舀豳圜 圈 施工技术与应用 在建筑工程地基处理中水泥稳定砂垫层换填的应用 胡甄巍杜延慧张坤 ２６６ＯＯＯ 中建八局第四建设有限公司 摘要：本文以即墨古城改造安置区工程为例，介绍了水泥稳定砂砾垫层如何在建筑地基处理中应用，重点就换填土方开挖及基 槽验收、施工工艺流程进行了说明，使得该方法在地基处理上具有可行性和操作性。 关键词：土方开挖水泥稳定砂砾垫层地基处理 水泥稳定砂砾，是由水泥和砂砾按一定的比例配合而成，有许多优点：如 强度高，稳定性好，刚度大等等，主要用于高速公路路面基层和底基层，这种 （１）原材料的规格和质量要求按规定执行。 （２）设备准备 处理方式在道路工程中具有比较成熟的设计和施工经验，但在建筑地基处理 中却很少使用，本文以即墨古城改造安置区工程为例，介绍水泥稳定砂砾垫 层在建筑地基处理中的应用。 一、工程概况 即墨古城改造安置区工程Ｂ１—１区和Ｂｌ一２区共１２单体，地上２２—２６层，地 下ｌ层，建筑面积约２２．７万平方米，建筑高度７８米，基础型式为筏板基础。设计 地基持力层为（９）砾砂层，其地基承载力特征值为ｆａｋ＝３５０ｋＰａ。 根据勘测院出具的岩土工程勘察报告发现，各楼座基坑持力层（９）层砾砂 层分布高低起伏，且距离设计筏板底标高平均为１米左右。若采用Ｃ１５素砼回 填至基底标高，按上述方案挖土完成后经测量需回填Ｃ１５素混凝土５７００ｍ３，费 用约２１６万元；若采用打桩至持力层，现场施工难度大，沙质土不易成孔，且施 工工期较长。故综合考虑决定采用水泥稳定砂砾垫层进行回填。 二、场地的工程地质条件 根据岩土工程勘察报告，工程场区地层分布如下： 第（１）层、杂填土：杂～褐色，稍湿，松散一稍密；以回填粘性土、砂土为主，上 部混有较多碎石、碎砖、瓦片等建筑垃圾，粒径约２～６ｃｍ，局部见生活垃圾。 第（７）层、粉质粘土：黄褐色～褐色，可塑，具中等压缩性；韧性一般，干强度 中等，含铁锰氧化物及结核，切面较光滑，结构性一般，局部夹大量姜石，粒径 约２—５ｃｍ，含少量粗砂。 第（７一１）层、细砂，黄褐色，饱和，稍密；以长石、石英为主要矿物成分，磨圆 一般，分选一般，砂质较纯净。 第（９）层、圆砾，黄褐色，饱和，密实；以长石、石英为主要矿物成分，磨圆较 好，分选较差，含少量粘性土，含约１０％一２０％卵石，粒径约３—５ｃｍ。 第（１６）层、泥岩强风化带：红褐色，泥质结构，层状构造。以长石、石英及粘 土矿物为主要成分，风化程度较高，矿物蚀变强烈，岩芯手搓呈细状，夹角砾 状颗粒，手搓易碎。 三、换填基坑土方开挖方法及验槽 在前期１１＃楼座土方开挖的过程中，现场完全按照勘察报告给定的标高 进行开挖，但发现设计开挖标高大部分均未达到楼座持力层，需二次甚至三 次反复开挖，造成反复验槽反复开挖，严重影响了工期进度。故在换填土方开 挖过程中需注意以下几点： １、在土方开挖前，务必保证基坑降水在设计标高５００ｍｍ以下，防止土方 被水浸泡造成超挖； ２、将基坑按照南北向或东西向划分为两大块，按照勘察设计最低标高进 行开挖，且两大块开挖基底需二级放坡，高低差不小于５００ｍｍ； ３、结合现场实际开挖情况，基坑底必须为砾石层原状土，基坑底需平整 严禁超挖回填； ４、若发现现场开挖与勘察报告出入较大，及时联系勘察设计单位现场予 以确认，超挖量较大时及时收集音像资料。 四、水泥稳定砂砾垫层地基处理施工工艺 施工工艺流程 地基土验收与修整一拌制混合料一运输混合料一摊铺混合料一碾压一 接缝与缺陷处理一养护一检测压实度 混合料碾压是本工艺流程的关键工序。 １、原材料、设备准备 ‘４００’ ａ：所有进场设备都必须进行检测，合格后方可使用，并应配备备用设备。 ｂ：应准备至少１台３０ｔ的振动压路机。 ｃ：应准备至少１台ＺＬ一５０Ｄ装载机。 ｄ：每车运量不小于１５ｔ的足够数量的汽车。 ｅ：其它配套设备。 ２、混合料拌制 （１）应根据设计配合比准确配料，拌和均匀。 （２）拌制时的含水量宜大于最佳含水量０．５～１．Ｏ％，且确保压路机振碾时 不产生软弹。 （３）必须连续拌和，不得因就餐、交接班而中断混合料的拌和。 （４）应每天测定含水量，及时调整加水量。雨季施 时，应对砂砾进行覆 盖，防止雨淋。 ３、混合料运输 （１）应配备单车运量不小于１５ｔ的自卸汽车运输混合料，不得因运输原因 中断拌和机拌料。 （２）为保证混合料装车均匀性，应在储料仓料满后再进行装料。装料车应 前后移动，防止混合料离析。 （３）应对运输的混合料进行覆盖。 （４）运输混合料过程中不得停留。汽车因故障需要修理时，应及时将所运 混合料倒转运输。 ４、混合料摊铺 （１）混合料摊铺前，应清除摊铺面上的杂物，采用雾状洒水湿润，其湿润 程度以表面全部湿润而又不起泥为度。 （２）混合料摊铺应每层连续进行，每层虚铺厚度不大于５００ｍｍ，每层压实 遍数不少于８遍，最优含水量可取８％～１２％。施工过程中可采用夯填度进行控 制，夯填度不大于０．６５（即虚铺５００ｍｍ，压实后不高于３２５ｍｍ）。每层摊铺前，应 在需铺筑的区域纵横向固定顶高与设计高相同的方木，紧靠方木开始摊铺混 合料。 （３）摊铺过程中应随时检查并调整松铺高度、宽度等。 （４）摊铺过程尽量保持匀速和连续工作。 （５）死角等采用采用机械难于作业时，可采用人工摊铺。此时可采用 １．３０—１＿３５的摊铺系数，人工找平后再行打夯机碾压。这一操作工程宜与机械 摊铺操作平行进行。 ５、碾压 碾压是水泥稳定砂砾垫层施工的关键工序。 （１）为保证分层压实质量，应控制机械碾压速度，行驶速度约２．０ｋｍ／ｈ～ ２．５ｋｍ／ｈ。 （２）压实遍数根据试验段成果以压实度达到要求为准，每层不少于８遍。 应从外侧向中间碾压；压实时压路机应匀速前进，在端头错茬时应慢速进行， 并防止压实“盲点”（指压实遍数偏少）。在碾压交叉落段，交叉长度不应小于 ２ｍ。从混合料拌和开始至碾压结束宜在２４＇时内完成（此为最理想状态），最 迟不得超过水泥初凝时间。 （３）压实过程应安排专人处理砾石“窝点”和“窝带”的离析现象。处理方 法是铲除砾石集中的点和带，和筛分的细料拌和后人工摊铺或用新鲜混合料 直接填补摊平。 （４）基槽内运料坡道也必须按要求分层压实。 ６、接缝与缺陷处理 （１）两作业班作业时的接缝宜及时处理。处理时应尽量采用振动碾碾压。 如无法采用振动碾时，可采用小型振动碾压设备分层碾压，每（下转第４０５页） 施工技术与应用 井室内侧模的拆除方便，我们又设 计了一种柔性拆除机构，可利用模 ３．４．４吊装孔和预埋件的设置 翻豳口ｉ圈 具上的柔性铰点使钢板产生一定量 的变形，从而大大提高了模具的拆 除效率。 ３．４．２检查井各段的结构连接 整个预制检查井是一个分体式拼接而成的钢筋混凝土构筑物，且各个预 制井室的高度不同，考虑到在施工安装过程中的方便，将根据不同高度的井 室预制件，在构件的外侧设置非贯通孔式的吊装孔，并根据不同的构件高度 确保吊装孔的重心。在检查井内需要安装将来下井施工的工作梯，在制作不 同分段时需事先设置预埋件，确保预埋件与钢筋构造联接可靠，然后按要求 浇捣混凝土。 各分段的接口连接采用企口式 连接方法，上下井壁端部制作成企口 面，企口面设置柔性企口密封条，安 装时企口对接，柔性企口密封条沿企 口挤出形成全密封。井室接口如图３ 所示。 图２检查井井室模具 ４预制检查井的生产制作 ４．１原材料要求 水泥采用不低于５２．５的普通硅酸盐水泥，其性能应符合ＧＢ１７５—２００７／ ＸＧ１—２００９。石子采用５—２５ｒａｍ规格的碎石，黄砂采用中砂，细度模数Ｍｘ＝２．３～ ３．０，其性能应符合ＪＧＪ５２—２００６的规定。混凝土外加剂采用高效减水剂，其性 能应符合ＧＢ５０１１９—２０１３的规定，掺和料采用粉煤灰，其性能应符合 ＧＢ１５９６－－２００５的规定。混凝土拌和用水应符合ＪＧＪ６３－－２００６的规定。 ４．２生产制作的要求 混凝土搅拌时间不少于９Ｏ秒（净拌时间），拌和后混凝土坍落度，按混凝 土配合比规定控制，混凝土配合比及外加剂掺量由公司试验室经试验后提 供。操作工必须严格按配合比要求进行称量配料，混凝土配合比按重量计，其 允许误差：水泥±２％，集料±３％，水、外加剂±２％，使用的称量衡器应定期校验， 以保证其准确性。每１０拌混凝土必须做好原始称量记录，质检室对本关键工 序重点监控，并做好专检工作和记录。 图３井室接口详图 ３ ４．３雨、污水管道接入１：２的预留 ４．３混凝土浇捣 在钢模内浇灌混凝土时保持四周均匀下料，待料达到约５００ｍｍ高度进行 振捣，然后再均匀布料振捣，交替进行。每次加料高度不超过５００ｍｍ，并用插 面后，放置榫形橡胶条，并及时清除上部浮浆和四周余渣，以内、外模水平平 面为基准进行，除去多余的浮浆，力求端面光洁、平整并控制在设计规定的范 围之内。混凝土浇捣操作工，必须认真做好管体混凝土浇捣原始记录，质检室 本关键工序重点监控，并做好专检工作和记录。 预制检查井按不同的井室内径将接入对应的各种口径的雨、污水管道， 格、接人角度在制作检查井的生产过程中需事先设置预留孔。预留孔留置的 位置定位原则上设置在同一预制井室环内。避免将一个留置孔设置在二个不 同的预制井室环中。检查井与管道之间采用柔性连接，检查井接口处设置凹 槽，并嵌入橡胶密封圈，在安装时，管道插入预留口后，在接口处采用密封油 膏封堵严密。管道接口如图４所示。 管道接入检查井将按不同的角度方向和不同数量接入。对于接人的各种规 入式振捣器逐段均匀插透，确保混凝土浇捣震动密实。混凝土浇灌至钢模顶 ５结语 综上所述，装配式钢筋混凝土预制检查井可以满足更新需要的通用井体 结构形式，工厂化预制优势明显。检查井各分段间、井室简体和接入管之间防 水和密封处理可靠易行，同时便于运输，值得推广。 参考文献： 【１】曹生龙．预制装配式混凝土检查井ＩＪ］．混凝土与水泥制品．２０１２（０２） ［２】余涛，赵于鹏．预制装配式钢筋混凝土检查井优化设计研究［Ｉ Ｊｌ建筑科技 ２０１３（０３） 图４管道接口详图 （上接第４００页）层厚度宜为１０ｃｍ。 （２）用装载机摊铺混合料时，不宜中断，如因故中断时间超过２ｈ，应设置 接缝。 ７、电梯井开挖及处理 （二）环刀试验 六、小结 在水泥稳定砂砾垫层施工过程中，控制好各个施工环节一定能够使水泥 稳定砂砾垫层换填处理取得效果良好。这样不仅节约了建设资金，而且缩短 了建设工期，在地基处理中取得了良好的应用效果，为以后的地基处理提供 对主楼筏板底电梯井的开挖待换填完成后，再进行小型挖机开挖，人工 配合修坡，开挖完成后及时进行降排水工作，防止局部水位上涨造成对换填 水泥稳定砂的浸泡。电梯井侧壁防水基层无需砌筑砖胎模，直接分层用水泥 砂浆抹灰即可。 了一个新的思路，并为类似工程提供了有益的借鉴！ 参考文献 『１１闰豫珂杨飒．水泥稳定砂砾施工要点科技信息．２Ｏｌ １年１７期 五、检测 （一）静栽试验 ｆ２１刘雪梅张晓峰浅谈水泥稳定砂砾基层的施工方法．交通科技与经济．２００６ 年Ｏ４期 本工程竣工验收采用载荷试验检验水泥稳定砂砾垫层承载力，每个基坑 检测数量为３个点。经检测复合地基承载力特征值大于３５０ｋＰａ。 （上接第４０２页）了美丰洋行东、南两片外墙立面的加固，使原有外墙保护墙 体的荷载安全转移到新建基础后传递至较深土层，这为室内的深基坑施工提 供了必要的前提，实践证明，该项技术及工艺能适应类似历史保护建筑与新 建建筑结合的改造特点，达到对室内新建筑施工与保护原建筑外貌的双重需 求，具有较好的实用推广价值。 『３１朱桂林张传友水泥稳定砂砾基层施工质量控制黑龙江交通科技２００５年 １１期 参考文献 ｌ１Ｊ叶书麟等《基础托换技术》北京：中国建筑工业出版社，１９９５ ［２１｛建筑桩基设计规范》（ＪＧＪ９４～９４）北京：中国建筑工业出版社，１９９５ 『３］ｃＥｃｓ２５：９０混凝土结构加固技术规范［ｓ】北京：中国建筑工业出版社 【４】混凝土结构加固技术规范．ＣＥＣＳ２５—９０． ．４０５。