某市政道路深层搅拌桩施工方法及经济效益对比分析.doc

1、1某市政道路深层搅拌桩施工方法及经济效益对比分析【摘 要】随着城市建设经济的快速发展，市政道路工程的建设越来越重要，本文作者根据自己多年的工作经验对市政道路深层搅拌桩施工技术与质量控制进行了探讨。 【关键词】市政道路；深层搅拌桩；经济效益 1、工程概况 某标段工程为市政道路，路幅宽 50 米，设计时速为 60km/h。 标段为海相沉积兴化平原地貌单元，场地地下水主要赋存于卵石、残积砂质粘性土和风化基岩的孔隙中，地下水类型为承压水，稳定水位埋深 0.003.38 米，稳定水位标高 2.853.88 米，地下水对混凝土结构不具腐蚀作用，对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下不具腐蚀作用，在干湿交

2、替作用下具弱腐蚀作用，对钢结构具腐蚀作用。其岩性简述如下： （1）人工填土层：以素填土、耕植土为主，局部为杂填土。素填土为土黄色、灰黄色，松散，稍湿-湿，由亚粘土、砂粒及少量碎石组成，主要分布在田埂、涌边、塘边地带；杂填土呈杂色，由碎石、砂土等组成，呈松散状，多分布在村庄公路两旁；耕植土呈土黄色，主要为粘性土，局部为松散状砂土，含植物根系。层厚 0.52.6 米不等。 （2）粉质粘土：灰褐色，湿，可塑，含少量铁锰质结核及少量砂粒，物质组成较均匀，岩芯切面光泽反应较光滑，干强度中等，韧性中2等，无摇震反应，为中等压缩性土层，层厚 1.32.2 米不等。 （3）淤泥：灰黑色、青灰色，流塑，饱和，可

3、见有机质，具淡臭味，物质组成均匀，岩芯切面光泽反应较光滑，干强度中等，韧性稍底，无摇震反应，为高含水量、高压缩性、低强度的软弱土层。层厚 3.35.6米不等。 （4）粉质粘土：灰黄色，灰色，可塑，砂粒含量少，物质组成较均匀，岩芯切面光泽反应较光滑，干强度中等，韧性中等，无摇震反应，为中等压缩性土层，层厚 2.13.3 米不等。 （5）淤泥质土：青灰色、灰黑色，流塑软塑，饱和，含有少量有机质，具淡臭味，物质组成均匀，岩芯切面光泽反应较光滑，干强度中等，无摇震反应，为高含水量、高压缩性、低强度的软弱土层。层厚3.65.8 米不等。 （6）卵石层：灰色、灰黄色，稍密中密，成份由卵粒、砾粒、砂粒及少量

4、泥质组成，卵粒直径一般为 24cm，最大可达 8cm 以上，分选性差，卵石成份以火山熔岩及侵入岩为主，质地坚硬，呈微风化状态，层厚约 0.7 米。 （7）残积砂质粘性土：灰色、灰黑色，可塑硬塑，成分由粘性土和石英砂粒组成，原岩为中、粗粒花岗岩，可见残余的原岩结构，砂粒约占 30%，砾粒约占 510%，物质组成均匀，岩芯切面光泽反应稍光滑，干强度中等。层厚 2.67.1 米不等。 深层搅拌桩设计要求：桩径为 500mm；桩长为要求穿过淤泥层进入下伏持力层 0.5m 以上，一般桩长 1017m，桩间距为 1.31.5m，呈梅花3型布置；水泥渗入量为搅拌桩水泥用量不小于 60kg/m；设计强度为1.

5、5MPa。 2、深层搅拌桩施工质量控制 2.1 深层搅拌法加固机理 深层搅拌法利用水泥作为固化剂，通过特殊的深层搅拌机在地基深处就地将软土与水泥浆强制拌和后，首先发生水泥分解，水化反应生成水化物，然后水化物胶结与颗粒离子交换，团粒化作用，以及硬凝反应，形成具有一定强度和稳定性的水泥加固土，从而提高地基承载力及改变地基土物理力学性能，达到加固软土地基效果。 2.2 影响搅拌桩施工质量的主要因素 2.2.1 现状调查 本工程地质条件复杂，特别是淤泥层与粘土层重复出现，根据我司以往的施工经验，搅拌桩施工受地质条件影响较大，容易出现搅拌桩施工质量不稳定的情况，合格率偏低。为此，项目部首先对本工程已施工

6、的 600 条搅拌桩进行质量检查，发现主要存在以下质量问题，如下表： 序号 缺陷项目 频数（根） 频率（%） A 桩身强度不合格 73 81.1 B 桩底未达到设计深度 6 6.7 C 桩平面位置偏差超规范 4 4.5 D 桩顶未达到设计标高 3 3.3 E 断桩 2 2.2 F 其他 2 2.2 4根据以上调查，可知本工程已施工的 600 根搅拌桩，不合格桩数达到 90 根，合格率仅为 85%。其中桩身强度不合格桩达到 73 根，占不合格品的 81.1%。因此，桩身强度不合格是本搅拌桩分项工程的主要质量问题。2.2.2 确定原因 桩身强度不合格是本搅拌桩分项工程的主要质量问题，对此，经过现场

7、调查、查看工程地质报告、对作业人员进行问卷调查等一系列措施，确定造成桩身强度不合格的主要原因有以下 4 个： a.未制定不同地质的速度控制标准。施工过程中没有按地质不同调整搅拌上提下搅速度，都是统一速度 0.6m/min。 b.未控制每根桩浆液用量。浆液配制量未按每根桩不同土质深度算出，有时用量过剩，有时不足。 c.水泥现场临时存放点无有效防护。运至现场水泥有部分无防水措施，容易受潮。 d.新老工种搭配不合理。经调查，大部分工人工龄都在三年以上，有部分桩机工人工龄却不满一年。 2.3 对策制定及实施 2.3.1 对策制定 针对以上 3 个主要原因，制定了如下对策： 对策 1：按不同地质情况确定

8、每根桩的浆液用量。 对策 2：在每台桩机搅拌器边搭设临时储存工棚，储存位置底部用木板垫高。 5对策 3：将所有工人召集起来，按工龄长短重新分配组合，主要技术人员由年富力强的工人担任。 2.3.2 对策实施 实施 1：按每根桩的深度和土质控制每根桩浆液用量。 根据已确定的搅拌速度标准和每米水泥用量，按每根桩的地质情况，计算每根桩的水泥用量，并据此控制每根桩的浆液用量。以 1-1 桩为例，计算如下： 桩号：1-1# 合计 土层 填土层 粘土层 淤泥层 厚度 2 m 4 m 6 m 12 m 每米水泥用量 53 Kg/m 56 Kg/m 64 Kg/m 水泥总量 106 Kg 224 Kg 384

9、Kg 714 Kg 实施 2：水泥现场临时存放点采取有效防护措施 在水泥浆搅拌机附近用彩条布搭设临时储存棚，填高地面，用木板架高，防止水浸，临时储存棚只供存当天使用水泥，严禁过量储存，随时用完随时从仓库运输。 实施 3：操作工人重新搭配，新老结合，以老带新。 将所有桩机工人召集起来，重新核实操作工龄。实施时将操作工人的按工龄重新搭配，每台桩机配三年以上操作工龄的工人 3 人，二年操作工龄的工人 1 人，一年操作工龄的工人 1 人。使所有桩机工人新老搭配合理。 3、搅拌桩质量检验 6经过采取以上措施，搅拌桩施工完成后，对本工程搅拌桩进行了抽查，抽查桩数 2780 根，情况如下： 序号 项目 不合

10、格 桩数 1 桩身强度不合格 90 2 桩底未达到设计深度 29 3 桩平面位置偏差超规范 19 4 桩顶未达到设计标高 14 5 断桩 10 6 其他 9 合计 171 由上表可知，实施质量控制措施后，抽查的 2780 根桩中，不合格的桩数仅为 171 条，搅拌桩施工合格率为 93.8%，说明搅拌桩施工合格率已得到大大提高。 4、经济效果 本工程搅拌桩设计水泥渗入量为 60kg/m（按平均提升速度0.6m/min） ；实施质量控制措施后，不仅提高了搅拌桩的质量，而且减少了水泥用量。经过工程完工后总水泥用量计算，平均每米实际水泥用量为 58.6kg，每米减少水泥量为 1.4 kg。本工程共有搅拌桩 269166.7 米，共节约水泥 376833.38 kg，以当时水泥价格 330 元/吨计算，节约资金：376833.38kg330 元/吨1000 kg/吨=124355.02 元。