；回填的组合设计施工，既达到固体废物利用，且可(2)采用二灰回填，材料比重轻，适用于软土节省大量的土地资源，减小对环境的影响。地基承载力不足路段的高填土施工；(3)与素土回填、堆载预压的施工方法相比，参考文献[1】向金鹏，刘建文．软土地基处理中的水泥深层搅拌桩施工质量控二灰回填不但提高了地基土的承载能力，而且缩制[J】．科技创新导报，2010，(o1)．短了施工周期(堆载预压至少要三个月)；【2】谢建金．浅谈二灰土施工方法[J】_福建建材，2005，(o3)．(4)高路堤段采用水泥搅拌桩地基处理、二灰【3】JGJ79—2012，建筑地基处理技术规范【s】．