干拌水泥碎石桩施工工法

1、干拌水泥碎石桩施工工法1、前言在高速公路施工中软基处理方法常用有：塑料排水法、砂垫层法、等 载、超载预压法、固结法、反开挖法、灰土桩、干拌碎石桩等等，干拌水 泥碎石桩为常见一种软基处理方法，能快速实现地基稳定性，保证填土， 减少路基不稳定沉降量，能显著提高地基承载力，改变地基土变形特征，以满足基础设计要求。干拌水泥碎石桩由于是干拌水泥碎石桩体与地表渗水、桩间土经过物 理和化学作用形成复合地基，大大提高了地基承载力，适应于陕西境内湿 陷性黄土。近年，陕西高速公路施工路基应用较为普遍，广东华盟路桥工 程有限公司承担西安一宝鸡、西安一潼关改扩建项目路基处理均采用干拌 水泥碎石桩施工，通过大面积施工，

2、掌握了干拌水泥碎石桩工艺原理和施 工方法。2、工法特点干拌水泥碎石桩施工时，用水泥碎石混和料置换路基原料，再捣实处 理，对原状土体具有挤密作用，从而使桩周围一定范围内土层密实度提高， 水泥碎石混和料与地表渗水发生物理化学作用，降低路基含水量，有利于路 基稳定，提高地基承载力，满足设计要求。其主要特点是工艺简单，设备要求 不高，原材料可以就地取材，与原地貌形成整体强度高，对路基不稳定沉 降起到有效抑制作用，有效解决新旧路基拼接处不稳定沉降，并对加快工 期起到积极作用。3、适用范围本工法适用于高含水量（A 16%）、低密度沙性土、粉性土等塑性指数 较低路基软基处理，也可以作为房屋建筑地基补强，服务

3、区地基处理以及路 基拓宽拼接部位等。4、工艺原理4.1 由于饱和软土粒间结合力强，孔隙水很难排出土体，在外力作用下， 挤压周围土体，使土体产生侧移和地表隆起，刚度较大碎石桩体，置换桩 体部位软土，形成复合地基，碎石桩贯穿整个软弱土层，桩端到达下部相对硬层，在上部荷载作用下随着桩土等量变形逐渐集中到桩上，从而使桩 周软弱土分担压力相应减少起到了应力集中作用，即置换作用。4.2 干拌水泥碎石桩具有吸收桩间土水分作用，有利于降低路基填料含 水量。干拌水泥碎石桩有效地提高了地基、路基排水能力，成为防止液化 地基有效技术之一。4.3 在沙性土、粉性土等塑性指数较低土层中干拌水泥碎石桩施工时震 动或挤压使

4、土体得到挤密，利用横向挤密作用，提高桩间土强度和桩侧法向 应力，使得桩侧摩阻力得到增加，桩体承载力得到增强，降低天然土质孔隙率 进而提高了复合地基承载力。4.4 对于含水量较大土壤，干拌水泥碎石桩水泥桩体与地表渗水、桩间 土经过物理和化学作用形成固结桩体，具有一定强度，可有效提高处理后 地基承载力，特别适应于陕西境内湿陷性黄土区域。5、工艺流程及操作要点5.1 施工流程图移机5.2 操作要点5.2.1 工作面整理：对原地面进行整平处理，进行必要回填和开挖，以满足 临时排水要求，为了便于设备操作或雨季期施工，宜在其表面铺筑30-50cm 厚砂性土，对其硬化，并进行碾压密实以整平场地，形成工作面。

5、5.2.2 放样先用全站仪进行控制放样，每20-50m一个点，后用水准仪、皮尺或钢卷 尺按照图纸设计要求进行细部放样定位，测顶点地面标高 ，用灰点按桩间距 标记碎石桩施打位置并编号。5.2.3 钻机就位采用螺旋钻机进行钻孔，钻机就位要考虑工序和半成品保护，一般采用 到退法施工，调整桩机塔架，将钻机或铲头对准桩位，调整钻杆垂直度 ，如 不满足要求，继续调整直至满足要求为止。5.2.4 钻孔钻机就位后进行钻孔，做好原始记录，由于进尺较快，随时检查钻杆 垂直度和孔位偏差，对出渣土质跟踪检查，与设计地质资料对比，无差异 钻至设计深度，若有变化随时通知相关人员至现场商量对策，并在钻孔原 始记录中详细记录

6、。5.2.5 孔位检查设计要求孔位偏差w 10cm,垂直度偏差w 1.5%,成孔直径30cm,成桩 直径30cm,成孔后按要求进行检查，为了防止桩体钻出泥土掉入已钻好孔 中，用钢铁皮做成一个套筒套在成孔上，保护成孔。5.2.6 水泥碎石混和料拌和拌和采用混凝土拌和机集中拌和，在不加水条件下按配合比要求拌和 均匀，在运输和施工时要防止混和料离析。5.2.7 投料成桩干拌水泥碎石桩成桩是用人工配合专用夯锤机进行锤击回填，每次往孔内倒入水泥碎石（厚度不大于 30cm）,用300kg重锤进行夯实，落锤高 度不小于1m,击实7次，重复这一步骤，自下而上地制作桩体，直至孔口。 在此过程中严格控制深度、填料

7、量和锤击次数，做好相应原始记录。5.2.8 确定软基处理范围、目和处理后所能达到各项技术、经济指标， 然后再结合该工程实际情况和当地施工条件，确定最适当软基处理方案， 软基处理采用干拌水泥碎石桩法处理。5.3 施工注意事项5.3.1 桩孔垂直度偏差不应大于1.5%;5.3.2 施工顺序应考虑隔排隔桩进行跳打；5.3.3 成桩顶面标图为路基底面标图；5.3.4 施工时应采用防雨措施，防止拌和料受雨水淋湿；5.3.5 有搭板桥和暗涵区域，桩体施工时注意避让。5.4 试桩正式施工前应按照所确定施工工艺进行试桩，以确定最佳夯实次数， 一般试桩79根。5.5 料与设备6.1 原材料要求6.1.1 碎石：

8、对选用碎石应为未风化碎石，经试验检测符合设计要求， 碎石针片状含量不宜大于15%,压碎值不宜大于28%,含泥量不宜大于5%。6.1.2 石屑:采用粒径05mm洁净石粉，含泥量小于7%。6.1.3 水泥：采用PC32.5R以上普通硅酸盐水泥。根据设计要求，桩身材料由碎石、水泥、石屑均匀拌合而成，水泥采 用普通硅酸盐水泥，碎石采用粒径520mm级配碎石，石屑采用粒径05 mm石粉，设计配合比为：碎石：石屑：水泥 =3.3: 2.6: 1,。6.2 主要设备干拌碎石桩所使用机械设备见表1。6.3 干拌碎石桩施工所需机械设备表序号设备名称型号单位数量1混凝土拌和机150L以内台12装载机ZL50C台1

9、3运输车辆自卸车台3-54螺旋钻孔机400mmH 内台35夯锤机>300kg台5-86全站仪GTS-711台17水准仪索佳台18塌落度筒套19取芯机Z1Z-200E台110回弹仪套111压力机2000 型台16.4 量控制7.1 质量控制依据、标准7.1.1 遵照中华人民共和国行业标准现行公路软土地基路堤设计与施 工技术规范(JTJ018-96)、公路路基路面现场测试规程(JTG E60-2008)、 公路工程质量检验评定标准JTG F-80/1-2004 (土建工程)要求执行。7.1.2 应按本工程招标文件及业主确定技术质量标准要求执行。7.1.3 健全质量管理机构，完善以技术负责人，

10、现场负责人结合施工班 组为一体质量控制体系，实行岗位责任制，每道工序每个施工环节实行定 人、定岗，并有明确奖惩措施。7.1.4 加强质量意识教育，增强全体人员质量观念，做好施工交底和上 岗前培训，将技术标准、质量要求，施工操作方法向每一个参加施工人员 交待清楚，做到人人心中有数，使工程处于全面受控状态。7.1.5 加强工序间质量控制检查，强化施工测量检验，技术人员跟班作 业，随时督促检查测量试验人员工作结果，用数据正确指导施工。7.1.6 加强与监理配合，出现问题及时反馈，及时处理并做好记录，在 试验段完成后，及时总结检测数据，为大面积施工做好准备。7.1.7 加强施工组织领导，严密组织，科学

11、施工，做好施工过程中协调， 使施工井然有序，忙而不乱，确保工程一次合格。7.2 质量控制措施碎石桩完成后应在施工中进行沉降观测和路基稳定性观测，并根据观 测结果对路基填筑速度和预压期等作必要调整。7.2.1 原材料质量控制对所用水泥、河砂、碎石选择和进料严把质量关(品种、产地、规格、 质量等)，并按规范、设计要求及时送检。7.2.2 混凝土搅拌质量控制混凝土搅拌严格按给定配合比上料，做到配料计量准确，保证搅拌时 间不少于120秒。7.2.3 成桩质量控制(1)垂直度控制：钻机就位后，通过调整支架使铲头对准桩位中心。(2)桩长控制：根据桩长确定成孔深度，按设计要求逐一丈量，并做 好记录。(3)桩

12、位控制：根据设计图纸，将桩准确位置放到施工作业面上，用 铁钉和白灰为桩位作好标识、编号。钻机就位对中要准确，严格按操作规 程进行施工。干拌水泥碎石桩质量检测指标见表 2。表2干拌水泥碎石桩质量检测指标序号检查项目规定值或允许偏差检查方法、频率权值1桩距(mm士 150皿2%12桩径(cm)不小于设计抽查2%23桩长(m(不小于设计实测34竖直度(为1.5实测25灌后量不小于设计实测28、安全措施8.1 应遵照中华人民共和国行业标准公路工程施工安全技术规程(JTJ076-95)要求执行。8.2 应遵照国家颁发有关安全技术规程和安全操作规程办理。8.3 严格按施工工艺、施工操作规程、施工组织设计有

13、关安全条款进行 施工。8.4 建立健全各工地、各施工环境下施工安全规章制度，做好上岗前职 工安全教育培训工作；特殊工种必须持操作证经考核后上岗，严禁无证操 作、违章作业。8.5 施工人员进入现场必须戴安全帽，严禁赤脚、穿拖鞋或高跟鞋进入 施工现场，严禁无关人员进入施工现场。对于被允许参观和检查人员需佩 带规定防护用具。8.6 夜间施工时，要有足够照明，施工危险区域，白天悬挂明显标志， 夜间悬挂标志灯。8.7 所有现场施工人员严禁酒后上岗。8.8 经理办公室加强与气象部门联系，重点收集高温、台风、洪水等方 面资料，一旦发现有危及工程安全及人员安全灾害气象预兆时，立即上报 项目领导，及时采取措施。

14、9、环境保护9.1 生态环境保护9.1.1 对原有生态环境进行调查，结合施工中可能产生影响，合理进行 施工组织，尽量采用不破坏原有生态施工措施。9.1.2 严格落实其它环保措施，保护水质和空气环境。9.1.3 不得因施工需要，在未经业主和相关部门容许情况下，毁坏地表 植被，挖掘土石，埋设管线。对合同规定施工界限内外植物、树木，必须 尽力维持原状。做好防火措施，配置灭火器材。9.1.4 积极开展共建活动，施工完毕后，尽快恢复原有地貌，并进行植 被防护。9.1.5 对有害物质（如燃料、油料、旧材料、垃圾等）要通过焚烧或其它 措施处理后运至监理工程师认可地点进行掩埋，以防泄露，造成对城市环 境损害。

15、9.1.6 恢复自然景观。具体内容包括：清除临建设施、各工地居住区污 水沟、粪便及垃圾消毒灭菌清除并用净土填埋、压实、种植植被等。9.2 施工期生产和生活废水处理工地场区水污染主要来自生产废水，生产废水包括施工机械设备清洗 含油废水和开挖土石方排水。含油废水和含砂、石废水分别进行处理，含 油废水用隔池去油污，含砂、石废水则由沉淀池将其中固体物料沉淀下来。 生产废水经处理后，按监理工程师指示再作引排。9.3 预防大气污染9.3.1 进入施工区机动车辆消音排烟净化系统一定要完好。9.3.2 作业场区和施工便道要定期打扫，洒水车要适时进行洒水，特殊 范围内工作人员要戴防尘面罩，控制烟尘与粉尘污染。9

16、.4 噪音污染9.4.1 机械运输车辆途经居住场所时应减速慢行，不鸣喇叭。9.4.2 适当控制机械动力布置密度，在条件允许情况下，拉开一定空间, 减少噪音叠加。9.4.3 采取综合治理措施，合理安排施工计划，规定噪声大、冲击性强 并伴有强烈振动活动安排在白天进行，把噪声控制在合理范围之内。10、节能措施10.1 加强能源管理，建立和完善节能考核制度，合理安排施工，加强 生产调度指挥，建立和完善岗位责任制，加强设备维护保养，提高机械设 备使用效率。10.2 按照国家有关计量法律、法规和有关规定，加强能源计量管理， 配备准确可靠计量器具，对耗能设备实行严格计量管理。10.3 禁止使用耗能变压器，使用新型符合国家标准变压器，将能耗降 到最低。10.4 禁止购置、使用国家公布淘汰用能产品和设备。10.5 组织设备操作人员以及其他有关人员参加节能培训，未经培训人 员不得在耗能设备操作岗位上工作。11、效益分析由于路基含水量大，采用干拌水泥碎石桩施工有效提高工程质量同时 降低了工程成本，社会效益和经济效益显著，具有广泛应用前景。该工法可大面积应用于软土地基，特别针对含水量大土层结构， 效率高，功效快，可加快施工进度，并能有效提高路