浅谈软基加固的处理方法
2015-06-09
1概述
本文结合的具体软基处理工程实例——烟台滨海公路养马岛至蛤堆后工程，进行软土路基施工方法和施工组织管理的研究。烟台滨海公路，是典型的软土地区，软基路段连续长度达到6.5公里，粉喷桩的工程数量达到近70万延米，对研究滨海公路软土地基施工具有重要意义。
2施工前必要的准备工作
深刻地领会了设计要求是做出高标准工程的基础，所以集中组织技术人员认真进行图纸会审和学习有关技术文件、编制作业指导书、进行施工技术及安全交底工作；管理人员全部进驻工地，搞好生产临设及施工人员的生活设施的建设；做好施工设备尤其是粉喷桩设备的进场、组装和试运行工作，保持机械设备处于性能完好的待命状态；
最关键的的工程准备就是修筑可靠的施工便道。本工程中有6.5公里的连续路段设计为粉喷桩，又地处北部海边，可选用的既有进场道路较少，而粉喷桩施工对水泥的消耗比较大，修筑可靠的施工便道是保障工程连续进行的基础。
3合理施工工艺的制定
施工准备→定位放线、验线→桩机安装就位、 对中→送气钻进→钻至设计桩底标高停钻→送灰搅拌提钻→复喷复搅2/3桩长→提至设计桩顶以上约30厘米停止→提出钻头成桩→移机至下一桩位。
各工序施工技术措施如下：
1、施工准备：施工前进行图纸会审；技术交底；了解场地有无隐蔽构筑物、地下管线、空中高压线等及其位置等资料。将工作面高程整平，并布置好水泥的储存棚、机电设备安装地点及水电供应位置。
2、定位放线、验线：根据基准控制点、线，测放控制轴线,进而按设计图纸放出各桩位，每一桩位做好标记。经自检及监理、建设单位验线、验位,合格后办理有关手续后方可设备就位施工。
3、设备安装、调试、就位：检查、调整刻度盘指针与钻进提升一致，送灰器计数与送灰量一致，检验情况报监理验收后正式施工，设备安装必须牢固、安全、底座水平，并预搅预喷，进行调试，正常后实施就位，对桩误差不大于5厘米，垂直度偏差不大于1%，经验收合格后方可钻进。
4、搅拌钻进：检查钻头直径,旋转钻头，开动空压机、送灰器，证实一切正常后边送气边钻进下搅， 随时用垂球检查垂直度和用电流表检查钻进电流，并调整水平和转速,如遇土层阻力增大，下沉慢且搅拌困难时，应采取加压措施。钻至设计桩底标高时停止钻进。遇有电流异常、地层异常时需向监理反映，采取措施。
5、喷灰提升搅拌：搅拌头自桩底反转匀速搅拌提升，实际定时测量，确定档位，控制提升速度不大于0.5米/分, 施工中由专人记录钻进、提升速度和送灰量，深度记录误差不大于5厘米，时间记录误差不大于5秒，施工尽量不间断， 因故喷灰间断时，应将搅拌钻头下沉至间断灰面以下大于0.5米，待恢复喷灰时，再喷灰提升，第一次喷灰完毕后还要进行复喷复搅，深度为2/3桩长，要求实际超喷超搅至桩顶以上30厘米停止。每米喷灰量按设计要求。
6、提钻成桩：钻头提出地面成桩，清理钻头等机具，移动至下一桩位。
7、每根桩都要编号作好记录。
4施工过程的控制
① 桩位和标高的准确控制
利用导线闭合成果表中已经复核的导线点，用全站仪和GPS通过在中心桩位置插旗的方式在滩涂上或盐池中标出道路中线，后从附近盐场购买海沙或从山上取土沿道路中线填筑。填筑作业面的标高分两种情况，正常情况下工作面标高一般高出桩顶标高30-50厘米；当海水较深或淤泥层较厚时，工作面标高以能保证施工车辆顺利作业为准，宽度以作业面的标高结合最外侧粉喷桩的位置来确定，因为需要给钻机留有足够的工作空间。当工作面超过200米，就要考虑施工队伍进场，进场前要先平整场地，测量工作面标高，并在工作面上利用全站仪放出中心桩来确定轴线，根据计算的粉喷桩排距在与轴线垂直方向引出每排桩的基准线，用木方或混凝土墩在两端标志，并按照设计桩距在基准线上确定每根桩的位置，用筷子或白灰点标志桩位。
② 固化剂质量及用量的控制
固化剂的采购和储备。由材料主管和采购员一起落实多个品种水泥的产地、产量、质量和运距，并取回水泥样品，再由工地试验室对其进行检测，杜绝不合格原材料进场；水泥进场后由质检员负责场内材料质量和数量的全面监督，每200吨为一个批次进行检测，各种材料堆放都有收料记录。场内二次搬运、收料由机长负责验收。进场后，在钻机附近修整一个稍高点的平台，上面规则地摆放方木并垫上木板，之后铺上塑料布，将水泥整齐地码放在上面，最后用塑料布整个将水泥堆包裹起来。
控制每延米固化剂的用量。每延米粉喷桩固化剂的用量确定为50±5公斤，如何保证其用量准确是保证工程质量的关键，我们的方法是先标定每台钻机的电子称及打票机，之后将其密封（密封后也能顺利地取出打印的小票），如果密封装置破损，则该钻机停工，仪器重新标定，由此发生的标定费用及误工损失由施工方承担。控制固化剂的使用主要是为防止其偷工减料，喷灰量的减少主要有两种情况，一是机械原因，可能是钻孔堵住了、空压机故障、电子子计量设备坏了；二是人为原因。因为会出现这些情况，所以我们总结出了通过核算水泥的消耗量与成桩的长度来计算每延米粉喷桩的实际用灰量的监管方法，理论依据是每批次进场的水泥是有确定数量的，这些水泥分在几个场地堆放、每个场地堆放多少也是有确定数量的，每块场地的桩长是有设计要求的，每天下午三点对剩余水泥的数量和成桩的数量进行一次核查，就能准确地计算出每延米桩的水泥用量，再与设计用量相比，上下不超过5公斤就算是符合要求。
③桩长的控制
保证桩长主要是防止桩的长度不够，长度不够它自身就不稳定，就更不要谈加固软基保证路基的长期稳定了，所以我们总结出了通过观察在钻塔上的标志来确认桩长的方法，具体就是在钻机就位后，钻头处在桩顶标高的位置上，在钻杆上量出桩长并在钻杆和塔机的相应位置用油漆做出醒目的标记，待钻杆下钻到设计标高（先前在钻杆上做的标志达到桩顶标高位置）后停住，在与塔机标记等高位置的链条上系一条红布，这样就做完了。在远处就可以清楚地看见只要链条上的红布与塔机标记的位置相重合，就说明桩长够了，否则桩长就不够。
④提钻速度的控制
深层搅拌法主要原理就是通过搅拌使固化剂和桩位软土充分结合，使之形成稳定的柱状固化体。规定的提钻速度是通过试验段总结出来的，提钻速度加快后，会导致桩体部位的水泥与原状土搅拌不匀均，从而影响成桩质量，针对这种情况我们总结出了通过计算钻杆上下往复的时间来确认提钻速度的方法。这种方法在远处就可以进行，从钻杆在最低点由下转升的那一刻开始到钻杆在最高点停住那一刻结束，计算出时间，桩的长度是设计确定的，这样就能得出它的提钻速度。
结语
采用粉喷桩来处理淤泥层较厚的软土路基是一种成熟的、可靠的、行之有效的处理手段，前提是我们必须要严格按照图纸施工，坚定不移地执行设计意图，该方法施工设备简单、易操作、可以长时间连续施工，这样的施工模式决定了容易出现施工人员心理疲劳、送灰送气管路老化破损、电子计量设备不准等，这就需要我们在监管中通过相应的手段进行调控，只要控制好施工中可能影响质量的几个重要环节，就能够保证最终的加固效果。同时，由于软土具有灵敏度高、易变形、分布范围广、深度大等特殊性质，在处理施工中遇到的突发情况是时，需要多从技术角度寻找解决办法，只要方法得当，软土路基是可以很好地服务于经济建设的。
