1 前言

由于道路地質(zhì)形成的特殊性,沿線路基下經(jīng)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(dāng),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(zhì)量直接影響到路基的基礎(chǔ)承載力,也是保證道路建成后安全、高效運營的關(guān)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(zhì),達到滿足建筑物對地基穩(wěn)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(yīng)考慮的因素

2.1 地基狀況

(1)土質(zhì)為砂性土:僅對那種可能發(fā)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(zhì)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(jīng)擾動,強度降低很多。(2)地基構(gòu)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(gòu)造物基礎(chǔ)常用開挖換填法。若軟土層較厚,應(yīng)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(zhì)調(diào)查中不要遺漏。

2.2 道路性質(zhì)

(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(jié)束后,再鋪高級路面或次高級路面以節(jié)約資金。

(2)道路填挖方高度及設(shè)計橫段面。如路堤的設(shè)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(dāng)采用換填法時,寬而低的路堤易發(fā)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(shè)計高度較大而穩(wěn)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(jīng)濟性也不同。主要有工期、材料、機械的作業(yè)條件等。

2.4 周圍環(huán)境

(1)施工中對周圍環(huán)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(jīng)常發(fā)生大的隆起或沉降。這樣,在路堤坡腳附近有民房和重要構(gòu)造物時,應(yīng)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(yīng)考慮事先對可能受影響的構(gòu)造物加以保護,否則應(yīng)考慮以高架構(gòu)造物代替路堤。如最近上海倒樓事故,經(jīng)過老師的實地調(diào)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(cè)在短期內(nèi)堆土已高達9m,南側(cè)正在開挖4.6m深的地下車庫基坑,兩側(cè)壓力差導(dǎo)致過大的水平力,超過了樁基的抗側(cè)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(xiàn)成的規(guī)范性的行業(yè)標準可以參照執(zhí)行。在2008年10月1日由建設(shè)部批準施行的《中華人民共和國行業(yè)標準:建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(下簡稱《技術(shù)規(guī)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(guī)范操作可能造成的嚴重后果。《技術(shù)規(guī)范》3.4節(jié)“關(guān)于軟土地基樁基的設(shè)計原則”中明確提及“,在軟土地區(qū),……由于基坑開挖的不均衡,形成‘坑中坑’,導(dǎo)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(zhì)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(guī)范明確規(guī)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(yīng)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(fā)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(jié)歸納為規(guī)范性文件并在建筑領(lǐng)域內(nèi)強制推廣。

3 施工中的技術(shù)問題分析與對策

3 . 1 水泥深層攪拌樁質(zhì)量通病及其預(yù)防措施

在水泥深層攪拌樁施工過程中,遇到的樁的質(zhì)量問題主要表現(xiàn)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(xiàn)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(fù)核樁位,對放樣結(jié)果自檢。每打一個樁對下一個樁位復(fù)查,并在施工圖上勾消,做好現(xiàn)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(diào)整樁機平整度,在地面不平整時,先調(diào)整枕木,然后調(diào)整機架,以保證垂直度在1%以內(nèi)。

(3)斷樁。在攪拌過程中發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象發(fā)生。

(4)個別樁身局部不均勻。

1)攪拌機械、注漿機械中途發(fā)生故障,造成注漿不連續(xù)。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(tài)。

2)攪拌機械預(yù)攪拌下沉?xí)r土體沒有充分被攪碎。防治措施:

a)攪拌機械預(yù)攪拌下沉?xí)r應(yīng)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(shù)、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度應(yīng)相互匹配,以確保加固深度范圍內(nèi)土體的任何一點均能經(jīng)過20次以上的攪拌。

3)施工參數(shù)和水灰比不合理。防治措施:施工前應(yīng)確定攪拌機械的灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間和起吊設(shè)備提升速度等施工參數(shù),并根據(jù)設(shè)計要求通過成樁試驗,確定攪拌樁的配比等各項參數(shù)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(yīng)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(yīng)試運轉(zhuǎn)、保證完好。

b)如果施工中出現(xiàn)損壞,應(yīng)及時更換施工設(shè)備。重新注漿時應(yīng)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(xiàn)象發(fā)生。

②由于水泥深層攪拌樁中經(jīng)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(jīng)過仔細過濾,防止堵塞出漿口。

③管路中有硬結(jié)塊及雜物,造成堵塞。防治措施:

a)應(yīng)及時清洗輸漿管路,防止雜物、硬塊進入堵塞。

b)輸漿管路應(yīng)保持干凈,嚴防水泥漿結(jié)塊,每日完工后應(yīng)徹底清洗一次。噴漿攪拌施工過程中,如果發(fā)生事故而停機半小時以上,應(yīng)先拆卸管路,排除水泥結(jié)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(fù)合載體夯擴樁的質(zhì)量通病及其預(yù)防措施

在復(fù)合載體夯擴樁的施工過程中,遇到的樁的質(zhì)量問題主要表現(xiàn)如下。

3.2.1 管內(nèi)進水、止淤失效

在施工中出現(xiàn)管內(nèi)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(nèi)部底板直徑偏小,與外管內(nèi)徑的間隙過大。防治措施:加大內(nèi)管底板直徑。

3.2.2 澆筑混凝土后的樁身局部直徑小于設(shè)計尺寸而引起縮頸

在施工中出現(xiàn)澆筑混凝土后的樁身局部直徑小于設(shè)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(nèi)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(fù)打法;樁身多段縮頸宜采用復(fù)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(zhì)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(chǎn)生孔隙壓力,把部分樁體擠成縮頸。防治措施:在淤泥質(zhì)土中采用復(fù)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(yōu)點都是傳統(tǒng)建筑無法比擬的。因此，在現(xiàn)代建筑業(yè)快速發(fā)展的時代，我們應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念和思路，投入更多的人力、物力來研究和發(fā)展裝配式建筑，使其成為現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)展的主流方向，為現(xiàn)代人們提供更多更好的舒適安全、綠色環(huán)保的居住空間，促進現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展。以上內(nèi)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(shè)計及施工技術(shù)問題分析”，更多精彩內(nèi)容可繼續(xù)關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校!點擊下方免費下載，可領(lǐng)取裝配式精華考點/課程講義。