QC成果夯实水泥土桩复合地基在高速公路中的应用以及质量控制

1、夯实水泥土桩复合地基在高速公路中的应用以及质量控制要点 郭春萌摘要：分析了夯实水泥土桩复合地基的承载机理和特征，结合工程实例，介绍了水泥土夯实桩的施工工艺，并且对过程中的质量控制做了重点概述，结果表明应用夯实水泥土桩处理地基效果良好。关键词：夯夯实水泥泥土桩 复合地地基 夯填工工艺 桩身强强度 质量控控制Keywoordss: rammmedd-ceemennt-ssoill piile commpossitee foounddatiion raam ttechhnollogyy piile boddy iinteensiity quaalitty cconttroll 随随着高速速公路工工程

2、建设设的迅猛猛发展，地地基处理理手段也也日趋多多样化，如如何能够够既节省省工程造造价又收收到良好好的使用用效果，夯夯实水泥泥土桩复复合地基基由于其其充分利利用桩间间土和桩桩共同作作用的特特有优势势和相对对低廉的的工程造造价在张张石高速速公路北北出口支支线工程程中得到到应用。本本工程应应用夯实实水泥土土桩复合合地基，充充分发挥挥了水泥泥土桩的的抗变形形性能，并并通过褥褥垫层的的设置发发挥桩间间土的承承载力，再再配合双双向土工工格栅提提高整体体承载功功能，收收到了较较好的使使用效果果。1 基本原原理 夯夯实水泥泥土桩机机械成孔孔，选用用相对单单一的土土质材料料，与水水泥按一一定配比比(一般体体积比

3、为为1：7)，在孔孔外充分分拌和均均匀制成成水泥土土，分层层向孔内内回填并并强力夯夯实，制制成均匀匀的水泥泥土桩。桩桩、桩间间土和褥褥垫层一一起形成成复合地地基。夯夯实水泥泥土桩作作为中等等粘结强强度桩，不不仅适用用于地下下水位以以上淤泥泥质土等等软土地地基加固固，对地地下水位位以下，在在进行降降水处理理后，采采取夯实实水泥土土桩进行行地基加加固，也也是行之之有效的的一种方方法。夯夯实水泥泥土桩通通过两方方面作用用使地基基强度提提高：一一是成桩桩夯实过过程中挤挤密桩间间土，使使桩周土土强度有有一定程程度的提提高；二二是水泥泥土本身身夯实成成桩，且且水泥与与土混合合后可产产生离子子交换等等一系列

4、列物理化化学反应应，使桩桩体本身身有较高高强度，具具水硬性性。处理理后的复复合地基基强度和和抗变形形能力有有明显提提高。 复合地地基设计计中，路路基与桩桩和桩间间土之间间设置一一定厚度度散体粒粒状材料料组成的的褥垫层层，是复复合地基基的一个个核心技技术。路路基下是是否设置置褥垫层层，对复复合地基基受力影影响很大大。若不不设置褥褥垫层，复复合地基基承载特特性与桩桩基础相相似，桩桩间土承承载能力力难以发发挥，不不成为复复合地基基。路基基下设置置褥垫层层，桩间间土承载载力的发发挥就不不单纯依依赖于桩桩的沉降降，即使使桩端落落在好土土层上，也也能保证证荷载通通过褥垫垫层作用用到桩间间土上，使使桩土共共

5、同承担担荷载。2 工程概概况 张张石高速速公路石石家庄北北出口支支线工程程地质勘勘察全长长约13公里，本本段路线线位于正正定县城城以西，滹滹沱河以以北。路路线经过过区域的的地势绝绝大部分分地势平平坦开阔阔，为山山前冲积积洪积平平原地貌貌。山前前地带主主要为河河流出山山口的冲冲积洪积积扇平原原，地面面坡度较较大，被被微切割割，主要要为黄土土和黄土土状土。冲冲积平原原地区为为古河道道泛滥区区，多数数为亚砂砂土、亚亚粘土堆堆积，其其中冲积积扇上部部和决口口扇上多多为粉细细砂堆积积；古河河道高地地上多为为亚砂、亚亚粘土堆堆积；古古河床低低地多为为亚粘土土、亚粘粘土堆积积。总体体表现为为平原地地形、地地

6、貌。路路线经过过区域无无软弱夹夹层及其其它不良良地质条条件存在在，具有有良好的的路基工工程地质质条件况况。全线线软土地地基段落落部分采采用水泥泥土桩复复合地基基进行加加固处理理复合地地基承载载力设计计值1722 kPPa。采用用机动洛洛阳铲或或长螺旋旋钻成孔孔，设计计孔径30ccm，孔深深3m5m，间距 1 m，桩身身强度为为3MPa，50砂砾褥垫垫层，垫垫层上铺铺设双向向经编土土工格栅栅，要求求每延米米纵、横横向极限限抗拉强强度不小小于50 Knm，断裂裂伸长率率小于4.伸长率10 %3 施工工工艺3.1 测测放桩位位 用用经纬仪仪测准定定位桩，以以定位桩桩为基准准用工程程钢尺测测放桩位位，

7、要求求桩孔中中心点偏偏差不大大于1000 mmm。3.2 成成孔 采采用人工工洛阳铲铲成孔，成成孔后用用束铲修修孔，保保证桩孔孔上下同同径，要要求桩径径偏差不不大于20 mm；同时时要求桩桩孔深度度偏差不不大于1000 mmm，桩孔孔垂直度度不大于于15桩长长。3.3 水水泥土填填料配制制 水水泥土拌拌合料配配比准确确，土和和水泥按按比例混混合后先先人工拌拌和一次次，再由由粉土机机粉碎拌拌和，含含水量控控制在最最佳含水水量的允允许偏差差为+2(现场用用料必须须进行含含水量检检测。当当采用经经验法测测定时，即即以手握握成团，离离地1 m，掉地地即散为为宜)，拌和和好的混混合料要要求在2 h内用于

8、于成桩，否否则为弃弃料，以以最优含含水量15左右右为宜。因因施工天天气炎热热，必要要时洒水水，使其其含水量量接近最最优含水水量，拌拌和好的的填料要要求2 h内用于于成桩。3.4 填填夯成桩桩 此此次施工工采用偏偏心轮夹夹杆式夯夯实机进进行夯实实施工，选选用015 t夯锤，落距距075 m。工程程桩开始始施工前前先进行行试桩，以以确定施施工参数数。经试试桩并检检验，选选用一锹锹三击的的桩体填填夯施工工参数，可可确保施施工质量量满足规规范及设设计要求求。填料料前先进进行孔底底夯实，以以听到清清脆的夯夯实音为为准。填填料时执执行一锹锹三击的的施工参参数，严严禁突击击填料；同时根根据场地地实际情情况，

9、上上部灰渣渣层加密密夯击数数，以听听到清脆脆的夯实实音为准准。夯填填至桩顶顶02 m时，采采用素土土回填夯夯实，封封顶养护护。每根根桩要一一气呵成成，不得得中断，防防止出现现松填或或漏夯现现象，同同时现场场要采取取必要的的排水措措施，防防止地表表水灌入入孔内造造成塌孔孔。桩身身均匀性性和密实实度检测测要求成成桩2 h内(小于水水泥初凝凝时问)，采用用轻便触触探仪检检测，试试验结果果符合设设计图纸纸的要求求。3.5 施施工工艺艺流程：平整场场地一测测量放线线一布置置桩位一一第一根根桩成孔孔一水泥泥土拌和和一夯实实孔底一一填料一一夯实一一第二根根桩成孔孔一填料料一封顶顶一检测测一铺设设砂砾垫垫层一

10、土土工格栅栅4 质量检检查控制制要点及及目标值值4.1质保保体系施工单位的的资质条条件及各各管理、技技术人员员的岗位位职责；原材料质保体系 (水泥、砂砂、石)及成品品的贮运运条件；3)测量仪仪器、计计量仪器器及成桩桩机械的的定期鉴鉴定情况况；周边建筑物物、构筑筑物及地地下管线线的防护护措施；4.2设计计图纸和和施工组组织设计计 详详细查看看图纸说说明和施施工组织织设计，明明确桩基基类型、数数量、单单桩设和和施工组组容许承承载力、设设计桩长长、桩径径、桩顶顶标高、试试桩要求求、桩位位偏差要要求。4.3质保保资料水泥、土等等原材料料质量证证明书、复复试报告告；桩基轴线放放线定位位及复核核测量记记录

11、；打桩施工质质保资料料记录、基基验收记记录等；)单桩及复复合地基基测试报报告；桩位轴线偏偏差和标标高验收收记录；桩基分项工工程质量量检验评评定资料料；桩基竣工验验收证明明；桩位竣工图图4.4 实实物质量量成孔 检查查成孔孔孔位、孔孔径、孔孔深、垂垂直度等等；配料 严格格按设实实物质量量，计要要求配比比配制(土过筛)，混料料拌制均均匀，含含水率现现场要达达到“手握成成团，落落地开花花”；3)夯填 孔底夯夯实(听到清清脆响声声)，检查查桩顶标标高，成成桩按2(每班不不少于2根)抽查干干密度，做做好施工工记录4.5 施施工质量量基本要要求：1)审查施施工单位位资质等等级是否否可承接接相应的的桩基的的

12、施工任任务；2)各项桩桩基工程程，必须须按设计计要求、现现行规范范、标准准、规程程委托托有资质质证书的的检测单单位进行行承载力力和桩身身质量的的检测;3)为了检检验施工工单位的的技术与与设备及及施工工工艺，在在桩基工工程施工工前应进进行试桩桩或试成成孔，以以便施工工单位检检验施工工设备、施施工工艺艺及技术术参数；对需要要通过试试桩检测测确定桩桩基承载载力的工工程,应按照照规范和和设计要要求的试试桩数量量进行,试成孔孔数量不不少于2个；4)桩基轴轴线测量量定位施施工质量量, 必须经经总包、建建设或监监理单位位复核签签认，施施工过程程中应对对其做系系统检查查，每5d不少于1次，控控制桩应应妥加保保

13、护，若若发现位位移应先先检查其其正确性性后再行行纠正并做好好记录；5)成桩结结束后，休休止一段段时间后后才可进进行基坑坑开挖并并应制定定合理的的施工程程序；截截桩和施施工褥垫垫层必须须严格按按图纸要要求进行行，不得得造成桩桩顶标高高以下桩桩身断裂裂和扰动动桩间土土，造成成地基土土层扰动动；6)成桩结结束后应应按设计计要求进进行成桩桩质量检检测，检检测数量量和方法法由设计计单位以以书面方方式确定定。具体要要求，详详见夯夯实水泥泥土桩复复合地基基质量检检验标准准 夯实水水泥土桩桩复合地地基质量量检验标标准 检查项项目 允许许偏差或或允许值值 检查方法法单位数值桩径mm-20用钢尺量桩长mm+500

14、测桩孔深度度桩体干密度度 设计要要求现场取样检检查地基承载力力 设计要要求按规定的方方法含水量（与与最优含含水量比比） % 2 烘干法 水泥质质量 设计计要求查产品质量量合格证书或抽样样送检 桩位偏偏差 满满堂布桩桩040DD 条条基布桩桩O，25DD用钢尺量、D为桩径桩孔垂直度度 %1.5线锥、卷尺尺褥垫层夯填填度 090用钢尺量5 施工质质量检查查方法及及措施 坚持持以“事前控控制为主主，严格格监督检检查”的原则则，仔细细核查下下发的技技术文件件、施工工方案，并并依据此此细则及及有关规规定、规规程直接接进行现现场监督督检查技技术指导导工作。5.1施工工质量检检查方法法 夯夯实水泥泥土桩工工

15、程质量量检查工工作主要要采取对对原材料料的见证证取样和和对整个个施工过过程中的的旁站检检查。内业：技术术人员应应仔细按按照规范范制作技技术交底底，审查查能否有有效指导导现场施施工作业业并保证证安全有有序的施施工。外业：现场场技术人人员对整整个施工工过程进进行检查查，在现现场发现现并提出出问题，通通知并督督促施工工方依照照既定的的施工方方案操作作要求进进行作业业，并及及时准确确地填写写记录。5.2 施施工现场场质量问问题的预预防措施施5.2.11成孔钻孔过程中中遇到石石块、灰灰土块等等障碍物物而钻不不到预定定深度，这这是处理理地基经经常遇到到的问题题。处理理方法有有两种：桩孔移位。如如石块尺尺寸

16、不大大于10 m，可用用桩孔移移位的方方法。实实践证明明，在保保持置换换率不减减的情况况下，复复合地基基对桩位位要求不不是特别别严格，只只要不移移出基础础边界外外，在石石块旁边边重新钻钻孔，并并把不够够深的孔孔用水泥泥土夯填填成短桩桩同样有有效。b挖除障障碍物。如如障碍物物较大、较较浅或大大面积地地存在，可可采用人人工或机机械挖除除，再用用素土分分层夯填填至施工工平面，重重新定位位、钻孔孔。对本本工程而而言，施施工单位位在遇到到这样的的问题后后，应及及时向现现场技术术人员报报告，通通过正常常的变更更手续后后再进行行施工，不不得私自自处理。遇水灌孔：施工期期内，经经常遇到到下雨天天气，这这时应用

17、用井盖、塑塑料布等等盖好，防防止雨水水灌入钻钻好的孔孔内。如如雨水灌灌入孔内内(或其他他原因引引起水灌灌孔)，则视视不同情情况采取取相应措措施：a 孔内雨雨水较多多，应用用泥浆泵泵逐孔抽抽水；b虽经雨雨水浸泡泡，但孔孔径、孔孔深基本本未受影影响。抽抽水之后后，把C15干拌混混凝土倒倒入孔内内，以盖盖过水为为准，夯夯填水泥泥土混合合料之前前先夯实实干拌混混凝土；c.经雨水水浸泡后后，桩孔孔出现塌塌孔、缩缩颈等现现象，可可用干土土回填，再再重新钻钻孔。如如塌孔严严重，甚甚至出现现大面积积塌陷，则则会降低低桩间土土的承载载能力，还还需要考考虑加桩桩或减小小桩距等等措施。如如遇到这这样的问问题也应应及

18、时上上报，不不得私自自处理。3)漏钻孔孔：施工工中漏钻钻孔也是是常见问问题之一一。钻孔孔时，应应有专人人逐桩做做好施工工记录，并并把钻好好的孔，在在有编号号的图纸纸上逐一一做好标标记.5.2.22拌和水水泥土拌料不均匀匀。土和和水泥拌拌和不均均匀，是是夯实水水泥土桩桩常见的的质量通通病。治治理方法法是：尽量采用强强制式混混凝土拌拌合机拌拌料。b如采用用人工拌拌料，至至少应拌拌3遍。c. 拌料料场地宜宜离开桩桩孔适当当距离，拌拌好后用用小推车车或其他他运输工工具运至至桩孔边边，这是是防止未未拌匀混混合料填填入孔内内的关键键措施。尤尤其在边边拌、边边填、边边夯的情情况下，难难免将未未拌匀的的混合料

19、料填入孔孔内。采采取异处处拌和的的办法，可可以杜绝绝此类问问题发生生。2)拌合料料含水量量偏低或或偏高。混混合料含含水量应应满足土土料的最最优含水水量，其其允许偏偏差不得得大于2。工工地检验验方法，是是用手将将混合料料紧握成成团，两两指轻捏捏即碎为为宜。如如土料含含水量过过大，拌拌料时容容易形成成土团，且且不易夯夯密实，需需风干或或另选含含水量较较小的土土料；如如土料含含水量不不足，成成桩后桩桩体强度度上升很很慢，应应边拌料料边喷水水，避免免形成土土团。5.2.33夯填水水泥土填料不均匀匀。夯填填过程中中，易发发生填料料过快过过慢或忽忽多忽少少的现象象，这样样极易造造成桩体体强度不不均匀。处处

20、理方法法是：填料只允许许专人填填，不允允许两人人以上向向孔内填填料；b填料人人员不可可向孔内内大量推推料，严严防小推推车直接接把拌合合料倒入入孔内。夯击不密实实。其原原因及治治理措施施如下：一次填料过过多。应应控制填填料量保保持均匀匀；b夯击能能量不够够。应检检查夯锤锤重量和和落距是是否满足足要求；c夯杆偏偏斜。应应调整夯夯实机，使使夯杆与与孔壁平平行，保保持锤头头垂直下下落，严严防锤头头擦壁。3)钻好的的孔漏填填，是施施工中的的质量通通病之一一。应安安排专人人在夯填填时逐桩桩做施工工记录，同同时每填填完一根根桩，即即在有编编号的桩桩位图上上标出。整整个工程程完工后后，再对对照图纸纸全部核核实

21、一遍遍。5.2.44铺垫层层 垫垫层施工工应将设设计标高高以上的的多余桩桩体凿除除，桩顶顶面应齐齐平。垫垫层材料料可采用用中粗砂砂或碎石石，并级级配良好好，不含含植物残残体、垃垃圾等杂杂质。垫垫层铺设设时应压压(夯)密实，采采用的施施工方法法严禁使使基底土土层扰动动。6 处理效效果检验验1)桩体夯夯实质量量检验，采采用SH-30型钻机机桩身钻钻孔，小小环刀深深层取样样进行干干密度测测试。按按规范要要求，施施工当天天随机抽抽取检验验；抽取取量不少少于当天天施工桩桩数的2 ；且每每根抽检检桩每米米环刀取取样一件件，检测测其干密密度并计计算压实实系数。累累计取样样55件，检检测计算算结果：压实系系数大于于093的试样5l件，占占总试样样的927，完完全满足足