1 前言

由于道路地質形成的特殊性,沿線路基下經常存在深厚的軟土層,在該軟土地基上修建道路時,若對地基處理不當,有可能因地基沉降或差異沉降過大而影響道路的正常使用功能。軟土地基的處理質量直接影響到路基的基礎承載力,也是保證道路建成后安全、高效運營的關鍵。在軟土地基上建造建筑物或是進行路基施工,都要求對軟土地基進行處理。其處理的目的主要是改善地基土的工程性質,達到滿足建筑物對地基穩定和變形的要求,包括改善地基土的變形特性和滲透性,提高其抗剪強度和抗液化能力,消除其他不利的影響。

2 選擇軟土地基處理方法時應考慮的因素

2.1 地基狀況

(1)土質為砂性土:僅對那種可能發生液化的砂性土采用擠實砂樁法或振動壓實法進行改善。土質為粘性土:除了壓實法外,其他方法均適用。但采取的處理方法對土基的擾動必須盡量小。因為粘土一經擾動,強度降低很多。(2)地基構成。在軟土層淺而薄的情況下,常用簡單的表層處理法。重要的構造物基礎常用開挖換填法。若軟土層較厚,應使用其他方法配合表層處理法。夾有砂層且厚度較薄(3～4m以下)的軟土層,一般采用表層處理法,荷載壓重法等方法,即使是5cm的砂層也是有效排水層,在土質調查中不要遺漏。

2.2 道路性質

(1)道路等級愈高,要求的平整度也愈高,愈需要采取有效的沉降處理措施。等級較低時,可先鋪簡易路面,待沉降結束后,再鋪高級路面或次高級路面以節約資金。

(2)道路填挖方高度及設計橫段面。如路堤的設計高度與寬度是選擇基底處理方法時要考慮的重要因素,當采用換填法時,寬而低的路堤易發生局部沉陷破壞;反之窄而高的路堤,下面多使用換填的方法,在設計高度較大而穩定無法保證的情況下,采用壓重法將受到限制。

(3)道路所在地形地段。一般地段上,剩余沉降即使大到一定程度,只要不均勻沉降不大,路面平整度基本上還可保持在允許的范圍。

2.3 施工條件

不同的施工條件選用的處理方法不同,經濟性也不同。主要有工期、材料、機械的作業條件等。

2.4 周圍環境

(1)施工中對周圍環境的影響,如噪音、振動地基及地下水的變化和排出的泥水等,在選擇施工方法時必須考慮。

(2)在路堤高度較大而地基特別軟弱的情況下,周圍地基經常發生大的隆起或沉降。這樣,在路堤坡腳附近有民房和重要構造物時,應考慮以減小總沉降量且控制剪切變形的方法為主要措施。不能采用這類方法時,應考慮事先對可能受影響的構造物加以保護,否則應考慮以高架構造物代替路堤。如最近上海倒樓事故,經過老師的實地調查之后,倒樓事故原因終于查明,那就是倒塌的那棟樓房北側在短期內堆土已高達9m,南側正在開挖4.6m深的地下車庫基坑,兩側壓力差導致過大的水平力,超過了樁基的抗側能力。在軟土地基上挖坑、堆土、起樓,這一系列建筑施工行為并不需要施工方盲人摸象,而是有現成的規范性的行業標準可以參照執行。在2008年10月1日由建設部批準施行的《中華人民共和國行業標準:建筑樁基技術規范》(下簡稱《技術規范》)中,有如先驗般地寫入了這一施工常識——基坑開挖對樁基的影響以及不規范操作可能造成的嚴重后果。《技術規范》3.4節“關于軟土地基樁基的設計原則”中明確提及“,在軟土地區,……由于基坑開挖的不均衡,形成‘坑中坑’,導致土體蠕變滑移將基樁推歪推斷,有的水平位移達1m多,造成嚴重的質量事故。這類事故從20世紀80年代以來,從南到北屢見不鮮。”該規范明確規定“,軟土場地已成樁條件下開挖基坑,必須嚴格實行均衡開挖,高差不應超過1m,不得在坑邊棄土,以確保已成基樁不因土體滑移而發生水平位移和折斷。”將大量棄土堆在基坑旁,引起土體滑移,并造成樁基水平位移和折斷的情況原來早已有前車之鑒,老師也已將此總結歸納為規范性文件并在建筑領域內強制推廣。

3 施工中的技術問題分析與對策

3 . 1 水泥深層攪拌樁質量通病及其預防措施

在水泥深層攪拌樁施工過程中,遇到的樁的質量問題主要表現在樁位偏差及漏樁、樁身垂直度的超差、斷樁、個別樁身局部不均勻、個別攪拌樁機有時噴漿不正常、抱鉆冒漿現象、樁頂強度低、樁端強度較低等八個方面。

(1)樁位偏差及漏樁,開工時復核樁位,對放樣結果自檢。每打一個樁對下一個樁位復查,并在施工圖上勾消,做好現場施工記錄表的填寫,要求整潔、及時、準確。

(2)樁身垂直度的超差。及時調整樁機平整度,在地面不平整時,先調整枕木,然后調整機架,以保證垂直度在1%以內。

(3)斷樁。在攪拌過程中發現有停泵或送泵障礙,須將攪拌頭提至地面,確認已噴漿,再重新將攪拌頭下沉至停漿點以下0.5m處重新噴攪,對軟硬土層交接部位要均勻多次攪拌,以防斷樁現象發生。

(4)個別樁身局部不均勻。

1)攪拌機械、注漿機械中途發生故障,造成注漿不連續。防治措施:施工前對各種機械進行檢查、維修,使之處于正常狀態。

2)攪拌機械預攪拌下沉時土體沒有充分被攪碎。防治措施:

a)攪拌機械預攪拌下沉時應使土體充分攪碎。對遇到硬土,攪拌機下沉速度過慢時,對于噴漿攪拌可采用沖水下沉,但在噴漿提升前必須將輸漿管中的存水排盡;

b)攪拌頭翼片的枚數、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉數、提升速度應相互匹配,以確保加固深度范圍內土體的任何一點均能經過20次以上的攪拌。

3)施工參數和水灰比不合理。防治措施:施工前應確定攪拌機械的灰漿泵輸漿量、灰漿經輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間和起吊設備提升速度等施工參數,并根據設計要求通過成樁試驗,確定攪拌樁的配比等各項參數和施工工藝。宜用流量泵控制輸漿速度,使注漿出口壓力保持在0.4～0.6MPa,并應使攪拌提升速度與輸漿速度同步。

4)個別攪拌樁機有時噴漿不正常。施工中,造成個別攪拌樁機有時噴漿不正常的原因有如下方面:

①注漿泵損壞。防治措施:

a)注漿泵、攪拌機等施工前應試運轉、保證完好。

b)如果施工中出現損壞,應及時更換施工設備。重新注漿時應將攪拌頭下沉至停漿點以下0.5m處重新噴攪,對軟硬土層交接部位要均勻多次攪拌,以免斷樁現象發生。

②由于水泥深層攪拌樁中經常摻入中粗砂、礦渣等粗粒材料,而噴漿管直徑較小,容易造成噴漿口堵塞。防治措施:所使用的水泥漿液要經過仔細過濾,防止堵塞出漿口。

③管路中有硬結塊及雜物,造成堵塞。防治措施:

a)應及時清洗輸漿管路,防止雜物、硬塊進入堵塞。

b)輸漿管路應保持干凈,嚴防水泥漿結塊,每日完工后應徹底清洗一次。噴漿攪拌施工過程中,如果發生事故而停機半小時以上,應先拆卸管路,排除水泥結石,然后進行清洗。

④泥土倒灌入噴漿管道,堵塞噴漿口。防治措施:噴漿口采用逆止閥,防治泥土的倒灌。

3 . 2 復合載體夯擴樁的質量通病及其預防措施

在復合載體夯擴樁的施工過程中,遇到的樁的質量問題主要表現如下。

3.2.1 管內進水、止淤失效

在施工中出現管內進水、止淤失效的原因有以下兩個方面:

(1)止淤所用干混凝土量不足。防治措施:添足止淤混凝土量。

(2)內部底板直徑偏小,與外管內徑的間隙過大。防治措施:加大內管底板直徑。

3.2.2 澆筑混凝土后的樁身局部直徑小于設計尺寸而引起縮頸

在施工中出現澆筑混凝土后的樁身局部直徑小于設計尺寸引起縮頸(瓶頸),原因有以下五個方面:

(1)拔管速度過快或管內混凝土量過少,混凝土來不及下落,而被泥土填充。防治措施:樁輕度縮頸,可采用反插法,每次拔管高度以1.0m為宜;局部縮頸采用半復打法;樁身多段縮頸宜采用復打法施工;樁拔管速度不得大于0.8～1.0m/min。

(2)在地下水位以下或飽和淤泥或淤泥質土中沉樁管,土受強制擾動擠壓,土中水和空氣未能很快擴散,局部產生孔隙壓力,把部分樁體擠成縮頸。防治措施:在淤泥質土中采用復打或反插法施工。

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優點都是傳統建筑無法比擬的。因此，在現代建筑業快速發展的時代，我們應該轉變觀念和思路，投入更多的人力、物力來研究和發展裝配式建筑，使其成為現代建筑業發展的主流方向，為現代人們提供更多更好的舒適安全、綠色環保的居住空間，促進現代建筑業的發展。以上內容就是“裝配式建筑工程知識分享：軟土地基處理施工組織設計及施工技術問題分析”，更多精彩內容可繼續關注環球網校!點擊下方免費下載，可領取裝配式精華考點/課程講義。