国道G104五河淮河特大桥及接线工程软基处理方案

蚌埠市国道G104 五河淮河特大桥及接线工程软基处理质量控制要点本项目位于安徽省东北部蚌埠市五河县境内，地跨淮河两岸。

路线所穿越的五河县境内属于淮北冲积平原。

沿线分布不良地质主要为软土，软土主要发育于怀洪新河及淮河两岸（K15+500〜K27+800）连续发育，软土埋深4.1-11 米，平均厚度8 米。

一般路堤段是指桥坡段、小型结构物、拼宽段地基段以外的新建路段，一般路堤段根据软土厚度采用水泥土搅拌桩、换填及加筋垫层处理；桥坡及涵洞、通道段采用PHC 预制砼管桩和水泥土搅拌桩处理；新老路拼宽段采用PHC预制砼管桩处理。

1 、加筋垫层（浅层）或换填结合加筋垫层（浅层）处理方案：加筋垫层处理方案以设置碎石垫层为核点，根据软土的地质情况并结合路堤的填土荷载、路堤的稳定性要求、路堤的差异沉降要求等条件，可根据需要铺设二到三层5 厘米高的高强土工格室。

本项目段对于软土埋深大于5.0m 且上部硬壳层地基承载力不小于180MPa或路基填土高度小于2.5m的路堤段采用加筋垫层进行处理；对于地表表层发育有厚度小于3.0m 的软土夹层经换填后硬壳层厚度大于等于5.0m，同时地基承载力不小于180MPa的路堤段采用换填结合加筋垫层进行处理。

加筋材料采用5 厘米高强土工格室，高强土工格室铺设在碎石垫层中部，垫层设计厚度40 厘米，垫层两端土工布包边。

换填处理主要是对软土厚度小于等于3.0m 且软土直接出露地表，采用直接挖除换填方案进行处理，换填材料采用碎石土或满足现行路基设计及施工技术规范要求的合格素土。

1.1 碎石垫层施工质量控制要点:1.1.1 施工准备(材料及主要机具)(1)碎石垫层宜采用5-40mm 的天然级配，碎石最大粒径不宜大于50mn,含泥量应不大于5%(2)碎石中不得含有草根、树叶、塑料袋等有机杂物及垃圾。

(3)主要机具：压路机、挖掘机、手推车、平头铁锹、3m直尺等。

1.1.2 施工工艺( 1)工艺流程：检验碎石的质量——分层铺筑碎石——碾压——找平——验收。

( 2)铺设垫层前，应先对现场的古井、洞穴、旧基础进行清理填实，经检验符合要求后，方可铺填垫层施工。

( 3)垫层应水平铺筑，当地面由起伏坡度时应开挖台阶，台阶宽度宜为1.0-1.5m 。

(4)碎石垫层要分层铺设，分层碾压密实，人工摊平。

预先设好5X 5m 网格标高桩，控制每层碎石垫层的铺设厚度，铺设碎石时，第一层厚度为200mm第二层厚度为200mn厚并根据设计标高找平。

( 5)碾压的遍数由现场实验确定。

用压实机械往复碾压，一般碾压不小于4遍，其轮距搭接不小于200mm边缘和转角处应用蛙式打夯机补夯密实。

( 6)施工时应分层找平，碾压密实。

并分层检验碎石的压实系数，压实系数达到设计要求后，方可进行上一层施工。

7)最后一层压完后，表面应拉线找平，并且要符合设计规定的标高1.1.3施工质量验收标准1.2 土工格室的施工质量控制要点1.2.1材料的技术要求材料要求具有较高的抗拉、抗剪强度，较小的变形及与被加筋土紧密结合。

设计所采用高强土工格室技术指标：高度5cm,展开尺寸为4X12.5m,断裂伸长率w 3%网带连接点抗拉强度大于5.5KN/5cm，网带连接为U型钉插接编制而成，U型钉直径大于等于 2.5mm网带厚度0.4 士0.1mm施工前必须对购进的土工格室材料进行检查验收，材料必须有出厂合格证和测试报告，按规范规定的检测频率进行检测，结果必须达到设计对材料规格和性能的要求。

土工格室应贮存在不被日光直接照射和被雨水淋泡处，根据工程进度和日用量按日取用。

1.2.2施工工艺（1）张拉并铺设土工格室在检验合格的下承层上用钢尺放出土工材料铺设的边缘线，并用石灰画出白线以作标记，将成捆的土工材料运至施工现场后，按一定的距离放至施工作业面外。

铺网从处治地段的一端开始，垂直于路堤轴线铺设，用人工张拉土工材料使其处于张力状态，土工格室应充分拉伸张开至说明书规定的展开面积（500 cm x 440 cm）,应使张开后的每个格室大致为正菱形，并用一定数量的U形钉固定于下承层表面（U形钉可用© 6〜10的钢筋弯曲而成，U形钉的高度50 cm左右）。

展铺时应将网面拉直平顺，紧贴下承层，不得出现扭曲、褶皱或重叠, 对土工格室横向及纵向的搭接则直接将相邻的两幅材料用U 型钉紧密拼接固定，以形成片，连成一个整体。

与桥台和侧墙连接处采用膨胀螺栓连接;然后调整使插销对眼, 与张拉可同时进行。

在完全张拉开土工格室后, 在四周用钢钎或填料固定, 否则,严禁进行下一工序的施工。

（2）格室填料土工格室柔性搭板按现有路基施工规范施工, 格室填料选用碎石, 要求填料颗粒均匀，最大粒径不得大于5cm 土工格室填料的虚填厚度不大于30cm但不宜小于20cm格室未填料前，严禁机械设备在其上行驶。

（3）压实土工格室顶面应该上覆10cm勺碎石层作为保护层，土工格室填筑碎石时应该和上覆碎石层一起填筑，并考虑松铺系数为1.3~1.4 。

然后在保护层上振压，严禁直接在土工格室表面上碾压，压实度达到设计要求。

其施工工序：整平场地-- 铺幅放样-- 与前幅边缘对接并用连接件连接-- 端头锚固-- 填筑碎石-- 碾压-- 填土。

1.2.3质量保证措施（1）土工格室应在平整的下承层上按设计要求的宽度铺设，按设计和规范要求进行搭接及端头锚固（2）为避免已铺好的土工格室长期曝晒，土工格室铺设后与填筑其上的填料之间的间隔时间不应超过一周。

因故必须延长间歇时间时，表面应覆土保护，厚度不小于20cm （3）为保证土工格室施工质量，使土工格室材料发挥其在软土处理中的加筋作用，特提出如下土工格室施工质量检测标准。

具体内容如下：土工格室施工质量检测标准2、水泥土正反向搅拌桩处理方案：对路基填土高度大于等于2.5米或路基填土高度小于2.5米且地表硬壳层厚度小于1.5米的路堤段采用水泥土正反向搅拌桩处理。

水泥土正反向搅拌桩桩直径为100cm，桩间距2.4m，桩头以上设置40厘米厚的碎石垫层，碎石垫层中部铺设一层5厘米高高强土工格室，同时正反向搅拌桩处理段和其他处理段的接头部位也采用铺设一层5厘米高高强土工格室加强过渡处理，在接头部位分别向两侧布设各5m长；高强土工格室设在垫层的中部。

2.1正反向水泥搅拌桩的施工施工质量控制2.1.1材料的技术要求正反向搅拌桩加固材料选用32.5 级以上复合水泥（或硅酸盐水泥），水泥掺入比应根据所加固软土的性质、含水量、有机质含量、酸碱度等，通过试验配比确定。

一般水泥掺入比不小于14%，NF 高效减水剂的用量据土的物理、水理性质，按配比试验的结果确定，水灰比不大于0.50。

根据软土的地质条件，如果其含水量高，有机质含量高，酸度高，应适当的增加石膏、粉煤灰等外掺剂，在水泥掺入比不继续增加的情况下，提高桩的强度。

关于搅拌桩的室内配比试验，根据一般的工程经验，以90 天龄期的无侧限抗压强度为标准强度，要求试件无侧限抗压强度：7 天龄期强度 >0.8Mpa, 28天龄期强度》1.6Mpa, 90天龄期强度》2.4Mpa。

2.2 施工机械选择采用搅拌桩专用机械设备（不能采用粉喷桩设备改装的设备），选择合适的深层搅拌机型号且需配备有资质部门认证的水泥浆喷浆自动记录装置。

打设深度能力不小于20m,对应的功率应不小于70KW。

本工程采用水泥浆搅拌法，即湿法施工。

施工时除了使用深层搅拌桩机以外，还应配有满足施工要求的灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵等配套设备。

2.3 、主要施工工序（1）钻机就位深层搅拌桩机自行就位、对中。

桩机安装必须水平、稳固，机底必须用枕木垫平、垫实，在桩机上测出标高控制线，并用红漆在机架上划出深度标志，机架正、侧面和搅拌管必须垂直，搅拌头对准桩位，并用线锤测设桩架垂直度，经检查符合要求后方可开钻。

(2)搅拌下沉、制浆借深层搅拌机的自重，以500mm/min 的速度，且钻头每转一圈控制在10〜15mm之间进行下沉，沿导向架边旋转、边切土、下沉直至加固深度。

下沉的速度可由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于40A。

拌制浆液：按照试桩确定的配合比拌制水泥浆。

搅拌机预搅拌下沉同时，后台拌制固化浆液，拌好待用的浆液倒入集料池中。

(3)搅拌提升预搅下沉至设计深度后，开动灰浆泵坐浆30 秒，把水泥浆压入软土层中，以300〜500mm/min 的均匀速度，边提升、边搅拌、边喷浆，喷浆压力0.2--0.4MPa 使水泥浆与土体充分拌和。

为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻时应在桩底部停留30 秒。

(4)重复上下搅拌、喷浆为使软土层与水泥浆搅拌均匀，用同样方法，进行二次搅拌下沉、提升喷浆，即将深层搅拌机重复搅拌下沉、提升喷浆，施工的要求同第一次。

2.4、施工工艺试桩( 1 )成桩施工前应详细了解各施工现场的地质情况，选取有代表性的土层位置，钻孔取出一定的数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验，以验证软土的性质和设计的水泥土强度能否达到要求。

搅拌桩施工前最好分区段进行工艺试桩，以掌握适用该区段的成桩经验及各种操作技术参数。

成桩工艺试验桩不宜小于10根(2)工艺试桩前，由施工单位书面通知业主和监理参加。

工艺试桩结束后，由施工单位提交工艺试桩成果报告，并以业主和监理工程师审查批准后，作为该区段搅拌桩施工的依据。

(3)获取操作参数，包括搅拌桩水泥掺量，钻机钻进与提升速度，钻进持力层时孔底电流值，搅拌的叶片旋转速度、喷停浆时间等。

2.5 成桩施工注意事项(1)对将要进行深层搅拌桩施工的场地事先应加以平整，彻底清除施工现场地面、地下及空中的障碍物。

如现场地表过软，应采取防止施工机械失稳的措施。

(2)湿喷法施工中实际使用的固化剂、外掺剂，要经过加固土室内试验的确认方能使用。

泵送浆液必须连续，如因故停浆，要立即通知前台操作工，以防止断桩。

(3)深层搅拌机的入土切削和提升搅拌，负载荷太大及电机工作电流超过额定值时，应减慢提升速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能重启动电机。

(4)施工时应使用定位卡以确保桩位的准确度和桩机的水平、垂直精度。

各类管线接头必须接好扎牢。

各种电器设备要有防雨措施，严防漏电事故发生。

(5)水泥浆不能离析，水泥浆要严格按照设计的配合比配置，水泥要过筛，为防止水泥浆离析，可在灰浆机中不断搅动，待压浆前才浆水泥浆倒入料斗中。

(6)在成桩过程中，凡是由于电压过低或其它原因造成停机，使成桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌叶下沉半米后再继续成桩。

(7)考虑到搅拌桩与上部结构的基础或承台接触部分受力较大，因此通常还可以对桩顶板-1.5m 范围内再增加一次输浆，以提高其强度。