软基处理常见质量通病的防范措施

陈照亮，徐建国

（1.温州绕城高速公路西南线有限公司，浙江 温州 325014；2.浙江交工路桥建设有限公司，浙江 杭州 310051）

软基处理常见质量通病的防范措施

陈照亮1，徐建国2

（1.温州绕城高速公路西南线有限公司，浙江 温州 325014；2.浙江交工路桥建设有限公司，浙江 杭州 310051）

温州绕城高速公路西南线工程软土地基处理主要有水泥搅拌桩、塑料排水板、预应力管桩和泡沫混凝土等4种方法。介绍这4种软基处理方法在施工过程中出现的常见质量通病，并阐述如何从原材料质量的控制、施工工艺和方法的控制等方面进行防范。

软基；处理方法；质量通病；防范措施

0 引言

温州绕城高速公路西南线工程起于鹿城区仰义，与温州绕城高速公路北线和金丽温高速公路相连接，途经鹿城藤桥，瓯海瞿溪、郭溪、潘桥，瑞安陶山、碧山、马屿、仙降、飞云，平阳万全，止于瑞安阁巷，与沈海高速公路复线连接。全程长56.328 km，其中需软基处理 13.821 km，占全线总长的24.5%。软基分布地区各等级公路经常出现路面塌陷、开裂、桥头“跳车”等问题，严重影响运营期的行车舒适度和安全性，受到社会各界的高度关注。为全面提高温州绕西南高速公路的耐久性、安全性和可靠性，保证其在设计寿命期内的正常使用，强化社会效益和经济效益，必须切实加强施工期软基处理施工质量管理，有效控制质量通病。该工程软基处理主要有水泥搅拌桩、塑料排水板、预应力管桩和泡沫混凝土等4种方法。

1 水泥搅拌桩

水泥搅拌桩基本原理是水泥加固土体颗粒的过程，通过搅拌机的钻头在软弱地基土层中旋转、切割土体，强制搅拌混合作为浆体固化剂的水泥和软土，使水泥与土体颗粒发生一系列物理和化学反应，形成水泥凝胶体，使其在硬结后形成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体，以提高软土的地基承载力。该方法具有操作简单、安全可靠等优点，且效果显著，处理后即可进行下道施工。

1.1 质量通病

水泥搅拌桩施工过程中产生的质量通病主要有桩位偏差超标、桩身强度不足、桩长不够等问题[1]。

1.2 防范措施

1.2.1 桩位偏差超标

桩机运至工地后，先进行安装调试，待钻杆旋转、压浆泵及计量设施一切调试正常后，桩机移位至放样孔位上。桩位采用全站仪精准测放，沿桩位中心，用白灰洒出钻头直径等大的白圈，钻头以此圆为准就位，偏差不得大于50 mm，然后调整钻机机座水平，使钻杆轴线垂直于桩孔中心，施钻时钻杆的垂直度偏差不大于1%。

1.2.2 桩身强度不足

搅拌桩施工必须经过“首件”试验，以确定最佳的搅拌次数、水灰比和复搅深度等施工参数，大规模施工时必须严格按照经审批的方案执行。

搅拌桩浆液必须采用无结块、强度等级符合设计要求的合格水泥，水灰比宜为0.45～0.55。水泥浆液必须全程复搅，浆液倒入储浆桶时应加筛过滤，以免浆内结块。泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。

桩机钻进速度宜控制在0.5～0.8 m/min，提升速度宜控制在0.7～1.0 m/min，喷浆压力需不小于0.6 MPa。一旦因故停浆，应使搅拌机下沉到停浆面以下1.0 m，待恢复供浆后再喷浆上升。如因故停浆超过3 h，为防止浆液硬结堵管，应先拆除输浆管路，清洗后备用。

桩基施工到设计深度后，必须按要求对设计加固深度范围内的桩体重复进行搅拌和喷浆。

1.2.3 桩长不够

采用表盘读数与桩机塔架标线双重控制桩长[2]，以防由于表盘未归零、偏差或塔架进尺刻度标识不清晰而引起的误判。桩机上量测桩孔深度的表盘应经常校核，妥善保护，防止失真，钻孔前指针必须归零。同时，在桩机塔架上标识明显刻度记号，可贴上醒目的红白反光标贴，方便夜间施工控制。

桩机到达设计桩底标高后，须停止提升，并重复搅拌、喷浆；桩机须提升到桩顶以上0.2～0.5 m后，方可停止喷浆，以保证桩头有效高度，合理控制桩长。

2 塑料排水板

塑料排水板由透水土工织物包裹作滤层，肋式芯带作为排水通道，滤层渗透进入的地下水通过芯带竖直向上排出，达到了软土固结的效果。该工程采用链条式插板机，并配以塑料排水板自动记录仪来保证施工的质量和计量的准确。插板机就位后，按设计位置进行施工，打设的深度符合设计要求。在打设塑料排水板时，将排水板从套管中间的空心穿入，然后将带有排水板的套管沉入设计深度，随着套管提升起来，排水板则留在地层，使软基中的地下水通过排水板而泄出。

2.1 质量通病

塑料排水板施工过程中产生的质量通病主要有水板回带、断带等问题。

2.2 防范措施

2.2.1 排水板回带

在桩靴穿排水板的扣环上,再横穿一条30 cm的排水板，提管时，增加阻力，使桩靴容易脱落，防止底层黏土太软，或地下水太多挂不住桩靴，提管时随管而上。

如桩靴的扣带环不牢，排水板容易脱落，需加强扣带环与桩靴板的连接，建议可改用螺纹连接。

2.2.2 断带

在桩靴穿排水板的扣环上,再横穿一条30 cm的排水板（外包住插管端头），加强管口的密封性，减少泥砂的进入，避免提管时卡住排水板造成断带。

如桩靴底板太薄，碰到硬地基时，容易将排水板与桩靴连接处振断，因此可加厚桩靴的底板或加焊塑料排水板保护钢筋。

3 预应力管桩

预应力管桩是采用锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法及中掘法等沉桩方法，将预制的预应力管桩沉入软基中，以挤密土体间隙，并通过桩周摩阻力和桩底端支承力来提高地基承载力。该工程采用全液压静力压入法，上下节管桩间采用上螺下顶接桩卡扣的连接方式。

3.1 质量通病

预应力管桩施工过程中产生的质量通病主要有桩顶位移、桩身倾斜、桩尖难以压至设计标高和桩身断裂等问题。

3.2 防范措施

3.2.1 桩顶位移

管桩施压须遵循“先中间、后两侧”的原则，特别在管桩间距较小、压入数目较多时更需严格控制，否则极易引起后压入的管桩涌挤先压的管桩，或发生平面位移。

桩头开挖需在设计数量的桩基全部压注完毕，并间隔半个月左右后才能进行；行车道路必须设置于基坑外围10 m以上；机械挖土时，挖掘机铲斗应避免碰撞桩身，防止桩头倾斜或破损；严禁将开挖的土方堆置于基坑边3 m范围内。

3.2.2 桩身倾斜

压桩机械进场前，必须平整原地面，探测、清理地基回填块石、地下墓穴和建筑物基础等可能影响管桩压入的杂物，防止管桩刚入土，或入土深度不大时就发生倾斜或桩端走位。

压桩机停机面必须平整、坚实，必要时可加垫组合定型钢板，并在施压过程中随时检测送桩轨道的竖直度和夹桩装置的水平度，确保桩身垂直。

3.2.3 桩尖难以压至设计标高

若单个施工区域内有为数不少的管桩达不到设计深度，则有可能是设计勘探地质情况与实际不符，致使设计考虑持力层或选择桩尖标高有误。遇到此情况必须报告指挥部、设计院，由指挥部、设计院提出妥善处理意见。

若仅个别管桩压不到设计深度，应冷静检查、分析原因，采取相应措施后才能继续施工。无特殊情况，一般可用最大的设计静压力作用于桩顶，经过交替的短暂停止和加压步骤，使管桩缓慢下沉，即将压至设计深度时，应调整到设计静压值后，再缓慢卸压，避免过早停压。

3.2.4 桩身断裂

定制的预应力管桩应由专业厂家生产，原材料质量、混凝土配合比和预应力施工必须符合相关要求，在强度达到设计值后，仍需在常温下再静置7 d后方可静压施工。不同厂家、不同批次的管桩运送到场后，必须随机抽样检测，符合要求方可使用。管桩装卸起吊过程中，应采用钢丝绳两支点法或吊钩两头勾吊法，并轻吊轻放，严禁单端拖地吊装，防止桩身由于横向受力而产生损伤。

在静压过程中，地面外露部分桩身垂直度偏差突然增大，而根据地质勘探资料，桩尖处地质情况与附近段基本一致，但桩身贯入度或者静压状态下压力仪数值出现异常增大，或者送桩状态下压力仪数值明显下降等异常情况，说明桩身可能已断裂。

施工前，应清除地下障碍物。每节桩的长细比不宜过大（不超过30）；在初压桩过程中，如发现桩不垂直应及时纠正。桩打入一定深度发生严重倾斜时，不宜采用移动桩架来纠正。接桩时，要保证上下两节桩在同一轴线上；桩在堆放、起吊、运输过程中，应严格按照有关规定或操作规程执行；普通预制桩经蒸压达到要求强度后，宜在自然条件下再养护一个半月，以提高桩的后期强度。

4 泡沫混凝土

泡沫混凝土是发泡剂通过专用的发泡机械充分发泡，产生所需泡沫，均匀混合到含硅质材料和钙质材料的复合浆体中，然后利用发泡机械的泵送系统运送至施工现场，并浇筑成型的一种充满气泡的轻型多孔建筑材料。该技术可以降低路堤荷载，通过减轻路堤质量，减少地基附加应力，从而减少后期沉降。

4.1 质量通病

泡沫混凝土施工过程中产生的质量通病主要是抗压强度低的问题。

4.2 防范措施

泡沫混凝土的原材料质量必须符合相关要求。水泥强度等级不低于32.5 MPa，用量不小于250 kg/m3；骨胶或皮胶质地透明，不得含有脂肪杂质[3]；发泡剂在混凝土浆料中应有较高的稳定性和符合要求的发泡倍数，一般要求1 h后泡沫的沉陷距不大于10 mm，1 h后的泌水量不大于80 mL,泡沫的倍数不小于20，且存放时间应严格控制，过期或混有杂质的发泡剂严禁使用。

为确保泡沫混凝土的表观密度和抗压强度，必须通过设计配合比试验确定最佳水泥用量和水灰比，并以检测的现场材料含水量为依据，调整为施工配合比。同时，根据泡沫剂规格、性能和掺加量，对于不同的搅拌机械，必须通过现场试验确定其合理的搅拌时间，以减少泡沫损失，避免泡沫结构破坏。

5 结语

影响温州绕城高速公路西南线工程软土地基处理效果的因素很多，涉及到施工机械设备的适用性和匹配性、各种原材料和半成品的质量、施工工艺参数和施工方法等多方面，但是，只要严格按照设计文件和施工规范要求组织施工，有侧重地采取预控措施，防患于未然，就能最大限度地减少常见质量通病，切实提高软基处理效果。

[1]唐勇军.水泥搅拌桩在高速公路路基施工中的控制及质量通病预防[J].科技资讯，2008（9）：29.

[2]陈剑平.高速铁路地基处理水泥搅拌桩施工质量通病和控制措施[J].安徽建筑，2011（6）：112-113.

[3]孙运刚.静压预应力管桩常见施工质量通病及预防措施[J]．四川建材，2011（2）：114-115

[4]李跃光裴爝姜剑飞.泡沫混凝土常见质量问题原因分析和防治[J].黑龙江水利科技，2009（1）：63.

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U416.1

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1009-7716（2016）05-0151-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.05.042

2016-01-11

陈照亮（1973-），男，浙江温州人，高级工程师，现从事高速公路施工管理工作。