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隨著我國近年來水利施工條件和施工技術(shù)的快速發(fā)展,水泥攪拌樁在水利施工中的應(yīng)用范圍得到了廣泛的拓展。水泥攪拌樁不僅僅能夠應(yīng)用于復(fù)合地基的施工中,更是一種經(jīng)濟(jì)性較高的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu),并得到了廣泛的應(yīng)用。將施工環(huán)境、基坑施工與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)共同作為一體化的整體施工和設(shè)計(jì),在實(shí)際施工過程中,對(duì)工程施工方法和結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)密協(xié)調(diào)控制,不僅僅能夠?yàn)榛右约爸車h(huán)境的安全提供保證,而且能夠大大縮短工程施工周期,降低施工成本,本文對(duì)水泥攪拌樁技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用優(yōu)勢和方法進(jìn)行了總結(jié)分析,同時(shí)總結(jié)出了水利施工中水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。
一、水泥攪拌樁技術(shù)介紹
1.技術(shù)概念介紹
水利工程施工過程中,水泥攪拌技術(shù)被廣泛應(yīng)用在復(fù)合地基的形成中,該技術(shù)是一種特殊的地基處理方法,樁間土和樁體之間能夠形成復(fù)合式的地基,進(jìn)而有效降低地基變形的發(fā)生率,提高地基的承載能力。水泥攪拌樁應(yīng)用于地基處理過程中,在粉土、粘性土、淤泥質(zhì)土、加固淤泥和其他軟土等方面應(yīng)用都較為廣泛。水泥攪拌樁技術(shù)指的是以水泥材料為固化劑(粉煤灰、石灰粉、水泥粉或水泥漿),利用特定的深層攪拌設(shè)備,在鉆進(jìn)的同時(shí),向軟土中噴射霧狀粉體或漿液,就地將固化劑與軟土在地基深處強(qiáng)制攪拌,通過土體和固化劑之間的化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng),保證地基土硬結(jié)構(gòu)達(dá)到一定強(qiáng)度、水穩(wěn)定性和整體性的加固體,以提高變形模量和地基強(qiáng)度,從而滿足地基加固要求的一種水泥土攪拌方法,該方法的主要適用于粉土和加固飽和粘性土等地基的施工。
2.技術(shù)優(yōu)勢介紹
與其他支護(hù)體系相比,水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用于水利施工中,具有下述顯著的優(yōu)勢:第一,能夠添加各種添加劑以滿足各種施工條件的需要,從而有助于提高施工速度,縮短施工周期;第二,類重力式擋墻,開挖基坑無需進(jìn)行坑外井點(diǎn)降水,且通常不需要支撐拉錨;第三,具有較好的隔水防滲性能,無需處理基坑內(nèi)外的水位差;第四,能夠充分利用地基土的原有自重;第五,同一墻體能夠同時(shí)設(shè)計(jì)為隔柵狀、壁狀和柱狀,同時(shí)能夠設(shè)計(jì)為變強(qiáng)度、變深度、變截面,對(duì)于持力層無過高要求;可設(shè)定大小不一的樁間距,并能夠插筋,對(duì)于橫向荷載具有較高的承受力。
二、水泥攪拌樁施工過程
1.施工前準(zhǔn)備
(1)施工技術(shù)材料,主要包括施工場地水泥攪拌樁樁位設(shè)計(jì)圖、土工實(shí)驗(yàn)報(bào)告、室內(nèi)配比試驗(yàn)結(jié)果、控制點(diǎn)坐標(biāo)和位置的測量結(jié)果、高程數(shù)據(jù)表、建筑物平面布局圖以及工程地質(zhì)報(bào)告等相關(guān)材料。
(2)成樁試驗(yàn)。試樁通常在5根以上。經(jīng)過試樁,能夠?qū)挝粫r(shí)間噴入量、噴氣壓力、攪拌速度、提升速度和鉆進(jìn)速度等相關(guān)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確確定。
(3)依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖,設(shè)計(jì)樁位平面布局圖,在施工場地確定每根水泥攪拌樁的具置,并進(jìn)行標(biāo)記。
(4)平整場地。將施工場地內(nèi)阻礙成樁的腐泥、雜草、有機(jī)質(zhì)、樹根等軟質(zhì)雜物,以及石塊、混凝土塊等硬質(zhì)雜物清除,回填平整凹凸不平的施工地面。如果場地平整度不符合行走機(jī)械的要求,則可適當(dāng)鋪設(shè)碎石層和砂土層。
2.施工方法
現(xiàn)階段,在水利施工中應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)通常使用四攪兩噴法施工、跳打法工序,具體施工方法為:第一,定位放線。依據(jù)測定的控制點(diǎn),逐孔向施工方位測定水泥攪拌樁樁位,為了避免施工過程對(duì)樁位造成損壞,每次進(jìn)行20個(gè)孔位的測放,以1d的施工量為標(biāo)準(zhǔn),使用竹簽釘入土中進(jìn)行樁位的定位,樁孔間距的要符合施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。第二,鉆機(jī)定位。水泥攪拌機(jī)達(dá)到設(shè)定樁位后,將測放點(diǎn)與中心管垂直對(duì)準(zhǔn),垂直偏斜度在1%以下,穩(wěn)定安放鉆機(jī)后,保持設(shè)備水平,鉆機(jī)主軸的垂直誤差在1%以內(nèi)。第三,預(yù)攪下沉。水泥攪拌機(jī)中的冷卻水正常循環(huán)后,將電機(jī)啟動(dòng),攪拌頭正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,將起吊鋼絲繩放松,保證攪拌機(jī)沿導(dǎo)向下沉的同時(shí)進(jìn)行攪拌,使用電氣控制設(shè)備的電流監(jiān)測儀對(duì)下沉速度進(jìn)行監(jiān)測。第四,灰漿配制輸送。水泥攪拌機(jī)下沉預(yù)攪過程中,依據(jù)預(yù)定的水灰比進(jìn)行水泥漿攪拌;灰漿攪拌過程中,首先加水再加添加劑和水泥,灰漿攪拌時(shí)間每次在2分鐘以上,充分?jǐn)嚢杈鶆蛩酀{后,過濾水泥漿,將水泥硬塊完全剔除,后在集料斗中倒入灰漿進(jìn)行壓漿。第五,提升噴漿攪拌。下沉攪拌機(jī)至預(yù)定深度后,將灰漿泵打開,在地基中壓入水泥,并連續(xù)30s在柱底進(jìn)行攪拌,從而確保柱底部的質(zhì)量,然后依據(jù)試驗(yàn)所設(shè)定的速度,在攪拌機(jī)提升的同時(shí)進(jìn)行噴漿,保證充分拌合土體和漿液,超過樁頂高度約0.5cm后,噴漿停止,確保樁頭密實(shí)均勻,同時(shí),全部排空集料斗中的灰漿。第六,重復(fù)下沉攪拌和提升。為保證漿液與軟土的充分均勻攪拌,再將水泥漿倒入集料斗內(nèi),并下沉攪拌機(jī),達(dá)到預(yù)定深度后,攪拌機(jī)在攪拌的同時(shí)噴出漿液,并將其提升至地面。操作過程中要連續(xù)供應(yīng)水泥,若因故中斷,需下沉攪拌頭至停漿面下0.5cm,供漿恢復(fù)后繼續(xù)提升攪拌頭,以避免發(fā)生斷樁。第七,清洗。將適量的清水注入集料斗中,將灰漿泵開啟,徹底清除管道中殘留的水泥漿,同時(shí)洗凈攪拌頭上附著的軟土。
三、技術(shù)要點(diǎn)
1.施工前準(zhǔn)確計(jì)算起吊機(jī)提升速度,灰漿經(jīng)過輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間,攪拌機(jī)灰漿泵輸漿量等相關(guān)的參數(shù),按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行成樁試驗(yàn),以計(jì)算攪拌機(jī)配比參數(shù)等。
2.水泥攪拌機(jī)使用前應(yīng)進(jìn)行調(diào)試,觀察輸料管通暢和樁機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況,水泥攪拌機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)前,整個(gè)管道都應(yīng)使用清水進(jìn)行沖洗,以避免發(fā)生管道堵塞。
3.使用二噴四攪法進(jìn)行水泥攪拌樁施工。首次下鉆時(shí),為了防止管道堵塞,可以帶漿下鉆,噴漿量控制在總量的1/2以下,且避免帶水下鉆。首次提鉆和下鉆時(shí)要進(jìn)行低檔操作,復(fù)攪時(shí)可高檔操作。每個(gè)樁的成樁時(shí)間應(yīng)在40min以上,噴漿壓力在0.4Mpa以上。
4.為了提高水泥攪拌機(jī)樁身、樁頂和樁端質(zhì)量,首次提鉆噴漿時(shí)要停留在柱底約30s,余漿上提時(shí)將其完全噴入樁體,并停留在柱頂約30s,保證柱身和水泥漿的充分拌合[5]。
5.根據(jù)施工工藝的設(shè)計(jì)要求確定攪拌機(jī)噴漿提升的次數(shù)和速度,并由專人對(duì)攪拌機(jī)上提和下沉的時(shí)間進(jìn)行記錄,將記錄時(shí)間誤差控制在5s內(nèi),深度誤差控制在100mm以內(nèi)[6]。
四、結(jié)語
水泥攪拌樁應(yīng)用于水利施工中,可在軟土地基上應(yīng)用,因而技術(shù)方面更加成熟、可行,施工質(zhì)量有保證且更加可靠。這一施工方法不經(jīng)能夠滿足河涌整治和防洪工程的基本要求,有助于軟土基礎(chǔ)的加固,而且能夠極大地節(jié)省建設(shè)投資。另一方面,因水泥攪拌樁施工時(shí)無污染、無噪音、無振動(dòng),因而不會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境和建筑造成較大的影響。所以,水泥攪拌樁在水利工程施工者具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
隨著我國近年來水利施工條件和施工技術(shù)的快速發(fā)展,水泥攪拌樁在水利施工中的應(yīng)用范圍得到了廣泛的拓展。水泥攪拌樁不僅僅能夠應(yīng)用于復(fù)合地基的施工中,更是一種經(jīng)濟(jì)性較高的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu),并得到了廣泛的應(yīng)用。將施工環(huán)境、基坑施工與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)共同作為一體化的整體施工和設(shè)計(jì),在實(shí)際施工過程中,對(duì)工程施工方法和結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)密協(xié)調(diào)控制,不僅僅能夠?yàn)榛右约爸車h(huán)境的安全提供保證,而且能夠大大縮短工程施工周期,降低施工成本,本文對(duì)水泥攪拌樁技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用優(yōu)勢和方法進(jìn)行了總結(jié)分析,同時(shí)總結(jié)出了水利施工中水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)。
1水泥攪拌樁技術(shù)介紹
1.1技術(shù)概念介紹
水利工程施工過程中,水泥攪拌技術(shù)被廣泛應(yīng)用在復(fù)合地基的形成中,該技術(shù)是一種特殊的地基處理方法,樁間土和樁體之間能夠形成復(fù)合式的地基,進(jìn)而有效降低地基變形的發(fā)生率,提高地基的承載能力。水泥攪拌樁應(yīng)用于地基處理過程中,在粉土、粘性土、淤泥質(zhì)土、加固淤泥和其他軟土等方面應(yīng)用都較為廣泛。水泥攪拌樁技術(shù)指的是以水泥材料為固化劑(粉煤灰、石灰粉、水泥粉或水泥漿),利用特定的深層攪拌設(shè)備,在鉆進(jìn)的同時(shí),向軟土中噴射霧狀粉體或漿液,就地將固化劑與軟土在地基深處強(qiáng)制攪拌,通過土體和固化劑之間的化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng),保證地基土硬結(jié)構(gòu)達(dá)到一定強(qiáng)度、水穩(wěn)定性和整體性的加固體,以提高變形模量和地基強(qiáng)度,從而滿足地基加固要求的一種水泥土攪拌方法,該方法的主要適用于粉土和加固飽和粘性土等地基的施工。
1.2技術(shù)優(yōu)勢介紹
與其他支護(hù)體系相比,水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用于水利施工中,具有下述顯著的優(yōu)勢:第一,能夠添加各種添加劑以滿足各種施工條件的需要,從而有助于提高施工速度,縮短施工周期;第二,類重力式擋墻,開挖基坑無需進(jìn)行坑外井點(diǎn)降水,且通常不需要支撐拉錨;第三,具有較好的隔水防滲性能,無需處理基坑內(nèi)外的水位差;第四,能夠充分利用地基土的原有自重;第五,同一墻體能夠同時(shí)設(shè)計(jì)為隔柵狀、壁狀和柱狀,同時(shí)能夠設(shè)計(jì)為變強(qiáng)度、變深度、變截面,對(duì)于持力層無過高要求;可設(shè)定大小不一的樁間距,并能夠插筋,對(duì)于橫向荷載具有較高的承受力。
2水泥攪拌樁施工過程
2.1施工前準(zhǔn)備
2.1.1施工技術(shù)材料,主要包括施工場地水泥攪拌樁樁位設(shè)計(jì)圖、土工實(shí)驗(yàn)報(bào)告、室內(nèi)配比試驗(yàn)結(jié)果、控制點(diǎn)坐標(biāo)和位置的測量結(jié)果、高程數(shù)據(jù)表、建筑物平面布局圖以及工程地質(zhì)報(bào)告等相關(guān)材料。
2.1.2成樁試驗(yàn)。試樁通常在5根以上。經(jīng)過試樁,能夠?qū)挝粫r(shí)間噴入量、噴氣壓力、攪拌速度、提升速度和鉆進(jìn)速度等相關(guān)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確確定。
2.1.3依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖,設(shè)計(jì)樁位平面布局圖,在施工場地確定每根水泥攪拌樁的具置,并進(jìn)行標(biāo)記。
2.1.4平整場地。將施工場地內(nèi)阻礙成樁的腐泥、雜草、有機(jī)質(zhì)、樹根等軟質(zhì)雜物,以及石塊、混凝土塊等硬質(zhì)雜物清除,回填平整凹凸不平的施工地面。如果場地平整度不符合行走機(jī)械的要求,則可適當(dāng)鋪設(shè)碎石層和砂土層。
2.2施工方法
現(xiàn)階段,在水利施工中應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)通常使用四攪兩噴法施工、跳打法工序,具體施工方法為:第一,定位放線。依據(jù)測定的控制點(diǎn),逐孔向施工方位測定水泥攪拌樁樁位,為了避免施工過程對(duì)樁位造成損壞,每次進(jìn)行20個(gè)孔位的測放,以1d的施工量為標(biāo)準(zhǔn),使用竹簽釘入土中進(jìn)行樁位的定位,樁孔間距的要符合施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。第二,鉆機(jī)定位。水泥攪拌機(jī)達(dá)到設(shè)定樁位后,將測放點(diǎn)與中心管垂直對(duì)準(zhǔn),垂直偏斜度在1%以下,穩(wěn)定安放鉆機(jī)后,保持設(shè)備水平,鉆機(jī)主軸的垂直誤差在1%以內(nèi)。第三,預(yù)攪下沉。水泥攪拌機(jī)中的冷卻水正常循環(huán)后,將電機(jī)啟動(dòng),攪拌頭正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,將起吊鋼絲繩放松,保證攪拌機(jī)沿導(dǎo)向下沉的同時(shí)進(jìn)行攪拌,使用電氣控制設(shè)備的電流監(jiān)測儀對(duì)下沉速度進(jìn)行監(jiān)測。第四,灰漿配制輸送。水泥攪拌機(jī)下沉預(yù)攪過程中,依據(jù)預(yù)定的水灰比進(jìn)行水泥漿攪拌;灰漿攪拌過程中,首先加水再加添加劑和水泥,灰漿攪拌時(shí)間每次在2分鐘以上,充分?jǐn)嚢杈鶆蛩酀{后,過濾水泥漿,將水泥硬塊完全剔除,后在集料斗中倒入灰漿進(jìn)行壓漿。第五,提升噴漿攪拌。下沉攪拌機(jī)至預(yù)定深度后,將灰漿泵打開,在地基中壓入水泥,并連續(xù)30s在柱底進(jìn)行攪拌,從而確保柱底部的質(zhì)量,然后依據(jù)試驗(yàn)所設(shè)定的速度,在攪拌機(jī)提升的同時(shí)進(jìn)行噴漿,保證充分拌合土體和漿液,超過樁頂高度約0.5cm后,噴漿停止,確保樁頭密實(shí)均勻,同時(shí),全部排空集料斗中的灰漿。第六,重復(fù)下沉攪拌和提升。為保證漿液與軟土的充分均勻攪拌,再將水泥漿倒入集料斗內(nèi),并下沉攪拌機(jī),達(dá)到預(yù)定深度后,攪拌機(jī)在攪拌的同時(shí)噴出漿液,并將其提升至地面。操作過程中要連續(xù)供應(yīng)水泥,若因故中斷,需下沉攪拌頭至停漿面下0.5cm,供漿恢復(fù)后繼續(xù)提升攪拌頭,以避免發(fā)生斷樁。第七,清洗。將適量的清水注入集料斗中,將灰漿泵開啟,徹底清除管道中殘留的水泥漿,同時(shí)洗凈攪拌頭上附著的軟土。
3技術(shù)要點(diǎn)
3.1,施工前準(zhǔn)確計(jì)算起吊機(jī)提升速度,灰漿經(jīng)過輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間,攪拌機(jī)灰漿泵輸漿量等相關(guān)的參數(shù),按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行成樁試驗(yàn),以計(jì)算攪拌機(jī)配比參數(shù)等。
3.2水泥攪拌機(jī)使用前應(yīng)進(jìn)行調(diào)試,觀察輸料管通暢和樁機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況,水泥攪拌機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)前,整個(gè)管道都應(yīng)使用清水進(jìn)行沖洗,以避免發(fā)生管道堵塞。
3.3使用二噴四攪法進(jìn)行水泥攪拌樁施工。首次下鉆時(shí),為了防止管道堵塞,可以帶漿下鉆,噴漿量控制在總量的1/2以下,且避免帶水下鉆。首次提鉆和下鉆時(shí)要進(jìn)行低檔操作,復(fù)攪時(shí)可高檔操作。每個(gè)樁的成樁時(shí)間應(yīng)在40min以上,噴漿壓力在0.4Mpa以上。
3.4為了提高水泥攪拌機(jī)樁身、樁頂和樁端質(zhì)量,首次提鉆噴漿時(shí)要停留在柱底約30s,余漿上提時(shí)將其完全噴入樁體,并停留在柱頂約30s,保證柱身和水泥漿的充分拌合[5]。
3.5根據(jù)施工工藝的設(shè)計(jì)要求確定攪拌機(jī)噴漿提升的次數(shù)和速度,并由專人對(duì)攪拌機(jī)上提和下沉的時(shí)間進(jìn)行記錄,將記錄時(shí)間誤差控制在5s內(nèi),深度誤差控制在100mm以內(nèi)[6]。
4總結(jié)
水泥攪拌樁應(yīng)用于水利施工中,可在軟土地基上應(yīng)用,因而技術(shù)方面更加成熟、可行,施工質(zhì)量有保證且更加可靠。這一施工方法不經(jīng)能夠滿足河涌整治和防洪工程的基本要求,有助于軟土基礎(chǔ)的加固,而且能夠極大地節(jié)省建設(shè)投資。另一方面,因水泥攪拌樁施工時(shí)無污染、無噪音、無振動(dòng),因而不會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境和建筑造成較大的影響。所以,水泥攪拌樁在水利工程施工者具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
中圖分類號(hào):u41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a
通過工程實(shí)踐表明,水泥深層攪拌樁可有效地加固處理淤泥、淤泥質(zhì)土和軟粘土、地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kpa的黏性土和粉土地層。在軟基處治中必須合理地采取施工技術(shù)以有效地確保軟基加固質(zhì)量,現(xiàn)通過實(shí)踐,筆者對(duì)深層水泥攪拌法加固軟基處治的施工技術(shù)進(jìn)行了探討分析。
1 施工準(zhǔn)備技術(shù)
采用深層水泥攪拌法進(jìn)行加固軟基處治前必須先對(duì)場地清理,根據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場踏勘,進(jìn)場后先清表及平整場地,清除樁位處地上、地下的一切障礙(包括石塊、樹根和垃圾等),場地低洼時(shí),回填粘性土至整平設(shè)計(jì)標(biāo)高以上50cm。施工前應(yīng)先做好臨時(shí)排水設(shè)施,確保地表無積水。然后采用gps精確放出控制樁位,用全站儀定出中線及邊線,根據(jù)設(shè)計(jì)樁位圖用鋼尺拉出每個(gè)水泥攪拌樁樁位,樁位中心打入木樁、竹簽等,用白灰標(biāo)明,防止樁位破壞。依設(shè)計(jì)要求樁位按正三角形布置,相鄰兩樁中心間距100cm或110cm。
水泥攪拌樁施工前,應(yīng)采取工藝性試樁(每處工點(diǎn)的試驗(yàn)樁不少于3根),從而總結(jié)出成樁經(jīng)驗(yàn)及確定了各種操作技術(shù)參數(shù),包括噴粉(漿)量、攪拌頭的旋轉(zhuǎn)速度、提升速度等施工參數(shù),給大面積進(jìn)行水泥攪拌樁施工提供了技術(shù)保證。通過采取試樁,可確定灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間;確定攪拌下沉、提升速度和重復(fù)攪拌下沉、提升速度;確定灰漿稠度(水灰比);根據(jù)不同摻入比(58kg/m、59kg/m、60kg/m)確定技術(shù)參數(shù);確定針對(duì)本工程的施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)依據(jù);檢驗(yàn)施工設(shè)備及選定的施工工藝;根據(jù)單樁承載力試驗(yàn)確定施工摻入比。
水泥對(duì)于水泥攪拌樁來說其實(shí)重要材料之一,這也是確保工程施工質(zhì)量的重要源頭。工程中對(duì)于進(jìn)場水泥必須經(jīng)過檢測合格方能用于本工程施工,水泥堆放場地需平整且有利于排輸雨水,水泥堆放還必須做到下墊上蓋,地面距地面不小于30cm,防止水泥受潮結(jié)塊。
2 施工技術(shù)
結(jié)合實(shí)踐,對(duì)于深層水泥攪拌法進(jìn)行軟基處治加固,其施工流程主要采取如下:定位下沉鉆進(jìn)攪拌噴漿提升噴漿攪拌重復(fù)下沉噴漿攪拌重復(fù)提升攪拌噴漿清洗噴頭移機(jī)進(jìn)行下根攪拌施工。
2.1 樁機(jī)定位。根據(jù)確定的樁置,調(diào)整導(dǎo)軌垂直度,使鉆頭準(zhǔn)確落到樁位上,水平偏差不能超過50mm,并使攪拌軸保持垂直,偏差不得大于1.0%。在樁機(jī)定位過程中,必須檢查鉆桿長度,鉆頭直徑,連接好輸漿管路,將樁機(jī)移到指定位置對(duì)好樁位,由現(xiàn)場質(zhì)檢人員檢查確認(rèn)無誤后開始開機(jī)作業(yè)。
2.2 制漿技術(shù)。水泥攪拌樁制漿必須嚴(yán)格控制水灰比,水灰比適宜控制在0.45~0.5范圍之間,具體的水泥攪拌樁配合比以試驗(yàn)室下發(fā)的配比為準(zhǔn)。水泥漿制備時(shí),攪拌時(shí)間標(biāo)定不少于4~5min,連續(xù)制備水泥漿時(shí),應(yīng)當(dāng)按照水灰比同步進(jìn)行,配制好的漿液必須過篩,漿液不得有離析現(xiàn)象,泵送必須是連續(xù)的。應(yīng)適當(dāng)摻入外加劑,摻入的比例根據(jù)試驗(yàn)確定。
2.3 送漿技術(shù)。泵送漿在泵出口壓力應(yīng)當(dāng)保持在4~6mpa之間(樁長取高值,樁短取低值),并且使攪拌提升速度和輸漿速度保持同步,即水泥漿噴出速度在40~60l/min之間。
2.4 鉆桿下沉鉆進(jìn)施工前應(yīng)當(dāng)標(biāo)定攪拌機(jī)械的灰漿輸送量。啟動(dòng)電機(jī),放松起吊鋼絲繩,空壓機(jī)送風(fēng),使鉆頭沿著導(dǎo)軌下沉鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度。鉆機(jī)正鉆速度控制在80r/min-135r/min之間,下鉆進(jìn)尺速度控制在0.8m-1.0m/min注意鉆頭是否到達(dá)持力層,判別是否進(jìn)入持力層的方法可由鉆機(jī)鉆到最深實(shí)時(shí)下鉆速度和電流表的讀數(shù)來判別,當(dāng)遇到硬層時(shí)電流標(biāo)的讀數(shù)會(huì)發(fā)生突變。
2.5 鉆桿提升,上提噴漿強(qiáng)制攪拌。通過開啟灰漿泵等待漿液到達(dá)噴漿口,按照規(guī)定的提升速度、攪拌速度,邊噴、邊拌邊提升直到設(shè)計(jì)噴灰標(biāo)高。一般表層50cm土層側(cè)向約束軟弱,成樁不利,因此停灰面應(yīng)在離地面50cm處。應(yīng)嚴(yán)格控制攪拌時(shí)的下沉和提升速度,同時(shí)在提升過程中始終保持送漿連續(xù),中間不得間斷。如有間斷應(yīng)進(jìn)行處理。同時(shí)在輸漿管沖水下沉的部位應(yīng)略停加強(qiáng)攪拌噴漿。
2.6 復(fù)攪。到達(dá)停灰口后,關(guān)閉灰
漿泵,(為保證軟土和固化劑攪拌均勻)再次將攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)要求深度,再攪拌后提升到地面,即進(jìn)行整樁三次復(fù)攪工藝。
2.7 清洗。通過向排空的集料斗注入適量清水,開啟灰漿清洗管道中殘留的水泥漿,清洗攪拌鉆頭粘附的泥團(tuán)。然后樁機(jī)移位,再重復(fù)上述施工步驟,進(jìn)行下一根樁施工。
3 施工質(zhì)量控制技術(shù)
3.1 施工參數(shù)控制
對(duì)于水泥攪拌樁進(jìn)行軟基加固處理,其加固深度應(yīng)當(dāng)不得小于設(shè)計(jì)樁長,樁體水泥摻入量不15~20%,并在施工中按照設(shè)計(jì)要求考慮地下水對(duì)水泥混凝土的腐蝕性。施工中采用有效的電腦自動(dòng)記錄儀,正確記錄各種參數(shù)并自動(dòng)打印輸出;樁號(hào)、日期、始打和結(jié)束時(shí)間、設(shè)計(jì)樁長、實(shí)際樁深、每延長米的噴漿量及累計(jì)數(shù)量、攪拌深度等,確保攪拌樁的質(zhì)量。按照設(shè)計(jì)的樁位、樁長、樁數(shù)、噴漿量、復(fù)攪長度及試樁確定的參數(shù)進(jìn)行施工。樁頂標(biāo)高高出設(shè)計(jì)標(biāo)高不少于0.5m,采用人工鑿除樁應(yīng)頭。同時(shí)在施工中應(yīng)當(dāng)確保其相關(guān)施工參數(shù)在允許范圍內(nèi)。
3.2 水泥攪拌樁施工中質(zhì)量控制技術(shù)
為了有效地提高水泥深層攪拌樁施工質(zhì)量,在其施工過程中必須對(duì)每個(gè)施工環(huán)節(jié)都采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制技術(shù)。
3.2.1 施工前,適宜根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)攪拌樁進(jìn)行工藝性試驗(yàn),確定出各項(xiàng)施工參數(shù),施工過程中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及工藝要求進(jìn)行。當(dāng)樁周為成層土?xí)r,應(yīng)對(duì)相對(duì)軟弱土層增加攪拌次數(shù)或增加水泥摻量。
3.2.2 施工中適宜采用強(qiáng)度等級(jí)32.5r的普通硅酸鹽水泥,嚴(yán)格控制水泥摻入比(重量比)為15%。每m泥用量為:1800×15%×πr2=76kg/m。水泥漿作為固化劑,漿體拌制后應(yīng)及時(shí)噴漿,防止發(fā)生漿液離折。
3.2.3 噴漿的提升或正常速度適宜小于0.8m/min,同時(shí)對(duì)于灰漿泵送壓力控制不得少于0.4mpa,并保證泵送流量恒定。相鄰樁噴漿施工時(shí)間間隔不得超過24h,施工時(shí)應(yīng)采用四次噴漿四次攪拌工藝,并確保攪拌均勻。攪拌頭翼片的枚數(shù)、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度相互匹配,確保加固深度范圍內(nèi)土體的攪拌次數(shù)滿足規(guī)范要求。施工中始終保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的垂直,攪拌樁的垂直偏差不得超過1%,樁位的偏差不大于50mm,成樁直徑及樁長滿足設(shè)計(jì)要求。
3.2.4 制備好的漿液不得離析,不得停放時(shí)間過長,泵送必須連續(xù)。灰漿泵輸漿量,灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)噴漿口時(shí)間以及鉆頭起吊提升速度按試驗(yàn)標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行。對(duì)于施工中因故停漿時(shí),應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下500mm,待恢復(fù)供漿時(shí)再攪拌提升。施工停漿面應(yīng)高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm,待樁頂壓梁,施工時(shí)再將該多余部分鑿除。對(duì)于停機(jī)超過3小時(shí)情況,將輸漿管拆下,妥為清洗。噴漿攪拌提升的速度和攪拌次數(shù)符合設(shè)計(jì)及施工工藝要求,噴漿量及提升速度等由流量計(jì)控制并有專人記錄。
3.2.5 當(dāng)攪拌樁樁頂接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),應(yīng)特別注意樁頭的施工質(zhì)量,樁頂1-1.5米范圍內(nèi)增加噴漿攪拌一次。同時(shí)攪拌自地面以下1m噴漿攪拌提升出地面時(shí),宜應(yīng)慢速,當(dāng)噴漿口至樁頂標(biāo)高時(shí),宜停止提升,攪拌10秒-20秒,以保證樁頭密實(shí)均勻。當(dāng)輸漿管有彎折、外壓或漏漿情況時(shí)要及時(shí)檢查、理順管道,清除外壓,發(fā)現(xiàn)漏漿點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漏,嚴(yán)重時(shí)停機(jī)換管當(dāng)輸漿管道過長,沿程壓力損失增大時(shí)可使制漿池布置靠近樁位,以縮短送漿管道。當(dāng)場地條件不具備時(shí),可適當(dāng)調(diào)增泵送壓。
3.2.6 在樁與樁之間的搭接間隔施工不應(yīng)大于24h,如間隔時(shí)間太長,搭接質(zhì)量無保證時(shí),應(yīng)采取局部補(bǔ)樁或注漿措施。樁身插筋及插竹不得超過24h,必須做好每一根樁的時(shí)間記錄,深度記錄誤差應(yīng)不于10mm,時(shí)間記錄誤差小于5s。當(dāng)樁體28天齡期,其強(qiáng)度大于1.0mpa,水灰比不應(yīng)大于0.5。
結(jié)語
本文通過結(jié)合工程實(shí)踐,對(duì)軟基采取水泥深層攪拌樁來加固處理,總結(jié)了水泥深層攪拌樁在軟基加固中的施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié),通過工程實(shí)踐表明,水泥深層攪拌樁在確保施工質(zhì)量的前提下,其處理軟基加固是可行,可為同類工程參考借鑒。
中圖分類號(hào):TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
水泥攪拌樁可以很好地提高地基的承載能力,減少沉降量,使路堤的穩(wěn)定性有一定程度的提高,而且施工也較為簡單,在一些缺少砂和碎石的地區(qū),也較為適用。
1 施工準(zhǔn)備技術(shù)
采用水泥攪拌法進(jìn)行加固軟基處治前必須先對(duì)場地清理,根據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場踏勘,進(jìn)場后先清表及平整場地,清除樁位處地上、地下的一切障礙(包括石塊、樹根和垃圾等),場地低洼時(shí),回填粘性土至整平設(shè)計(jì)標(biāo)高以上50cm。施工前應(yīng)先做好臨時(shí)排水設(shè)施,確保地表無積水。然后采用GPS 精確放出控制樁位,用全站儀定出中線及邊線,根據(jù)設(shè)計(jì)樁位圖用鋼尺拉出每個(gè)水泥攪拌樁樁位,樁位中心打入木樁、竹簽等,用白灰標(biāo)明,防止樁位破壞。依設(shè)計(jì)要求樁位按正三角形布置,相鄰兩樁中心間距100cm 或110cm。
水泥攪拌樁施工前,應(yīng)采取工藝性試樁(每處工點(diǎn)的試驗(yàn)樁不少于3 根),從而總結(jié)出成樁經(jīng)驗(yàn)及確定了各種操作技術(shù)參數(shù),包括噴粉(漿)量、攪拌頭的旋轉(zhuǎn)速度、提升速度等施工參數(shù),給大面積進(jìn)行水泥攪拌樁施工提供了技術(shù)保證。通過采取試樁,可確定灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間;確定攪拌下沉、提升速度和重復(fù)攪拌下沉、提升速度;確定灰漿稠度(水灰比);根據(jù)不同摻入比(58kg/m、59kg/m、60kg/m)確定技術(shù)參數(shù);確定針對(duì)本工程的施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)依據(jù);檢驗(yàn)施工設(shè)備及選定的施工工藝;根據(jù)單樁承載力試驗(yàn)確定施工摻入比。
水泥對(duì)于水泥攪拌樁來說其實(shí)重要材料之一,這也是確保工程施工質(zhì)量的重要源頭。工程中對(duì)于進(jìn)場水泥必須經(jīng)過檢測合格方能用于本工程施工,水泥堆放場地需平整且有利于排輸雨水,水泥堆放還必須做到下墊上蓋,地面距地面不小于30cm,防止水泥受潮結(jié)塊。
2施工工藝
2.1 水泥攪拌柱施工程序
水泥攪拌柱施工工序主要包括以下幾個(gè)方面: ( 1) 將深層攪拌機(jī)移動(dòng)到制定位置對(duì)中,確保施工中樁機(jī)正確就位; ( 2) 預(yù)攪拌下沉,開啟攪拌電動(dòng)機(jī)待一切就緒后,將樁機(jī)鉆頭上的鋼絲繩放松讓鉆頭向下旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn),直至設(shè)計(jì)時(shí)標(biāo)高。若實(shí)際施工時(shí)土質(zhì)過硬,可利用灰漿泵清水來降低鉆進(jìn)難度; ( 3) 水泥漿的制備,攪拌下沉到距設(shè)計(jì)標(biāo)高1in 時(shí)需按已設(shè)定好的水泥漿配合比進(jìn)行水泥漿配置并進(jìn)行壓漿; 提升噴漿攪拌。下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,啟動(dòng)灰漿泵將已拌好的水泥漿壓入地基內(nèi)部,在原地空轉(zhuǎn)幾圈后在噴漿同時(shí)加快攪拌速度。加快攪拌速度時(shí)必須嚴(yán)格按照之前設(shè)定好的速度進(jìn)行,確保料斗內(nèi)水泥漿能夠充分利用同時(shí)鉆頭可以達(dá)到規(guī)定的樁頭位置; ( 5) 重復(fù)下沉并提升攪拌速率,攪拌時(shí)必須確保水泥漿和土能夠攪拌均勻。而要想做到這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)先將鉆頭重復(fù)攪拌下沉,當(dāng)其達(dá)到攪拌高標(biāo)后提升攪拌速率。若樁頭部位和建筑物上部有接觸,還應(yīng)當(dāng)盡量降低鉆頭的損傷。重復(fù)攪拌時(shí)可在樁頭1m 范圍內(nèi)進(jìn)行噴漿加固; ( 6) 清洗。成樁工作完成后,注意做好管路的清洗工作。清洗時(shí)現(xiàn)在集料斗內(nèi)加清水,再利用灰漿泵清洗管路,避免實(shí)際施工中管路被水泥堵塞; ( 7) 移位,當(dāng)完成自( 1) 到( 6) 的工作之后,繼續(xù)移動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行下一步工作。
2.2 深層攪拌樁施工操作關(guān)鍵點(diǎn)
施工時(shí)鉆頭的鉆進(jìn)速度需結(jié)合實(shí)際施工過程中地層軟硬情況來確定,同時(shí)施工時(shí)還需結(jié)合攪拌機(jī)的電流值和噴漿情況來判定鉆進(jìn)速度;進(jìn)行漿液配置時(shí)刻可采用32.5 至以下的普通硅酸鹽水泥,同時(shí)嚴(yán)格控制漿液中的水灰比例; 當(dāng)機(jī)具下攪拌遇到較大的硬土阻力時(shí)需邊用灰漿泵輸入清水邊進(jìn)行攪拌工作; 實(shí)際施工時(shí),樁機(jī)司機(jī)和攪拌工應(yīng)當(dāng)保持聯(lián)系,保證施工的正常進(jìn)行。保證攪拌機(jī)能夠連續(xù)供漿,若需要停工,繼續(xù)供漿面以下需先搭接0.5m 噴漿施工。當(dāng)停工時(shí)間超過30 分鐘時(shí)還需還進(jìn)行管道清洗; 實(shí)際施工時(shí)還需配置專人記錄攪拌機(jī)不同狀態(tài)下的速度、工作中供漿、停漿具體時(shí)間以及鉆進(jìn)深度等參數(shù)值。
3 施工質(zhì)量控制技術(shù)
3.1 施工參數(shù)控制
對(duì)于水泥攪拌樁進(jìn)行軟基加固處理,其加固深度應(yīng)當(dāng)不得小于設(shè)計(jì)樁長,樁體水泥摻入量不15~20%,并在施工中按照設(shè)計(jì)要求考慮地下水對(duì)水泥混凝土的腐蝕性。施工中采用有效的電腦自動(dòng)記錄儀,正確記錄各種參數(shù)并自動(dòng)打印輸出;樁號(hào)、日期、始打和結(jié)束時(shí)間、設(shè)計(jì)樁長、實(shí)際樁深、每延長米的噴漿量及累計(jì)數(shù)量、攪拌深度等,確保攪拌樁的質(zhì)量。按照設(shè)計(jì)的樁位、樁長、樁數(shù)、噴漿量、復(fù)攪長度及試樁確定的參數(shù)進(jìn)行施工。樁頂標(biāo)高高出設(shè)計(jì)標(biāo)高不少于0.5m,采用人工鑿除樁應(yīng)頭。同時(shí)在施工中應(yīng)當(dāng)確保其相關(guān)施工參數(shù)在允許范圍內(nèi)。
3.2 水泥攪拌樁施工中質(zhì)量控制技術(shù)
3.2.1 施工前,適宜根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)攪拌樁進(jìn)行工藝性試驗(yàn),確定出各項(xiàng)施工參數(shù),施工過程中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及工藝要求進(jìn)行。當(dāng)樁周為成層土?xí)r,應(yīng)對(duì)相對(duì)軟弱土層增加攪拌次數(shù)或增加水泥摻量。
3.2.2 噴漿的提升或正常速度適宜小于0.8m/min,同時(shí)對(duì)于灰漿泵送壓力控制不得少于0.4Mpa,并保證泵送流量恒定。相鄰樁噴漿施工時(shí)間間隔不得超過24h,施工時(shí)應(yīng)采用四次噴漿四次攪拌工藝,并確保攪拌均勻。攪拌頭翼片的枚數(shù)、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度相互匹配,確保加固深度范圍內(nèi)土體的攪拌次數(shù)滿足規(guī)范要求。施工中始終保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的垂直,攪拌樁的垂直偏差不得超過1%,樁位的偏差不大于50mm,成樁直徑及樁長滿足設(shè)計(jì)要求。
3.2.3 制備好的漿液不得離析,不得停放時(shí)間過長,泵送必須連續(xù)。灰漿泵輸漿量,灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)噴漿口時(shí)間以及鉆頭起吊提升速度按試驗(yàn)標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行。對(duì)于施工中因故停漿時(shí),應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下500mm,待恢復(fù)供漿時(shí)再攪拌提升。施工停漿面應(yīng)高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm,待樁頂壓梁,施工時(shí)再將該多余部分鑿除。對(duì)于停機(jī)超過3 小時(shí)情況,將輸漿管拆下,妥為清洗。噴漿攪拌提升的速度和攪拌次數(shù)符合設(shè)計(jì)及施工工藝要求,噴漿量及提升速度等由流量計(jì)控制并有專人記錄。
3.2.4 當(dāng)攪拌樁樁頂接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),應(yīng)特別注意樁頭的施工質(zhì)量,樁頂1-1.5 米范圍內(nèi)增加噴漿攪拌一次。同時(shí)攪拌自地面以下1m 噴漿攪拌提升出地面時(shí),宜應(yīng)慢速,當(dāng)噴漿口至樁頂標(biāo)高時(shí),宜停止提升,攪拌10 秒-20 秒,以保證樁頭密實(shí)均勻。當(dāng)輸漿管有彎折、外壓或漏漿情況時(shí)要及時(shí)檢查、理順管道,清除外壓,發(fā)現(xiàn)漏漿點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漏,嚴(yán)重時(shí)停機(jī)換管當(dāng)輸漿管道過長,沿程壓力損失增大時(shí)可使制漿池布置靠近樁位,以縮短送漿管道。當(dāng)場地條件不具備時(shí),可適當(dāng)調(diào)增泵送壓。
3.2.5 在樁與樁之間的搭接間隔施工不應(yīng)大于24h,如間隔時(shí)間太長,搭接質(zhì)量無保證時(shí),應(yīng)采取局部補(bǔ)樁或注漿措施。樁身插筋及插竹不得超過24h,必須做好每一根樁的時(shí)間記錄,深度記錄誤差應(yīng)不于10mm,時(shí)間記錄誤差小于5S。當(dāng)樁體28 天齡期,其強(qiáng)度大于1.0Mpa,水灰比不應(yīng)大于0.5。
4 結(jié)語
本文通過結(jié)合工程實(shí)踐,對(duì)軟基采取水泥深層攪拌樁來加固處理,總結(jié)了水泥深層攪拌樁在軟基加固中的施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié),通過工程實(shí)踐表明,水泥深層攪拌樁在確保施工質(zhì)量的前提下,其處理軟基加固是可行,可為同類工程參考借鑒。
關(guān)鍵詞:水泥攪拌樁;現(xiàn)場施工;管理控制
隨著國內(nèi)高速公路不斷的建設(shè),高速公路工程管理的不斷完善,對(duì)于工程施工質(zhì)量的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也不斷的提高,水泥攪拌樁工程普遍用于高速公路、機(jī)場、高層建筑的地基處理加固工程。雖然施工工藝已相對(duì)成熟和完善,但隨著管理者對(duì)水泥攪拌樁不斷深入的認(rèn)識(shí),使得其施工質(zhì)量越來越令人擔(dān)心,讓人總覺得其施工質(zhì)量十分難于控制。雖然施工單位、監(jiān)理單位及業(yè)主單位在水泥攪拌樁的施工工程中已經(jīng)下了非常大的監(jiān)管力度,但最終大多數(shù)收效甚微,本文通過多年的軟基施工管理經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出了一些結(jié)論,希望能與大家共同探討。
一、施工前準(zhǔn)備工作
1、施工機(jī)械的和電腦記錄儀的選配
目前用于水泥攪拌樁施工的機(jī)械主要有兩種:
一種是武漢產(chǎn)的PH-5、PH-7粉漿兩用型樁機(jī),此樁機(jī)最大施工深度一般為18米以下,其施工轉(zhuǎn)速與下鉆的速度成正比例關(guān)系,由于其施工底盤高度的限制,當(dāng)用于水泥攪拌樁施工時(shí)最多只能配置4個(gè)攪拌刀片,其行走部分采用液壓腿,十分靈活,工作效率相對(duì)較高,適用于施工樁長較短,土質(zhì)為砂性土、亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土的段落,當(dāng)土質(zhì)為純淤泥時(shí),建議不采用。
一種是上海和宜興產(chǎn)的STB-1型專用水泥攪拌樁樁機(jī),其行走部分采用軸管,移動(dòng)起來比較困難,每次移動(dòng)都需要枕木鋪墊調(diào)平樁機(jī),垂直度控制起來也較麻煩。其下鉆速度主要靠卷揚(yáng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制,當(dāng)遇到局部硬層時(shí)只能靠加大動(dòng)力頭重量和增加豎向破土刀片來穿透它。為增加水泥攪拌樁的均勻程度,當(dāng)遇到土質(zhì)較差的段落時(shí)可視情況將鉆桿上的刀片增加至6~8個(gè)。適用于所有土層水泥攪拌樁的施工。
1、2 電腦記錄儀的選配
從施工資料的規(guī)范化角度考慮,電腦讓每一根樁的施工資料清晰完整,給人一種安全的寄托。但從現(xiàn)場施工控制的角度上來考慮,電腦只不過是一個(gè)擺設(shè)罷了,它讓領(lǐng)導(dǎo)安心,實(shí)際上目前市場上的水泥攪拌樁部分電腦產(chǎn)品它除了能增加操作人員的施工難度以外,其他根本是一無是處。但如果真要讓電腦起到一部分的控制作用,那就要注意選配電腦了。①首先要求電腦內(nèi)的時(shí)間必須為北京時(shí)間,由廠家統(tǒng)一設(shè)定,不允許有自行調(diào)整的功能;②電腦必須取消存儲(chǔ)功能,施工過程中采用實(shí)時(shí)打印,當(dāng)下一根開始時(shí)上一根的資料自動(dòng)消失;③深度計(jì)經(jīng)檢查準(zhǔn)確無誤;④電腦經(jīng)檢查符合要求后由項(xiàng)目部統(tǒng)一貼封條,不可私動(dòng)。此目的主要是控制單樁施工時(shí)間、假資料的出現(xiàn)和施工樁長的弄虛作假。
2、施工場地及其他準(zhǔn)備
2、1 施工場地一定要平整,且在一側(cè)要開挖排水邊溝,保證雨季場地不積水,給樁機(jī)組創(chuàng)造一個(gè)好的施工環(huán)境。
2、2 對(duì)于溝塘回填的路段,回填土每層填厚不得大于50cm,壓實(shí)度不得小于70%,且不大于85%,以保證水泥攪拌樁的成樁效果。
2、3 建好水泥庫,水泥庫凈面積不得小于42平方米,同時(shí)最大庫存量不得小于80噸,確保水泥的檢驗(yàn)周期及防止雨季由于水泥進(jìn)場困難而導(dǎo)致停工的情況。
2、4 在樁機(jī)的井架上準(zhǔn)確畫出每米的深度標(biāo)示線,在鉆頭落地的情況下準(zhǔn)確標(biāo)示出“零”起點(diǎn)的位置。
2、5 將樁機(jī)鉆頭上的橫向攪拌刀片增加至6個(gè),并在井架的正面和側(cè)面掛上垂球,用紅油漆標(biāo)示出垂球的中心位置。
2、6 召集所有現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人員及樁機(jī)組機(jī)長召開施工前技術(shù)交底會(huì)議,主要落實(shí)施工工藝、施工過程中的管理制度、資料的統(tǒng)一、檢測要求及付款方式等,將項(xiàng)目部的管理方式及指導(dǎo)思想落實(shí)到每一個(gè)施工人員,有效提高他們的認(rèn)識(shí)和警惕程度。為進(jìn)一步保證工程的施工質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。
二、施工技術(shù)控制
1、確定持力層必須準(zhǔn)確,樁體一般最多以進(jìn)入持力層50cm為宜,不宜過深,否則將會(huì)產(chǎn)生三個(gè)方面的危害:①由于底部壓力過大,水泥漿無法滲入,底部無法成樁,最終導(dǎo)致樁長不足②由于底部一般多為粘土或亞粘土,土質(zhì)過硬,帶漿下鉆困難或無法下鉆,土體無法拌碎。當(dāng)不帶漿下鉆時(shí),土體由于無法拌碎多會(huì)導(dǎo)致糊鉆的情況,土體與鉆頭形成一個(gè)圓柱體形狀,造成積壓樁內(nèi)土體,發(fā)生掉樁頭或樁內(nèi)水泥漿外溢的情況。③水泥攪拌樁施工一般多為下鉆噴漿,如果進(jìn)入持力層過深,為防止下鉆堵管只能一直噴漿,但由于底部下鉆速度其慢無比,導(dǎo)致底部水泥漿用量嚴(yán)重過多,造成水泥漿順著鉆桿溢出地面,且直接縮短了樁體的施工時(shí)間。
2、為保證樁體攪拌均勻,樁機(jī)鉆頭應(yīng)焊接至少6個(gè)橫向攪拌刀片,且在每個(gè)橫向刀片上焊接1~2個(gè)豎向攪拌刀片,同時(shí)保證樁體的豎向攪拌效果,豎向攪拌刀片長度>5cm,寬度≥2cm。
3、在樁機(jī)井架的正面和側(cè)面一定要吊掛垂球,垂球重量不小于2kg,防止施工時(shí)樁機(jī)傾斜,最終導(dǎo)致檢測時(shí)樁體無法檢測到底,到時(shí)候樁體質(zhì)量固然再好也是惘然。
4、為了保證水泥漿的配合比滿足要求、每根樁所使用的的水泥漿量均勻充足,且考慮方便現(xiàn)場施工人員的操作和旁站人員的監(jiān)督。若所施工的樁長皆為統(tǒng)一長度,可將單根樁所需的水泥漿一次拌制或分兩次拌制完成;當(dāng)樁長較短時(shí)也可一次拌制2~3根樁所需的水泥漿,使用時(shí)可在水泥漿罐的罐壁上焊接出每根樁需用水泥漿的深度刻度線。
5、由于現(xiàn)場施工過程中,施工工人素質(zhì)相對(duì)有限,拌制水泥漿時(shí)并不能嚴(yán)格按照書面上的要求去制作水泥漿,勢必造成施工過程中水泥漿拌制和使用的混淆,對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的隱患。為了防止此類現(xiàn)象的發(fā)生,必須在水泥漿罐的罐壁上用稍大的鐵塊或螺絲帽焊接出用水面和水泥漿面的準(zhǔn)確位置。因?yàn)槊看伟柚扑酀{所需的水泥是個(gè)定值,所以這樣就完全足以避免水泥漿配合比不準(zhǔn)確的情況。
6、當(dāng)施工過程中發(fā)現(xiàn)地層某深度出現(xiàn)硬層時(shí),可根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行相應(yīng)的處理:
①當(dāng)此段硬層小于50cm時(shí),若下鉆相對(duì)比較容易,可稍稍放大回漿量,短時(shí)間內(nèi)穿透此硬層。若下鉆比較困難,不得任其緩慢鉆進(jìn),一方面要及時(shí)增大回漿量,另一方面要在動(dòng)力頭上加大配重,并在最下面的兩個(gè)橫向攪拌刀片上焊接鋒利的破土刀片,使其能夠迅速穿透此段硬土層。
中圖分類號(hào)TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2014)119-0203-03
0引言
水泥攪拌樁是利用專用的水下深層攪拌機(jī),將預(yù)先制備好的水泥漿等材料注入水下地基土中,并與地基土就地強(qiáng)制攪拌均勻形成拌和土,利用水泥漿的水化及其與土粒的化學(xué)反應(yīng)獲得強(qiáng)度而使地基得到加固的方法。這種方法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土含水率高且地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值低于120MPa的粘性土等軟基加固,水泥攪拌樁加固軟土地基,具在在短期內(nèi)可獲取所需要的地基強(qiáng)度,加固后地基變形小,和施工無公害等優(yōu)點(diǎn)。取得滿足設(shè)計(jì)要求又經(jīng)濟(jì)可靠的施工配合比和確定便于現(xiàn)場實(shí)施的工藝控制參數(shù),有效地控制深層水泥攪拌樁的成樁質(zhì)量是我們在工藝試樁中探索的一個(gè)課題。
1 試樁布置形式及布置情況
在施工現(xiàn)場進(jìn)行了15根水泥攪拌樁成樁工藝試驗(yàn),該試驗(yàn)樁已按照既定方案順利完成。水泥攪拌樁布置形式為正三角形布置,樁間距為1.1m,攪拌樁直徑為0.5m,設(shè)計(jì)樁長為按10m控制,實(shí)際樁長根據(jù)水泥攪拌樁試樁記錄數(shù)據(jù)均為10m。
2 工程地質(zhì)情況
該工程地質(zhì)圖自上而下為:1)層素填土;2)層淤泥;3)層細(xì)砂;4)層中砂;5)層粉質(zhì)粘土;6)層淤泥質(zhì)粘土;7)層中砂;8)層粉質(zhì)粘土;9)層全風(fēng)化花崗巖。
3 試樁目的
1)確認(rèn)每根攪拌樁水泥用量;2)根據(jù)不同配合比確定技術(shù)參數(shù);3)確定該地質(zhì)條件下,按室內(nèi)配合比在現(xiàn)場施工,水泥攪拌28的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、單樁承載力、復(fù)合地基承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求;4)取得經(jīng)濟(jì)可靠的、符合設(shè)計(jì)要求便于現(xiàn)場實(shí)施的工藝控制數(shù)據(jù),以便指導(dǎo)本段水泥攪拌樁大面積施工。
4 試樁施工工藝參數(shù)的確定
4.1摻灰率選定
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,摻灰量為被加固土濕質(zhì)量的15%~20%;地下水具有侵蝕性時(shí),采用水泥+粉煤灰,粉煤灰摻量為水泥質(zhì)量的20%。為選擇經(jīng)濟(jì)、可靠、合理的水泥漿配比,試樁按水泥漿配比試樁和水泥+粉煤灰試樁,試樁數(shù)量如下:
按水泥+粉煤灰配比試樁:水泥+粉煤灰總量摻比為15%、16%、17%、18%、19%的各試樁三根,其中水泥:粉煤灰=5:1,共15根。
在2013年10月19日,15根試樁已順利完成。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,樁身膠凝劑及采用水泥和粉煤灰,水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,粉煤灰為II級(jí)或以上強(qiáng)度。再根據(jù)配合比室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果,選擇摻灰量分別為15%、16%、17%、18%和19%的試樁(共15根)作為檢測對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行取芯觀測、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測、單樁承載力檢測、復(fù)合地基載荷檢測,從而確定所需配合比及各項(xiàng)參數(shù)。選定摻灰量為15%,每米試樁水泥用量為53.014kg,粉煤灰用量為10.603kg。
室內(nèi)具體摻量見下表:
現(xiàn)場試樁具體每米攪拌樁摻量見下表:
4.2水膠比
按設(shè)計(jì)要求,水膠比為0.45~0.55,再結(jié)合實(shí)際土質(zhì)的含水率較高,水膠比采用0.50。已知水比重為1,水泥比重為3.1,總重量÷總體積,即漿液比重為(1+0.50)÷(1÷3.1+0.50÷1)=1.824(kg/m3)
4.3噴漿量
每米噴漿量=(每米水泥用量+每米粉煤灰用量)×1.50÷1.842(L)。
試樁過程中噴漿速度為31.0L/min~52.5L/min。
計(jì)算各種配比每米噴漿量及實(shí)際試樁噴漿量如下表:
5 施工過程質(zhì)量控制
5.1鉆進(jìn)速度與提升速度及鉆頭速度的控制
鉆進(jìn)時(shí)根據(jù)地層條件合理使用檔位,提升時(shí)宜降低檔位,避免提升速度過快。注意控制攪拌機(jī)提升到地面以下1m時(shí)要減慢提升速度。鉆頭轉(zhuǎn)速控制在30r/min~200r/min。
5.2樁底打入持力層深度
在每臺(tái)樁機(jī)的鉆架畫上鉆進(jìn)刻度線,每0.5m一道標(biāo)號(hào)標(biāo)號(hào),同時(shí)以小票的數(shù)據(jù)來控制樁長。以樁長10m控制為準(zhǔn)。停灰面高于樁頂50cm。
6 施工工藝
水泥攪拌樁試樁采用“兩噴四攪”施工工藝,詳見工藝流程圖。
水泥攪拌樁施工工藝流程圖
6.1鉆機(jī)就位
將鉆機(jī)安置在測設(shè)的樁位上,使鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位,樁位允許偏差≤50mm,然后調(diào)整樁機(jī)的平整度和垂直度,垂直度允許偏差≤1%,以保證樁身垂直。
6.2制漿
根據(jù)施工前室內(nèi)配方試驗(yàn)確定的最佳水泥用量、水膠比制漿,要求水要清潔、酸堿適中。漿液配制順序:先加入規(guī)定用水量,然后邊攪拌邊加入水泥和粉煤灰,并用比重計(jì)檢漿液比重,設(shè)計(jì)漿液比重為1.824kg/m3。最后放入二次攪拌桶內(nèi)進(jìn)行二次攪拌。
6.3漿液加壓
采用高壓泵將漿液高壓管送至噴嘴。
6.4鉆進(jìn)攪拌至設(shè)計(jì)深度后提升鉆頭、噴漿攪拌
鉆機(jī)就位后,開啟鉆機(jī)攪拌,直至鉆進(jìn)至水泥攪拌樁設(shè)計(jì)深度。鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后,鉆機(jī)反轉(zhuǎn),邊提升鉆頭,邊自下而上噴漿、攪拌,直至提升至樁頂。
6.5二次鉆進(jìn)、攪拌至設(shè)計(jì)深度后提升、攪拌
鉆頭提升至樁頂后,二次下鉆,攪拌,直至鉆進(jìn)至水泥攪拌設(shè)計(jì)深度。二次鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后,將鉆機(jī)反轉(zhuǎn),提升鉆頭,邊提升鉆頭、邊攪拌。提升至地面以下1m時(shí),宜減慢速度,當(dāng)噴漿口至樁頂標(biāo)高時(shí),應(yīng)停止提升攪拌10~20s,以保證樁頭密實(shí)均勻。
6.6清洗、移位
灌漿完成后,提升鉆桿及鉆頭,向集料斗注入適量水,進(jìn)行低壓射水,清洗管路中殘存的水泥漿。
在成樁過程中,因故停漿繼續(xù)施工時(shí),必須重疊接樁,接樁長度不小于0.5m,若停機(jī)超過3h,應(yīng)在原樁位旁邊進(jìn)行補(bǔ)樁處理。清洗結(jié)束后,把鉆機(jī)等設(shè)備移到新孔位上。
7 試樁成果
7.1水泥攪拌樁質(zhì)量檢驗(yàn)
1)成樁7d后,采用淺層開挖1~3根樁頭目測檢查攪拌樁的均勻性、整體性及外觀質(zhì)量,并用實(shí)際周長1.63換算直徑的0.52m。開挖深度為停漿面以下0.5m;
2)成樁28d后,在2#、6#、7#、11#、14#樁共5根檢測樁徑方向1/4處、樁長范圍內(nèi)鉆孔取芯,觀察其完整性、均勻性,并對(duì)芯樣進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。檢測結(jié)果:各樁實(shí)測樁長均滿足設(shè)計(jì)要求;樁身水泥土芯樣完整性類別均為II類;強(qiáng)度依次為1.56MPa、1.44MPa、1.85MPa、1.80MPa、2.25MPa,均大于設(shè)計(jì)1.2 MPa,檢測結(jié)論為合格。鉆芯后的空洞采用水泥砂漿灌注封閉。
8 水泥攪拌樁現(xiàn)場檢測情況
8.1樁頂1米以下成樁效果檢查
2013年11月17日,對(duì)水泥攪拌樁成樁情況進(jìn)行現(xiàn)場外觀鑒定。
對(duì)試樁樁頂以下1m范圍內(nèi)進(jìn)行開挖,可見樁體圓勻,無縮徑和回陷現(xiàn)象,布置形式、
樁間距以及直徑均符合要求,樁體符合設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求。實(shí)測樁徑0.52m,樁體皆完整連續(xù),無縮頸和回陷現(xiàn)象。
8.2成樁28天復(fù)合地基載荷試驗(yàn)
2013年11月21日至23日,對(duì)水泥攪拌樁1#,5#、9#、10#、15#試樁進(jìn)行復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn)5處試驗(yàn)點(diǎn)最大測試荷載下地基沉降量均小于6.6mm,均未達(dá)到極限承載狀態(tài),因此該試驗(yàn)點(diǎn)的復(fù)合地基承載力特征值為150 kPa,復(fù)合地基載荷試驗(yàn)符合不小于150 kPa設(shè)計(jì)要求。復(fù)合地基承載力試驗(yàn)結(jié)果如下表:
8.3 成樁28天單樁承載力試驗(yàn)
2013年11月21日至24日在現(xiàn)場對(duì)水泥攪拌樁3#、4#、8#、12#、13#試樁進(jìn)行單樁承載力試驗(yàn)。測試加荷方式采用逐級(jí)加載法,5個(gè)測點(diǎn)的首次加載均為2級(jí)加載,每級(jí)荷載增量為25kN,最大測試荷載加至200kN。測試進(jìn)展順利,未出現(xiàn)異常現(xiàn)象,且沒有明顯沉降增大現(xiàn)象。5個(gè)測試樁累計(jì)沉降分別為3.98mm、3.95mm、3.76mm、3.99mm、3.84mm(≤40 mm),均未達(dá)到極限承載狀態(tài)。單樁承載力均符合不小于200kN的設(shè)計(jì)要求。
單樁承載力試驗(yàn)檢測結(jié)果如下表:
8.4 成樁28天樁身抽芯完整性檢查及無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
2013年11月17日,項(xiàng)目部及監(jiān)理單位在現(xiàn)場對(duì)2#、6#、7#、11#、14#樁進(jìn)行抽芯對(duì)芯樣進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),檢測結(jié)果如下表:
成樁28天樁身抽芯檢查及無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。
9 結(jié)論
本次試樁采用SP-5型大扭矩打樁鉆機(jī);施工工藝為“兩噴四攪”;施工參數(shù)依照試樁技術(shù)交底所列。施工流程為:鉆機(jī)就位制漿開啟鉆機(jī)、水泥漿泵鉆進(jìn)攪拌邊提升鉆頭、邊噴漿攪拌再次鉆進(jìn)、攪拌再次提升、攪拌清洗、移位。通過對(duì)水泥攪拌樁試樁的各項(xiàng)記錄和檢測數(shù)據(jù)分析得出:按照設(shè)計(jì)人員提供的基本數(shù)據(jù)和“兩噴四攪”施工工藝進(jìn)行的水泥攪拌樁施工,其成樁后進(jìn)行的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、單樁承載力、復(fù)合地基載荷三項(xiàng)主要指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了試樁目的,所取得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠,可用于指導(dǎo)后續(xù)的正式施工,但以下幾項(xiàng)應(yīng)做重點(diǎn)控制:
1)噴漿量:噴漿量的控制不僅須控制每米水泥用量和漿液比重,還須控制鉆進(jìn)提升速度與鉆頭鉆速的一致性,以免攪拌噴漿不均勻;
2)攪拌速度:根據(jù)本施工區(qū)域地質(zhì)狀況,具體施工時(shí),施工單位應(yīng)保證鉆進(jìn)提升速度均勻,提升速度控制在1.3 m/min~2.0m/min,保證每米噴漿量達(dá)到本試樁工藝要求;
3)膠凝材料:水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,粉煤灰采用Ⅱ級(jí)粉煤灰;
4)配合比:鑒成于本次試樁成樁后的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、單樁承載力、復(fù)合地基載荷三項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,確定施工漿配比為15%,即配合比為水泥:粉煤灰:水=1:0.20:0.611,每米水泥用量為53.015kg,每米粉煤灰用量為10.603kg;
5)每米噴漿量:后續(xù)施工時(shí),施工單位應(yīng)經(jīng)常檢查試驗(yàn)機(jī)每米噴漿量,并與設(shè)計(jì)每米噴漿量進(jìn)行對(duì)比,偏差不可過大。設(shè)計(jì)每米噴漿量=(每米水泥用量+每米粉煤灰用量)×(1+0.50)÷1.842=(53.015+10.603)×(1+0.50)÷1.842=52.3L/m。(注:本次試樁的記錄表中顯示每米噴漿量為53.3L/m〉52.3L/m,符合設(shè)計(jì)要求);
1 工程概況
我公司承建的滬寧高速公路擴(kuò)建工程位于揚(yáng)子淮地臺(tái)區(qū)中,屬Ⅶ級(jí)地震烈度設(shè)防區(qū),地層屬第四系全新統(tǒng)沖湖積層,軟土是沿線主要的不良地質(zhì)。標(biāo)段內(nèi)全部進(jìn)行軟基處理,其中:水泥攪拌樁45萬延米,處理深度5-12米,為軟基處理的主要方式,水泥攪拌樁的施工技術(shù)要求高、難度大。
2 水泥攪拌樁室內(nèi)配比試驗(yàn)
2-1 材料要求
2-1-1 水泥攪拌樁加固材料采用425#普通硅酸鹽水泥,通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和成樁試驗(yàn)確定施工水泥用量為60kg/m.
2-1-2 所購置水泥應(yīng)是國家免檢產(chǎn)品,嚴(yán)禁使用過期、受潮、結(jié)塊、變質(zhì)的劣質(zhì)水泥.根據(jù)工程需要,選擇具有早強(qiáng)、緩凝、減水、節(jié)約水泥用量等性能的外摻劑,純凈的生石膏粉作為選用的外摻劑,摻入量宜為水泥用量的2%~3%,要求生石膏粉通過0.075mm的方孔篩大于85%。
2-1-3 若采用其他的固化劑,必須對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行全面的檢測,并作室內(nèi)配方的比較、試驗(yàn),確定證明其性能較水泥優(yōu)越,或性能與水泥相當(dāng)且成本低,污染程度小時(shí)方可使用.
2-2 成樁試驗(yàn)
水泥攪拌樁施工前必須進(jìn)行成樁試驗(yàn),成樁試驗(yàn)應(yīng)達(dá)到下列要求并取得以下技術(shù)參數(shù):
2-2-1 檢驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的水泥土的配合比,是否適用于現(xiàn)場。
2-2-2 滿足設(shè)計(jì)水泥用量的各種技術(shù)參數(shù),如鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力、單位時(shí)間噴入量等.
2-2-3 檢驗(yàn)樁身的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求,即28天齡期的強(qiáng)度不低于1.0Mpa.
2-2-4 檢驗(yàn)單樁允許承載力和雙樁允許符合地基承載力(28天)能否分別達(dá)到150Kpa和300Kpa。
2-2-5 檢驗(yàn)加固劑分布的均勻性和有效加固長度能否符合設(shè)計(jì)要求。
2-2-6 掌握下鉆和提升的阻力情況,選擇合理的技術(shù)措施.
2-2-7 根據(jù)地層、地質(zhì)情況確定復(fù)噴范圍,成樁工藝性試驗(yàn)樁數(shù)各施工段落不少于5根.
3 水泥攪拌樁施工工藝及質(zhì)量控制
3-1準(zhǔn)備工作
3-1-1 機(jī)械設(shè)備:水泥攪拌樁的施工必須配備性能可靠、符合標(biāo)準(zhǔn)、種類齊全的施工機(jī)械和設(shè)備,在施工前做好機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)、試機(jī)工作,確保在施工期間正常作業(yè)。機(jī)械和設(shè)備如下:深層攪拌機(jī)、灰漿拌制機(jī)、集料斗、灰漿泵、控制柜、自動(dòng)記錄噴漿量設(shè)備、其他輔助設(shè)備等。
3-1-2場地準(zhǔn)備:清除地表的雜草、樹根、耕植土等,填前翻松20~30cm,摻石灰5%拌和均勻后整平并壓實(shí)至87%,并形成不小于2%的外向橫坡。在拓寬路基外側(cè)開挖臨時(shí)排水邊溝,保證施工期間的排水。臨時(shí)排水邊溝不能和農(nóng)田排灌溝渠共用,在施工期間不能長期積水。根據(jù)設(shè)計(jì)文件和施工組織計(jì)劃的要求,確定合理可行的施工順序。
3-2水泥攪拌樁復(fù)合地基的施工
3-2-1水泥攪拌樁復(fù)合地基的施工流程
3-2-2 水泥攪拌樁的施工方法
水泥攪拌樁采用“兩噴四攪”法施工:濕噴樁機(jī)第一次下鉆時(shí)噴出總漿量的20-40%,第一次提鉆時(shí)噴出設(shè)計(jì)的剩余漿量,即兩噴;全過程四次攪拌,即四攪。
3-2-3 水泥攪拌樁的施工技術(shù)要求
(1)水泥漿液制備須有充分的時(shí)間要求大于4min,以保證攪拌的均勻性和水泥的水化。水泥漿從灰漿拌合機(jī)導(dǎo)入集料斗時(shí),必須過濾篩,把水泥硬塊剔出。水灰比應(yīng)根據(jù)試樁的參數(shù)確定,一般為0.45~0.5。漿液進(jìn)入儲(chǔ)漿罐中必須不停頓攪拌,以保證漿液不離析。
(2)噴漿量控制:設(shè)計(jì)28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.0Mpa,噴漿量在室內(nèi)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,每米提高水泥用量5Kg,并控制最小水泥用量≥50Kg/m,最大水泥用量≤70 Kg/m,水泥用量為兩次噴漿量之和。
(3)施工順序由內(nèi)側(cè)向外側(cè),每公里的軟土段要求試樁不少于5根,通過試樁確定以下參數(shù):a、滿足設(shè)計(jì)噴入量的各種參數(shù),如:鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力、單位時(shí)間噴入量、兩次噴漿量的分配;b、確定攪拌的均勻性,驗(yàn)證預(yù)定的工藝流程;c、掌握下鉆和提升的阻力,采取相應(yīng)的技術(shù)措施;d、確定軟土含水量和噴漿量的關(guān)系,求得最佳噴漿量和漿液的水灰比;
(4)濕噴樁機(jī)下鉆和提鉆速度是控制噴漿量的關(guān)鍵因素,由試樁確定,一般鉆進(jìn)速度≤1.0m/min.鉆頭到達(dá)樁底后攪拌噴漿1~2min、間歇后提鉆,確保底部有足夠的灰量,提鉆速度≤0.8m/min,確保攪拌均勻.
(5)噴漿攪拌提升,靠近離整平高程約0.25m處,重復(fù)噴攪以提高樁頭質(zhì)量,直至離整平高程約0.25m處停止,然后回填石灰土或砂墊層至整平高程并壓實(shí),壓實(shí)度≥87%。
(6)濕噴樁機(jī)鉆桿下沉或提升的時(shí)間應(yīng)有專人記錄,時(shí)間誤差不得大于5秒。當(dāng)復(fù)攪發(fā)生空洞后意外事故(如停電、灰管堵塞等)而影響樁體質(zhì)量時(shí),鉆機(jī)提升后應(yīng)立即回填素土,進(jìn)行重新噴漿復(fù)攪,在12小時(shí)內(nèi)補(bǔ)救施工,其搭接長度不小于1.0米。
(7)水泥攪拌樁的施工質(zhì)量及檢驗(yàn)要求見下表:
3-2-4砂墊層的施工
水泥攪拌樁施工完成7天并檢查合格后,進(jìn)行砂墊層及土工格柵的鋪設(shè),砂墊層總厚度40cm。當(dāng)填土高小于4.0m時(shí),再砂墊層中部鋪設(shè)一層土工格柵,當(dāng)填土高度大于4.0m時(shí),分別在砂墊層底面以上10 cm、30 cm出鋪設(shè)一層雙向土工格柵,土工格柵材料要求:經(jīng)、緯向抗拉強(qiáng)度≥80KN/m,對(duì)應(yīng)延伸率≤10%的雙向土工格柵。
3-3水泥攪拌樁質(zhì)量控制
3-3-1質(zhì)量目標(biāo)為:“把滬寧高速公路擴(kuò)建工程建成質(zhì)量一流、環(huán)境優(yōu)美、管理先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先和國際一流的現(xiàn)代化高速公路”。
3-3-2施工中嚴(yán)格遵守業(yè)主和監(jiān)理的各項(xiàng)要求,并進(jìn)行各項(xiàng)質(zhì)量檢查和評(píng)定,對(duì)現(xiàn)場原始資料實(shí)行嚴(yán)格管理,要求應(yīng)及時(shí)、真實(shí)、準(zhǔn)確,資料管理設(shè)專職資料管理員進(jìn)行統(tǒng)一管理。
3-3-3施工前應(yīng)做首件工程,進(jìn)行首件認(rèn)可制度,同時(shí)認(rèn)真總結(jié)首件施工工藝,取得相關(guān)的技術(shù)參數(shù),試驗(yàn)每個(gè)施工方案的可行性,為后續(xù)施工總結(jié)積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。并成立三級(jí)檢查制度:自檢、互檢、交接檢。
3-3-4加強(qiáng)現(xiàn)場施工人員的理論學(xué)習(xí)和思想教育,提高管理人員和質(zhì)量負(fù)責(zé)人的責(zé)任心及業(yè)務(wù)素質(zhì),將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人在施工中嚴(yán)格采用預(yù)先控制、過程控制、最終控制的辦法,認(rèn)真執(zhí)行“三檢”制度,對(duì)每道工序嚴(yán)格檢查把關(guān),層層落實(shí)責(zé)任到人,消除質(zhì)量隱患.
3-3-5嚴(yán)格監(jiān)理程序,尊重監(jiān)理工作。
3-3-6工地試驗(yàn)室試驗(yàn)人員和試驗(yàn)設(shè)備配備完整,能很好地配合施工進(jìn)展完成各項(xiàng)施工試驗(yàn),同時(shí)嚴(yán)格服從監(jiān)理試驗(yàn)工程師的各項(xiàng)要求,及時(shí)報(bào)送各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù),為工程施工質(zhì)量保駕護(hù)航。
3-3-7加強(qiáng)進(jìn)場原材料質(zhì)量控制。加強(qiáng)施工現(xiàn)場安全工作,保證文明施工.
3-3-8現(xiàn)場施工中根據(jù)省擴(kuò)指要求,我項(xiàng)目部配備了足夠的施工和技術(shù)人員,保證了“一機(jī)一人”,并且全過程旁站,每個(gè)拌漿后臺(tái)全都配置了泥漿比重儀,以保證現(xiàn)場旁站人員及時(shí)、準(zhǔn)確的控制水泥漿的比重。由項(xiàng)目總工、工程部長、質(zhì)檢工程師不定期進(jìn)行巡查,嚴(yán)格控制軟基處理質(zhì)量。
4水泥攪拌樁的施工注意事項(xiàng)
4-1根據(jù)施工實(shí)際情況對(duì)水泥攪拌樁施工進(jìn)行雙控:
(1)水泥攪拌樁施工達(dá)到設(shè)計(jì)樁長但電機(jī)電流小于60A時(shí)應(yīng)繼續(xù)下鉆;
(2)水泥攪拌樁施工達(dá)到設(shè)計(jì)樁長的85%且電機(jī)電流大于120A時(shí)可以停止攪拌;
(3)試樁(不少于5根)中50%樁出現(xiàn)樁長小于設(shè)計(jì)值的85%、電流大于120A時(shí)應(yīng)在補(bǔ)勘地質(zhì)資料后調(diào)整處理方案;
(4)由于不同的施工機(jī)械標(biāo)定電流不同,上述控制值是根據(jù)常見設(shè)備制定的,特殊設(shè)備由監(jiān)理現(xiàn)場判斷。
4-2樁機(jī)必須配置噴入計(jì)量裝置,須定期標(biāo)定(每生產(chǎn)1萬米攪拌樁后重新標(biāo)定),嚴(yán)禁無噴入計(jì)量裝置的樁機(jī)投入使用,并記錄瞬時(shí)噴漿量和累計(jì)噴漿量。漿液罐容量應(yīng)不小于一根樁的用灰量加50kg,保證每根樁的連續(xù)施工,當(dāng)上述重量不足時(shí),不得開始下一根樁的施工。
4-3嚴(yán)格控制噴漿標(biāo)高和停漿標(biāo)高,不得中斷噴漿,確保樁體長度;兩噴過程中嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升和下鉆作業(yè)。
4-4施工中若發(fā)現(xiàn)噴漿量不足,由監(jiān)理選擇在該樁位的附近位置進(jìn)行補(bǔ)樁。
4-5 樁體復(fù)攪施工時(shí),應(yīng)采用中~底速檔鉆進(jìn)和提升,切勿采用高速檔快速鉆進(jìn)和提升。
5、水泥攪拌樁的檢測
5-1檢測樁的確定:
5-1-1檢測樁的成樁齡期一般應(yīng)達(dá)到28天。在特殊情況下,可申請進(jìn)行14天齡期的檢測.齡期小于28天的樁,所測強(qiáng)度值不換算為28天齡期強(qiáng)度,直接采用實(shí)測強(qiáng)度進(jìn)行樁體質(zhì)量判定;齡期超過28天的強(qiáng)度須折算成28天強(qiáng)度,每超過一天實(shí)測強(qiáng)度折減1%,最多折減50%。
5-1-2檢測單位根據(jù)施工單位及監(jiān)理單位提供的樁位圖和施工紀(jì)錄等資料,隨機(jī)選定檢測樁。
5-2芯樣描述
現(xiàn)場技術(shù)人員要通過鉆進(jìn)過程和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判斷樁身強(qiáng)度及樁體連續(xù)性,同時(shí)觀察標(biāo)貫器中水泥土攪拌的均勻程度、成樁狀態(tài)以及端承情況,并判斷樁長。描述內(nèi)容包括:
芯樣性質(zhì):土/水泥土/水泥
顏色:灰色/灰黑色/黃色等
狀態(tài):流塑/軟塑/可塑/硬塑/堅(jiān)硬
攪拌均勻性5-3評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
總體評(píng)價(jià):
上部應(yīng)達(dá)到75分以上,下部應(yīng)達(dá)到60分以上,否則判為不合格樁。
中圖分類號(hào)U21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2014)123-0167-02
1 工程概況
鄭徐鐵路客運(yùn)專線永城北站路基工程,路基長度1455.31米,占線路全長3%,工點(diǎn)類型主要有路基邊坡防護(hù)、邊坡支擋結(jié)構(gòu)工程、路橋以及路涵過渡段工程、路基基底地基加固處理工程等。其中地基處理采用清淤回填夯填土、回填細(xì)粒改良路土、鹽漬地隔斷層、基底褥墊層、雙向水泥攪拌樁、螺桿樁、C45鋼筋混凝土鉆孔灌注樁、C45鋼筋混凝土鉆孔灌注樁結(jié)合CFG樁加固、素混凝土樁結(jié)合CFG樁組合+筏板加固、素混凝土樁+筏板加固、預(yù)應(yīng)力管樁+筏板加固、預(yù)應(yīng)力管樁、CFG樁、堆載預(yù)壓等。
本路基段雙向水泥攪拌樁加固區(qū)域主要分布在DK281+432.62-757.51段(含橫向)站坪外緣基底,樁徑0.5m,樁長至硬底以下2.0m,等邊三角形布置,樁間距1.5m。
2 雙向水泥攪拌樁試樁方案
2.1試樁目的
1)通過試樁確定鉆進(jìn)速度、提升速度、噴漿壓力等施工參數(shù)。
2)通過試樁復(fù)核地質(zhì)情況,驗(yàn)證預(yù)定的施工工藝的可行性。
3)通過試樁掌握人員、機(jī)械的配置。
2.2雙向水泥攪拌樁試樁技術(shù)要求
1)雙向水泥攪拌樁采用P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,摻入量一般不少于15%,根據(jù)室內(nèi)配方試驗(yàn),采用的水灰比為1.0。要求28天水泥土無側(cè)線抗壓強(qiáng)度不小于1.2MPa,樁體壓縮模量不小于50MPa;
2)根據(jù)規(guī)范要求,雙向水泥攪拌樁應(yīng)試樁三根,試樁樁長及采用的鉆進(jìn)速度、提升速度、噴漿壓力參數(shù)擬定如下;
參數(shù) S1 S2 S3
樁長(m) 15.1 15.3 15.7
水灰比 1 1 1
鉆速(m/min) 1.2 1.2 1.3
提速(m/min) 1.2 1.2 1.3
噴漿壓力(MPa) 0.3 0.4 0.4
3)試樁完成7天后,淺部開挖樁頭,檢查樁身質(zhì)量,對(duì)樁身質(zhì)量合格的試樁進(jìn)行對(duì)比,確定施工時(shí)的鉆進(jìn)速度、提升速度、噴漿壓力值,并通過單根試樁水泥漿的總用量計(jì)算每米水泥用量,以指導(dǎo)施工。若3根試樁樁身質(zhì)量均不合格,則調(diào)整參數(shù)重新試樁;
4)試樁樁機(jī)采用DSM-5B18型樁機(jī)進(jìn)行施工,采用攪拌機(jī)進(jìn)行水泥漿的制備,施工現(xiàn)場設(shè)置0.7m3的儲(chǔ)漿罐。
2.3試樁施工工藝
2.3.1施工工藝流程
雙向水泥攪拌樁施工工藝流程見圖1。
圖1 雙向水泥攪拌樁施工工藝流程圖
2.3.2施工步驟
1)施工準(zhǔn)備
雙向水泥攪拌樁施工場地應(yīng)事先平整,清除地上的樹根和生活垃圾等,壓實(shí)場地至K30≥30MPa;做好臨時(shí)截、排水設(shè)施,做好供水供電線路、機(jī)械設(shè)備施工線路、機(jī)械設(shè)備放置位置、運(yùn)輸通道等施工準(zhǔn)備。
2)測量放樣
放線前對(duì)各控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核后,按設(shè)計(jì)圖紙放線,準(zhǔn)確定出雙向水泥攪拌樁的位置,樁位應(yīng)采用插入竹簽并撒白灰定位。
3)移機(jī)對(duì)位
將雙向攪拌樁機(jī)安置在測設(shè)的樁位上,使鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位,對(duì)準(zhǔn)偏差不得大于5cm。雙向攪拌樁機(jī)就位后必須做水平校正,使攪拌頭軸線垂直對(duì)準(zhǔn)樁位位中心,通過吊線錘校正機(jī)架垂直度(見圖2),使垂直度偏差不大于1%。
圖2 鉆頭對(duì)中 圖3 制備水泥漿
4)制漿
水泥漿嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配比配置。配置水泥漿時(shí),水要清潔,酸、堿適中。首先將水加入桶內(nèi),再將水泥倒入,開動(dòng)攪拌機(jī)攪拌均勻(見圖3),攪拌時(shí)間不小于3分鐘,并經(jīng)過篩后放入灰漿池備用。制備好的漿液不得離析,泵送必須連續(xù)。
5)噴漿攪拌、下沉
雙向攪拌樁機(jī)開啟正、反向旋轉(zhuǎn)葉片下沉至設(shè)計(jì)樁頂高程后,停止下沉。開啟壓漿泵,原位噴漿30s,待噴漿壓力達(dá)到擬定的參數(shù)及水泥漿與土體充分?jǐn)嚢韬罄^續(xù)下沉。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)下沉速度邊下沉,邊由正、反向旋轉(zhuǎn)葉片將水泥漿與土體攪拌,直到設(shè)計(jì)樁底高程。完成第一次二噴二攪過程。
6)噴漿攪拌、提升
攪拌頭下沉到設(shè)計(jì)樁底高程后,停止下沉,原位噴漿30s后,保持開啟正、反向旋轉(zhuǎn)葉片,按擬定的提升速度邊提升,邊由正、反向旋轉(zhuǎn)葉片將水泥漿與土體再次攪拌,直到設(shè)計(jì)樁頂高程。完成第二次二噴二攪過程,從而達(dá)到四噴四攪的工藝要求。水泥漿用量及樁長通過電子記錄儀確定,施工前應(yīng)對(duì)電子記錄儀進(jìn)行標(biāo)定,合格后方能使用。
7)鉆機(jī)移位
把鉆機(jī)等機(jī)具設(shè)備移動(dòng)到新的樁位上,進(jìn)行下一根樁的施工。
8)管路清洗
雙向水泥攪拌樁終止施工或因故停止施工時(shí)間大于水泥漿凝固時(shí)間時(shí),應(yīng)對(duì)雙向攪拌樁機(jī)的管路進(jìn)行清洗。向集料斗中注入適量清水,開啟灰漿泵,清洗全部管路中殘存的水泥漿,管內(nèi)、機(jī)內(nèi)不留殘存漿液,將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。
9)樁基檢測
雙向水泥攪拌樁的質(zhì)量檢驗(yàn)包括樁身完整性、均勻性、樁身強(qiáng)度、單樁或復(fù)合地基承載力等。樁身完整性、均勻性、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度可采用7天后淺部開挖樁頭和成樁28天后鉆孔取芯方法,單樁或復(fù)合地基承載力采用載荷試驗(yàn)方法檢測。要求芯樣強(qiáng)度不小于1.2MPa,單樁承載力值不小于71KN。
3 雙向水泥攪拌樁試樁總結(jié)
1) 試樁結(jié)束7天后,開挖樁頭檢查,三根試樁樁頭外觀良好。樁徑分別為S1:0.50m,S2:0.51m,S3:0.51m,符合設(shè)計(jì)要求;
2)試樁結(jié)束28天后,進(jìn)行鉆芯取樣及單樁承載力試驗(yàn),芯樣完整性、均勻性及無側(cè)限抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,三根試樁的單樁承載力特征值均滿足設(shè)計(jì)要求;
3) 根據(jù)以上試樁工藝及擬定的參數(shù),結(jié)合7天后樁頭質(zhì)量檢驗(yàn)、芯樣檢驗(yàn)報(bào)告及單樁承載力檢測報(bào)告分析,考慮施工經(jīng)濟(jì)性,節(jié)約施工成本,確定采用S1樁施工參數(shù)指導(dǎo)雙向水泥攪拌樁施工,施工工藝、參數(shù)及設(shè)備人員配置如下:
(1)試樁采用的施工工藝成樁質(zhì)量合格,符合施工要求;
(2)水泥漿水灰比為1.0,水泥漿比重為:1.512;
(3)攪拌機(jī)下鉆速度為1.2m/min,提升速度為1.2m/min;
(4)噴漿壓力控制在0.3MPa;
(5)每米水泥用量控制為60.025kg/m;
(6)每臺(tái)DSM-5B18型樁機(jī)需配置壓降泵1臺(tái)、儲(chǔ)漿桶1個(gè);
(7)每臺(tái)DSM-5B18型樁機(jī)需配置7人,其中指揮人員1人、樁機(jī)操作1人、制漿2人、普工3人。
4 雙向水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制措施
1) 雙向水泥攪拌樁所用水泥的品種、規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,合格證等質(zhì)量證明文件必須齊全;
2) 嚴(yán)格控制雙向攪拌樁機(jī)鉆進(jìn)和提升速度、供漿和停漿時(shí)間,確保成樁質(zhì)量;
3)所使用的電子記錄儀必須標(biāo)定合格后才能使用,根據(jù)電子顯示的鉆進(jìn)深度來確定樁長和樁底標(biāo)高。樁端必須原位噴漿攪拌不少于30s;
4) 成樁過程中,當(dāng)因故停漿繼續(xù)施工時(shí)必須重疊接樁,接樁長度不得小于0.5m。若停機(jī)超過3h,應(yīng)在原樁位旁邊補(bǔ)樁處理;
5)配置好的漿液應(yīng)均勻,不得離析,供應(yīng)應(yīng)連續(xù),泵送漿液時(shí)間必須有專人記錄;
6) 設(shè)置專人進(jìn)行施工記錄,記錄及時(shí),內(nèi)容詳盡。記錄的內(nèi)容主要有拌制漿液的罐數(shù)、水泥用量、泵送時(shí)間、鉆桿每米下沉及提升時(shí)間、樁深度、垂直度、電流變化值和此處的鉆進(jìn)深度,記錄地質(zhì)變化情況。隨時(shí)檢查施工記錄,評(píng)估成樁質(zhì)量,如有不合格樁或異常情況,應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)樁或其他處理措施;
7) 噴漿下沉前,先啟動(dòng)壓漿泵,檢查各管路是否暢通,有無泄漏,如有異常,應(yīng)及時(shí)排除。
5 雙向水泥攪拌樁應(yīng)用價(jià)值
雙向攪拌樁機(jī)內(nèi)、外鉆桿旋轉(zhuǎn)方向相反,阻隔水泥漿上冒途徑,保證水泥漿在樁體中均勻分布和攪拌均勻,確保了成樁質(zhì)量;攪拌產(chǎn)生的剪切力基本抵消,減小了施工對(duì)樁周土體的擾動(dòng),受力合理,能將上部荷載傳到地基深處,減小復(fù)合地基沉降,與常規(guī)水泥攪拌樁相比復(fù)合效果更佳。
雙向水泥攪拌樁將常規(guī)攪拌樁的四攪兩噴改變?yōu)閮蓴囈粐姡构ば岣吡?倍,攪拌效率明顯提高;施工工藝先進(jìn),減少了施工噪音的排放,對(duì)施工產(chǎn)生的固廢、粉塵、污水排放能夠有效控制,施工過程中無環(huán)境污染,環(huán)境效益明顯。
6 結(jié)論
【摘要】本文介紹了江北高速公路水泥攪拌樁施工過程,對(duì)施工過程中的施工組織、施工機(jī)械配置進(jìn)行了總結(jié),提高了生產(chǎn)效率,加快了施工進(jìn)度,滿足了建設(shè)方對(duì)軟基處理優(yōu)質(zhì)高效的建設(shè)要求。
關(guān)鍵詞 高速公路;軟基處理;施工
1 工程概況
江北高速公路三標(biāo)水泥攪拌樁段落總長7551.2m。地處江漢河湖沖洪積平原區(qū),區(qū)內(nèi)屬長江以及階地河湖沖洪積平原區(qū)地貌單元,主要是經(jīng)過河湖長期堆積形成的平緩開闊地形,線路區(qū)軟土成因體可按河流、溝渠底部及其附近和長江一級(jí)階地沖湖積平原兩種類型。
2 方案比選
由于該項(xiàng)目途經(jīng)區(qū)域沿線人口較為密集。項(xiàng)目所在區(qū)域?yàn)榻瓭h河湖沖洪積平原區(qū),區(qū)內(nèi)地勢平坦,地面起伏較小,根據(jù)沿線地貌成因、形態(tài)特征,區(qū)內(nèi)屬長江以及階地河湖沖洪積平原區(qū)地貌單元,主要是經(jīng)過河湖長期堆積形成的平緩開闊地形,地勢總體為北西略高,東南略低,沿線地勢較平坦開闊,海拔高度22~30m不等。且區(qū)域內(nèi)水泥產(chǎn)量較豐富。
施工方案必選:根據(jù)軟土地基的生成原因和地基的厚度及其所處的位置,可采用表層處理法、置換法、加載法、豎向排水法四種方法進(jìn)行軟基處理。在有些特殊情況下還可采用粉噴樁處理軟基及塑料排水板處理軟基等方法。結(jié)合項(xiàng)目所處地域、地質(zhì)情況、地面附著物、工期質(zhì)量要求、材料供應(yīng)等綜合考慮,決定整個(gè)項(xiàng)目采用水泥攪拌樁施工。
3 水泥攪拌樁施工技術(shù)
本項(xiàng)目水泥攪拌樁采用噴漿法,采用雙向攪拌機(jī),施工機(jī)械:攪拌樁施工機(jī)械動(dòng)力應(yīng)大于45kW 以上。
水泥攪拌樁施工工藝流程:樁位放樣鉆機(jī)就位、對(duì)位檢查鉆桿垂直度及對(duì)位偏差鉆桿下沉鉆進(jìn)慢速上提噴漿復(fù)攪上提關(guān)閉攪拌機(jī)械鉆機(jī)移位進(jìn)行下個(gè)樁位施工。
3.1 施工準(zhǔn)備
進(jìn)行攪拌樁施工的便道開拓和場地整平,高程控制嚴(yán)格按設(shè)計(jì)執(zhí)行,清除地面以下的一切障礙物(包括樹根和垃圾等),準(zhǔn)確地進(jìn)行樁位放樣,場地低洼或水塘地段要先排水清淤后再回填砂(不得回填雜填土)至整平高程。必要時(shí)可用壓路機(jī)對(duì)場地進(jìn)行壓實(shí)處理。
3.2 漿液的配置與輸送
3.2.1 配合比
必須經(jīng)過試樁確定,儲(chǔ)備足量滿足設(shè)計(jì)要求的水泥,并按規(guī)定頻率進(jìn)行抽檢試驗(yàn),一般選用的是p.o32.5#水泥。根據(jù)被加固土的性質(zhì)及單樁承載力要求,確定水泥摻入比。水泥漿液的配制要嚴(yán)格控制水灰比,一般為0.45~0.55,比重一般為1.65~1.7,要求調(diào)制出的水泥漿有較好的流動(dòng)性、和易性。施工中可用泥漿比重計(jì)控制水泥漿稠度來確保最佳的水灰比。
3.2.2 配制與輸送
攪拌灰漿時(shí),應(yīng)先加水,然后按水泥順序投料,每次灰漿攪拌時(shí)間不得少于4min,應(yīng)將水泥漿充分拌勻。
水泥漿從灰漿拌和機(jī)倒入集料斗時(shí),必須過濾篩,把水泥硬塊剔出。集料斗的容量一般為0.2m3,就可以保證一定的余量,不會(huì)因漿液供應(yīng)不足而斷樁,也不會(huì)因漿液過多產(chǎn)生沉淀而引起漿液濃度不足。
3.3 施工操作步驟如下
3.3.1 鉆機(jī)定位
用全站儀準(zhǔn)確地放出施工段落的起始樁位及邊線位置,然后用鋼尺按設(shè)計(jì)要求的樁距用小木棍加白灰點(diǎn)在施工范圍內(nèi)標(biāo)示出樁位(一般按正三角形布置)。
3.3.2 鉆桿下沉鉆進(jìn)
鉆進(jìn)速度0.8~1.5m/min;到達(dá)硬層后提前噴漿間歇一定時(shí)間,再提升鉆具,速度≤0.8m/min,確保底部有足夠的灰量。
3.3.3 上提噴漿,提升至地面以下1m 時(shí),宜用慢速,當(dāng)噴漿口即將出地面時(shí),停止提升,攪拌數(shù)秒以保證樁頭均勻密實(shí)。
3.3.4 重復(fù)攪拌下沉、噴漿
3.3.5 重復(fù)攪拌提升,直至離地面0.3~0.5m;全樁進(jìn)行復(fù)攪,復(fù)攪及提升速度<0.8m/分鐘,將剩余水泥漿噴完。檢查漿桶中水泥漿是否噴完,如沒噴完,重復(fù)以上步驟直至水泥漿噴完。
3.3.6 關(guān)閉攪拌機(jī)械
當(dāng)上述工作完成之后,關(guān)閉鉆機(jī),移至下一樁位施工。若要停止施工,應(yīng)關(guān)閉機(jī)械,并向集料斗中注入適量清水,開啟灰漿泵清洗全部管路中的殘留水泥漿,并將粘附在攪拌頭上的軟土清洗干凈。
3.3.7 填筑砂墊層,并壓實(shí)
3.4 攪拌樁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及工程質(zhì)量檢驗(yàn)
樁身配方試驗(yàn)強(qiáng)度為1.4MPa,在工程施工前必須通過室內(nèi)配方試驗(yàn)的檢驗(yàn),并且進(jìn)行成樁工藝試驗(yàn)以掌握對(duì)該場地的成樁工藝及多種技術(shù)參數(shù),成樁工藝性試驗(yàn)樁數(shù)不宜小于5 根。
(1)水泥用量的誤差不得小于設(shè)計(jì)值。
(2)為保證攪拌樁的垂直度,應(yīng)注意起吊設(shè)備的平整度和導(dǎo)向架對(duì)地面的垂直度,垂直度偏差不得大于1.5%。
(3)樁位偏差不得大于10cm,樁徑、樁長不得小于設(shè)計(jì)值。
(4)攪拌機(jī)下沉或提升的時(shí)間應(yīng)有專人記錄,時(shí)間誤差不得大于5 秒。
(5)成樁7 天后,應(yīng)進(jìn)行開挖檢查,觀測樁體成型情況及攪拌均勻程度,成樁28 天后應(yīng)進(jìn)行鉆孔取芯檢測樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),抽檢頻率為總樁數(shù)的1%~2%,取芯位置宜在樁徑2/5 處,芯樣28天齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于MPa,90天齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于1.4MPa。
(6)成樁28 天后進(jìn)行載荷試驗(yàn),檢驗(yàn)單樁承載力和復(fù)合地基承載力,為總樁數(shù)的0.2%~0.5%,且不少于3 處,測定承載力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。
(7)采用輕型動(dòng)力觸探儀、靜力觸探以及物探等勘探方法,對(duì)樁的均勻性和完整性進(jìn)行檢查。
3.5 注意事項(xiàng)
(1)選擇合理的位置開挖配制水泥漿用的灰漿池,并用水泥砂漿抹面進(jìn)行防水處理;測量放線布樁時(shí)要重點(diǎn)對(duì)控制性軸線、樁位進(jìn)行復(fù)查,滿足要求后方可開鉆。
(2)水泥漿液應(yīng)嚴(yán)格按照預(yù)定的配比拌制。準(zhǔn)備好的漿液不得離析,不得停置過長,超過2 小時(shí)的漿液應(yīng)廢棄;漿液倒入集料時(shí)應(yīng)加篩過濾,以免漿內(nèi)結(jié)塊,損壞泵體。水泥漿液應(yīng)加添加劑木質(zhì)素磺銨鈣0.2%(水泥重),生石膏2%(水泥重)。施工中對(duì)軟土層應(yīng)掌握多噴漿液的原則。
(3)泵送漿液前,管路應(yīng)保持潮濕,以利輸漿。現(xiàn)場拌制漿液,應(yīng)有專人記錄水泥用量,并記錄泵送漿開始、結(jié)束時(shí)間。發(fā)現(xiàn)噴漿量不足時(shí),應(yīng)整樁復(fù)打。
(4)注漿必須連續(xù),拌和必須均勻。一旦因故停漿,為防止斷樁和缺漿,應(yīng)使攪拌頭下沉至停漿面以下0.5m,待恢復(fù)供漿后,再噴漿提升。因故停機(jī)超過3 小時(shí),為防止?jié){液硬結(jié)堵管,應(yīng)先拆卸輸漿管路,清洗后備用。
(5)水泥劑量的控制:為確保樁體水泥每米摻入量以及水泥漿用量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,每臺(tái)機(jī)械均應(yīng)配備電腦記錄儀,現(xiàn)場用一定容積的水摻入一定數(shù)量的水泥進(jìn)行配置水泥漿,同時(shí)現(xiàn)場應(yīng)用比重計(jì)控制水泥漿稠度。最好做到一樁一配漿,一樁一清池(灰漿池)。另外項(xiàng)目經(jīng)理部最好指派專人負(fù)責(zé)水泥攪拌樁的施工,全過程旁站水泥攪拌樁的施工過程。所有施工機(jī)械均應(yīng)編號(hào),應(yīng)將現(xiàn)場技術(shù)員、鉆機(jī)長、現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、水泥攪拌樁樁長、樁距等制成標(biāo)牌懸掛于鉆機(jī)明顯處,確保人員到位,責(zé)任到人。
(6)樁長、樁位、樁徑的控制:樁長的控制不僅要看表,而且要在鉆機(jī)搭架上做出明顯的標(biāo)記,在設(shè)計(jì)樁長深度位置、沒進(jìn)鉆的鉆頂?shù)奈恢觅N上(劃上)明顯標(biāo)記并寫上數(shù)字,其它刻度用較小的標(biāo)記;樁位控制時(shí)測量放樣后應(yīng)釘小樁,然后鉆白灰點(diǎn),垂直度是樁位控制的關(guān)鍵,因?yàn)榇怪倍扔绊憳兜某休d力。最好用吊錘球的方法控制垂直度;樁徑控制要求不小于設(shè)計(jì)直徑,要經(jīng)常檢查鉆頭,發(fā)現(xiàn)磨損超限時(shí)及時(shí)焊補(bǔ)。
(7)水泥攪拌樁樁頭復(fù)攪的控制:當(dāng)鉆機(jī)反循環(huán)提鉆并噴漿升至工作基準(zhǔn)面以下50厘米時(shí),持噴30秒水泥漿,目的是保證樁的上部密實(shí)度和強(qiáng)度,根據(jù)荷載的擴(kuò)散及傳遞原理,有必要加強(qiáng)水泥樁上部的密度和強(qiáng)度。
(8)噴漿時(shí)間的控制:每根樁開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè),不得中斷噴漿。嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。
4 施工組織
江北高速公路三標(biāo)水泥攪拌樁先施工涵洞通道結(jié)構(gòu)物的水泥攪拌樁,以加快水泥攪拌樁的施工速度,為路基大面積施工創(chuàng)造條件。
水泥攪拌樁以兩個(gè)進(jìn)場便道為中心,向兩端施工。先施工主線再施工支線,先施工小型結(jié)構(gòu)的地基處理水泥攪拌樁,再施工軟基處理水泥攪拌樁。
水泥攪拌樁大面積開工前首先組織試樁施工,試樁施工段落選擇分別位于五岔河大橋橋頭小里程和顏北渠橋頭小里程位置。試樁對(duì)于工藝和參數(shù)進(jìn)行復(fù)核。
項(xiàng)目配置水泥攪拌樁施工隊(duì)伍7個(gè),水泥攪拌樁鉆機(jī)50臺(tái)。水泥攪拌樁工期驗(yàn)證:水泥攪拌樁鉆機(jī)日生產(chǎn)能力為600~1000m,我部配置鉆機(jī)30臺(tái)。每天完成施工量為:600×30=18000m;每月按照25天計(jì)算,每月完成施工量為:18000×25=450000m;計(jì)劃工期4個(gè)月:450000×4=1800000 m >1523927m滿足施工計(jì)劃要求。
同時(shí)項(xiàng)目部成立了以副經(jīng)理為首的值班小組,技術(shù)、質(zhì)量管理參與監(jiān)控,嚴(yán)格過程,嚴(yán)格交接班制度,詳細(xì)記錄每道工序作業(yè)時(shí)間,及時(shí)分析異常原因并進(jìn)行改進(jìn)和落實(shí)。
在工程施工中遇到軟土地基時(shí),對(duì)地基的處理非常重要,因?yàn)檐浲恋鼗旧淼某休d能力較差,不僅要受到工工藝;施工效應(yīng)
上部結(jié)構(gòu)本身的荷載,同時(shí)還要承受行車動(dòng)荷載。一般情況下在施工中遇到軟土地基絕大部分不能滿足承載要求,需采取處理措施。以下將就湖南岳陽至常德高速公路軟土地基處理中的水泥攪拌樁加固技術(shù)應(yīng)用加以闡述。
1.工程概況及地質(zhì)條件
湖南岳陽至常德高速公路位于湖南省洞庭湖區(qū)境內(nèi),屬典型軟土地基類型,線下綜合A-21標(biāo)段,全長8.894Km,共有橋涵結(jié)構(gòu)物32座,沿線地層為第四系全新統(tǒng)人工堆積層、第四系全新統(tǒng)沖海積層、海相沉積層、第四系全新統(tǒng)沖積層和第四系上更新統(tǒng)沖積層。第四系上更新統(tǒng)沖積層為本線主要地層,斷續(xù)分布厚度不等、埋深0.6~14.8m的濱海相沉積軟土層,軟土層厚度變化較大,最厚處可達(dá)9.7m,含腐殖質(zhì),有機(jī)物含量一般為5.3~7.7%,土質(zhì)疏松,多為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉土層,具有天然含水率高、有機(jī)質(zhì)含量多、孔隙比大、壓縮性高、透水性差和承載力低等特性,工程性質(zhì)較差。
因基底持力層軟弱,天然地基難以滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,每個(gè)結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)下均設(shè)水泥攪拌樁,樁徑60cm,樁長5m~7m不等,樁間距均為1.0m,正方形布置,結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)輪廓線以外設(shè)計(jì)有一排水泥攪拌樁,以形成復(fù)合地基承載,滿足結(jié)構(gòu)物持力要求。
2.水泥攪拌樁加固軟土地基技術(shù)原理
水泥攪拌樁加固軟土地基技術(shù)的基本原理是:以水泥作為軟弱地基土壤固化劑,采用深層攪拌機(jī)將水泥漿送到需加固的地基中,與欲加固土壤攪拌均勻,形成具有一定強(qiáng)度的水泥土樁,通過樁體與周邊土壤共同作用,使水泥攪拌樁樁群區(qū)域形成具有整體性和具備足夠強(qiáng)度的復(fù)合地基,以達(dá)到提高地基承載能力的目的。
3.水泥攪拌樁的施工及技術(shù)要求
3.1水泥攪拌樁施工
①試驗(yàn):選擇幾個(gè)有代表性的結(jié)構(gòu)物工點(diǎn)現(xiàn)場取土樣,連同施工實(shí)際所用的水泥、拌合水一并送至試驗(yàn)室,按擬訂的配方操作程序制作試塊(邊長為70.7mm的立方體),試塊成型后1~2天拆模,稱重后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生,達(dá)到規(guī)定齡期后,稱重進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得小于1.0Mpa(28d)。
水泥攪拌樁施工的水泥漿液配制采用P.O42.5(普通硅酸鹽水泥),并按設(shè)計(jì)要求加入外加劑。水泥摻量為被加固濕土質(zhì)量的12~20%,且每延米樁長不少于60Kg,水灰比為1:0.45~1:0.55。經(jīng)過室內(nèi)配比試驗(yàn),研究確定最佳配比,驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性,試驗(yàn)技術(shù)方法與施工工藝。
②鉆機(jī)就位施工:移動(dòng)鉆機(jī)到指定樁位對(duì)中,鉆機(jī)就位要求對(duì)位偏差量不大于2cm,鉆桿保持與地面垂直,采用吊線錘檢查,偏差量控制在1%范圍內(nèi)。待鉆機(jī)精確對(duì)位后,開動(dòng)鉆機(jī)鉆進(jìn)距離原地面1m高度內(nèi),速度應(yīng)慢,防止鉆孔偏斜,待一切正常后,可按正常速度鉆進(jìn),控制在1.0m/分鐘之內(nèi),同時(shí)開動(dòng)送灰泵進(jìn)行送漿,鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度,停止正鉆進(jìn)及噴漿,然后進(jìn)行反轉(zhuǎn)并提升鉆桿,以使土體和水泥漿進(jìn)行充分的拌和。二次提升結(jié)束,鉆頭提升至設(shè)計(jì)停灰面時(shí),關(guān)閉送灰泵,慢速原位轉(zhuǎn)動(dòng)2~3分鐘左右,排空鉆桿內(nèi)的灰,壓樁成型。為保證樁頭質(zhì)量,要求提升至設(shè)計(jì)樁頂高程位置時(shí),料斗內(nèi)按設(shè)計(jì)用量拌制的水泥漿剛好用完。如發(fā)生故障停漿或鉆機(jī)停機(jī)情況時(shí),應(yīng)馬上進(jìn)行復(fù)攪復(fù)噴,攪拌頭下沉到停漿點(diǎn)以下1m,以防斷樁或缺漿。
③嚴(yán)格控制水泥漿的用量與質(zhì)量:嚴(yán)格控制施工灰漿用量和水灰比,施工過程中,需時(shí)刻注意送灰泵表及壓力表,并作詳細(xì)的記錄,以做到經(jīng)濟(jì)合理的用灰量。水泥在運(yùn)輸和儲(chǔ)藏過程中,要注意防潮,在投入使用前,須經(jīng)過2.5mm篩,除去雜物及硬塊,以防堵管。水泥漿要現(xiàn)制現(xiàn)用,不得停放過久。
④施工過程中,設(shè)專人實(shí)施全程跟蹤記錄,包括所打的每根樁的編號(hào)、深度、噴漿量、二次噴漿的用量及完成各工序的時(shí)間,并及時(shí)匯總,交工程部分析總結(jié)后,及時(shí)反饋給施工隊(duì),進(jìn)行參數(shù)改正和事故處理,做到信息化施工。
⑤控制攪拌均勻度和送灰量:嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制噴漿量及提升速度,以保證樁體內(nèi)每一深度均得到充分拌和。在送灰過程中不允許有斷灰的現(xiàn)象,應(yīng)有專人監(jiān)視送漿設(shè)備,防止集料斗中無灰,或管道堵塞。
⑥質(zhì)量控制:由于樁頭部分直接接觸上部構(gòu)筑物,會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,故在樁頂以下2.5m范圍內(nèi)應(yīng)降低提升速度,并按設(shè)計(jì)的要求在樁頂處原位攪拌1分鐘,以利提高樁頂強(qiáng)度。成樁過程中因故停工,第二次噴漿必須重疊接樁,且搭接長度不得小于1m,并做相應(yīng)記錄。若停機(jī)超過半小時(shí)以上,必須先清洗管道。水泥攪拌樁頭50cm范圍內(nèi)由于施工時(shí)覆蓋力小,攪拌質(zhì)量差,應(yīng)予以鑿除。設(shè)計(jì)樁長為鑿除樁頭后的實(shí)際長度。
⑦質(zhì)量檢驗(yàn):水泥攪拌樁成樁7天須采用輕型動(dòng)力觸探(N10)方法檢查樁身強(qiáng)度。觸探點(diǎn)的位置一般取樁徑1/4處,當(dāng)貫入100mm擊數(shù)N10小于10擊時(shí),視為不合格,抽檢頻率100%。每座結(jié)構(gòu)物都要進(jìn)行1處復(fù)合地基荷載試驗(yàn),試驗(yàn)位置隨機(jī)選定,應(yīng)在成樁28天后的樁體上進(jìn)行。復(fù)合地基承載力不小于150Kpa,安全系數(shù)K≥2。質(zhì)量檢測及驗(yàn)收嚴(yán)格按YBT225-91《軟土地基深層攪拌加固法技術(shù)規(guī)程》及設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。
對(duì)應(yīng)著水泥攪拌樁的施工的質(zhì)量調(diào)控的控制,對(duì)于樁位主要是針對(duì)其中的尺量進(jìn)行調(diào)控的,對(duì)于允許的偏差主要在2cm-5cm,而且確定了樁位的垂直度進(jìn)行整體性的調(diào)整與控制,有效地樁長主要是依據(jù)施工前鉆桿的長度進(jìn)行控制的。樁身的強(qiáng)度主要是在設(shè)計(jì)上樁徑的1/4處。若是符合地基的承受的荷載主要也是在樁體上進(jìn)行的。
3.2主要技術(shù)要求
①水泥攪拌樁采用“二噴四攪”工藝施工;②嚴(yán)格控制鉆頭下沉和提升速度,保證加固范圍內(nèi)每一深度都得到充分?jǐn)嚢琛"劢Y(jié)合施工當(dāng)?shù)赝临|(zhì),反復(fù)試驗(yàn),確定最佳水灰比。④嚴(yán)格按成樁流程施工,避免漏打漏噴。
3.3施工效應(yīng)
①提高地基承載力:經(jīng)檢測水泥攪拌樁及上覆碎石形成的復(fù)合地基克服了軟基病害,提高了地基承載力,滿足結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)承載要求;②將軟土地基結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)施工濕施工變?yōu)楦墒┕ぃ纳剖┕ち耸┕l件,減少施工難度,提高施工效率,加快了施工進(jìn)度,從而減少成本投入,降低了工程造價(jià)。
4.結(jié)語
水泥攪拌樁加固技術(shù)在軟土地基施工中普遍使用,是一種技術(shù)日趨成熟的工藝,此法既可保證工程質(zhì)量,減少投資,縮短工期,又簡化了施工難度,優(yōu)化施工條件。在黃萬鐵路線下A-21標(biāo)工程施工中,水泥攪拌樁成樁檢測合格率100%,后經(jīng)測量驗(yàn)證,結(jié)構(gòu)物沉降穩(wěn)定,取得了預(yù)期加固效果。
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Abstract: from the 90 s to the present day, cement mixing pile because of the low prices, mature technology advantages, such as in water conservancy, construction, municipal fields a wide range of applications. It can use a wide range of silt layer rich soft base area, the better to improve the bearing capacity of soft foundation. But the cement mixing pile construction management has a strong particularity, once bad management, also very easy to cause the construction quality defects, must want to strengthen its construction process. This paper of modern architecture of cement mixing piles construction requirements and its construction process to a simple analysis of the paper.
Keyword: cement mixing pile, construction, construction technology
中圖分類號(hào):TU525文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
水泥攪拌樁技術(shù)在我國已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展歷史,通過在我國很多的大型橋梁、河堤、公路等多樣的工程中的成功使用,積累了豐富的施工和檢測經(jīng)驗(yàn),其技術(shù)和工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟。但是盡管施工工藝相對(duì)的完善和成熟,但是由于現(xiàn)代建筑對(duì)其施工的要求越來越高,其施工技術(shù)和工藝也越來越受到了人們的重視,一旦出現(xiàn)問題,很容易導(dǎo)致短樁、斷樁。
現(xiàn)代建筑對(duì)水泥攪拌樁施工的要求
現(xiàn)代建筑對(duì)水泥攪拌樁施工的要求即在施工過程中對(duì)其的質(zhì)量等方面控制,主要有以下幾方面:
(1)施工前,從事噴樁施工的人員必須是經(jīng)過技術(shù)交底,并且樁機(jī)的操作員和送灰工必須有專業(yè)證,開工前,必須進(jìn)行及時(shí)較低,并有書面記錄,還要制定崗位職責(zé)和樁機(jī)的操作規(guī)范;
(2)所有進(jìn)入到施工現(xiàn)場的樁機(jī)等設(shè)備都要有出廠合格證,并且配有電子記錄儀器,禁止無記錄儀的樁機(jī)投入使用;
(3)水泥攪拌樁施工前,以樁基布置圖為依據(jù)測量放樣,得到的測量結(jié)果匯總后上報(bào)監(jiān)理單位,確認(rèn)后才可進(jìn)行施工;
(4)水泥攪拌樁所用的水泥等材料要符合設(shè)計(jì)要求,進(jìn)場的材料都需要提前送檢,檢測合格后才能夠投入施工,并且每根樁的水泥只能使用同種品牌,不能夠混用;
(5)施工中,在壓漿階段不能夠出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象,保持輸漿管路的暢通,禁止發(fā)生堵塞,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)操作,控制噴漿和攪拌的速度,保證其加固的強(qiáng)度及連續(xù);
(6)要保證每寸加固范圍都要充分?jǐn)嚢瑁刂坪弥貜?fù)攪拌的速度;要保證起重機(jī)的平穩(wěn)性,保證攪拌樁垂直于地面。支護(hù)和各稅結(jié)構(gòu)為水泥土攪拌樁的,要保證加固體的連續(xù),相鄰的加固體施工間隔小于24小時(shí);
(7)在施工時(shí),如果樁的長度都是統(tǒng)一的數(shù)值,可以根據(jù)單根樁所需要的水泥漿分一次或者兩次進(jìn)行拌制,保證所用水泥漿的準(zhǔn)確配合比,每根樁的水泥漿都充足且均勻。當(dāng)樁的長度比較短時(shí),可以根據(jù)單根樁所需要的水泥漿一次拌制2到3根樁所用的水泥漿,并且在水泥漿罐壁上可以標(biāo)記單根樁所用的水泥漿的用量刻度線;
(8)對(duì)于施工過程中的樁機(jī)的具體施工情況,必須要求分臺(tái)分責(zé)管理,要有專門的工作人員進(jìn)行記錄:在值班期間每臺(tái)樁機(jī)的運(yùn)行是否正常、是否發(fā)生機(jī)械損壞現(xiàn)象、維修保養(yǎng)時(shí)間、維修后的開工時(shí)間、是否發(fā)生無故停機(jī)現(xiàn)象、停機(jī)時(shí)間、開機(jī)時(shí)間等。
(9)施工中要避免污染環(huán)境,禁止造成施工范圍以外的其他建筑物的穩(wěn)定性的破壞;保護(hù)施工現(xiàn)場四周的植物等;做好排水工作,對(duì)周邊的河水、水田等保持清潔;禁止將施工產(chǎn)生的廢水、廢料隨意傾倒或者直接倒入水塘等;完工后要及時(shí)清理施工場地,廢渣、廢料傾倒在規(guī)定的垃圾場;
二、水泥攪拌樁的施工工藝
水泥攪拌樁的施工原理是當(dāng)樁機(jī)深入到設(shè)計(jì)規(guī)定深度,利用樁機(jī)的鉆頭將水泥漿噴入到已經(jīng)攪動(dòng)松軟的土中,然后利用鉆頭的高速旋轉(zhuǎn),將水泥漿和土攪拌均勻,最后形成具有一定加固度的立柱水泥樁,以提高軟土基的承載力。
水泥攪拌樁施工工藝流程為清障整理――放線確定樁位――攪拌樁機(jī)定位找平――攪拌樁頭下沉至施工設(shè)計(jì)深度――攪拌噴漿并提升鉆頭――到樁頂即地下0.5m處停止攪拌和噴漿――重復(fù)攪拌下沉至施工設(shè)計(jì)加固深度――提升鉆頭至預(yù)定的位置――關(guān)閉攪拌樁機(jī)、清理、清洗――進(jìn)行下一根樁位,重復(fù)上述工藝流程。
(1)清障整理:將施工現(xiàn)場清理并壓實(shí),清除樁位的地上及地下的障礙例如石塊、樹根。現(xiàn)場低洼呀填實(shí),現(xiàn)場有水塘等要抽水、清淤;
(2)確定樁位:利用起重機(jī)將攪拌樁機(jī)吊至指定的樁位對(duì)中,如果地面不平,則需要挑整平臺(tái)基座,使攪拌軸保持垂直,對(duì)中的誤差要小于1cm,垂直度偏差小于1%;
(3)攪拌樁頭下沉:首先啟動(dòng)樁機(jī),松動(dòng)起吊鎖鏈,待攪拌的鉆頭運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,將攪拌機(jī)沿著做好的導(dǎo)向架攪拌的同時(shí)下沉,并達(dá)到設(shè)計(jì)好的位置即水泥攪拌樁必須穿透軟土層深入至強(qiáng)度較高的持力層和硬土層。攪拌機(jī)下沉和提升的時(shí)間要進(jìn)行書面記錄,相差不能超過5秒,需要注意的是,提升前要留出等待送漿至樁底的試件,避免出現(xiàn)提升樁體但卻未出漿的現(xiàn)象。
(4)提升鉆頭:當(dāng)水泥漿經(jīng)鉆桿噴射攪拌后,要按規(guī)定的速度提升鉆頭,噴漿同時(shí)攪拌和提升。當(dāng)距土層表面0.5m處土層約束較弱,就要停止提升;
(5)重復(fù)攪拌下沉:為了保證軟土基和固化劑、水泥等攪拌具有,關(guān)閉水泥漿泵后,攪拌過程必須要全程復(fù)攪即將再次將鉆體下沉至設(shè)計(jì)深度,攪拌提升。只有遇到比較特殊的土質(zhì),上報(bào)至監(jiān)理工程師同意后,可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)減少復(fù)攪的長度,但是要將復(fù)攪長度、減少原因等作書面記錄并要有建立工程師簽證認(rèn)可;
(6)檢驗(yàn):成樁后,必須要對(duì)樁進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),看其是否符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)工程的設(shè)計(jì)規(guī)范,對(duì)一定數(shù)量的樁體進(jìn)行開挖檢測,包括對(duì)其外觀的直接觀察、水泥漿與土層的攪拌狀態(tài)、均勻性、強(qiáng)度等,判斷其是否符合設(shè)計(jì)要求。
在上述工藝流程中,需要注意的是:鉆體提升會(huì)造成管道壓力,要防止其壓力過大,導(dǎo)致鉆孔的淤泥擠壓孔壁四周形成空洞;攪拌樁施工中發(fā)生意外導(dǎo)致噴漿停止,必須進(jìn)行補(bǔ)噴,重疊的長度最小不能少于1m;輸漿管路要保持通暢,噴濕管要保持濕潤,停機(jī)三小時(shí)以上就要清洗輸漿管;樁機(jī)的鉆頭要定期進(jìn)行檢查,其直徑的磨損不能大于1cm,最好不要使用超過53cm的鉆頭等;
總結(jié):現(xiàn)代建筑中,水泥攪拌樁施工盡管技術(shù)成熟,但是其工藝性較為復(fù)雜,管理較難,包括工藝試驗(yàn)、設(shè)備操作人員的技術(shù)培訓(xùn)等工作開展不夠廣泛,設(shè)計(jì)上考慮不全面等多方面的原因,都會(huì)導(dǎo)致某些工程結(jié)束后,出現(xiàn)攪拌樁的復(fù)合地基出現(xiàn)大的沉降量。只有對(duì)于水泥攪拌樁施工嚴(yán)加管理和控制,提高順攪拌樁施工人員的質(zhì)量意識(shí),嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)范和操作規(guī)范等,才能夠保證在現(xiàn)代建筑中其施工的高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、合理。
參考文獻(xiàn):
李貴、任福松,水泥攪拌樁施工工藝及操作要點(diǎn) 【J】,油氣田地面工程 ,2005(10);