陳要新 馬馳
摘 要:公路建設(shè)過程中,由于線路較長(zhǎng),所以不可避免會(huì)遇到軟土路基的情況,而在軟土路基處理上應(yīng)用最為廣泛的即是水泥攪拌樁。由于其施工速度快、抗側(cè)向變形能力強(qiáng)、能夠承受較大的加荷速率,所以在軟土地路基中得以廣泛慶用。文章從水泥攪拌樁的特點(diǎn)和工作原理入手,分析了水泥攪拌樁處理軟土路基技術(shù),并進(jìn)一步對(duì)水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制和施工中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞:水泥攪拌樁;軟土路基;工藝試樁
1 水泥攪拌樁的特點(diǎn)及工作原理
目前工程越發(fā)的復(fù)雜化,特別是在軟弱路基上施工時(shí),由于受到諸多因素的制約,所以傳統(tǒng)的施工方法已越來越無法滿足當(dāng)前施工的需要。而水泥攪拌樁作為一種原位加固的方法,不僅有效的節(jié)約了施工的時(shí)間,而且通過對(duì)軟土進(jìn)行加固,使原狀土的承載力得到有效利用,對(duì)環(huán)境影響較小,對(duì)相鄰建筑也不會(huì)產(chǎn)生損害,所以具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
在淤泥、泥炭土和粉土地質(zhì)地段,水泥攪拌樁可以充分的發(fā)揮出其加固的性能。其以水泥為其固體劑,在攪拌機(jī)的作用下使水泥與土體進(jìn)行的攪拌,從而實(shí)現(xiàn)軟土硬結(jié),使基礎(chǔ)的強(qiáng)度增加,可以在較短的時(shí)間內(nèi)就可以投入到使用當(dāng)中,效果非常顯著。
2 水泥攪拌樁處理軟土路基技術(shù)
2.1 施工準(zhǔn)備
對(duì)于施工場(chǎng)地要保持清潔干凈,所以需要對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的雜物及障礙進(jìn)行清除,當(dāng)場(chǎng)地低洼時(shí),則需要利用粘土進(jìn)行回填。對(duì)于施工中需要的水泥,則以普通硅酸鹽水泥為主,為了便于計(jì)量需要?jiǎng)t可以采用袋裝水泥,水泥需要提前提取樣品送入試驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)合格后才可以做為水泥攪拌樁施工的材料。配備好施工中各種設(shè)備和機(jī)械,施工中為了更好的監(jiān)測(cè)和控制水泥漿的用量和噴漿的均勻性,則還需要配備電腦記錄儀和打印設(shè)備。要確保各種設(shè)備和機(jī)械的性能處于良好狀態(tài),而且在開鉆前要對(duì)其進(jìn)行檢查驗(yàn)收合格才能進(jìn)行施工。
2.2 施工
(1)試樁。在進(jìn)行大規(guī)模施工前需要進(jìn)行試樁,通過試樁可以對(duì)攪拌樁施工過程中的各項(xiàng)最佳參數(shù)進(jìn)行確定,對(duì)大規(guī)模施工具有較強(qiáng)的指導(dǎo)作用。對(duì)于需要進(jìn)行試樁的數(shù)量則需要按照設(shè)計(jì)要求來進(jìn)行確定,試驗(yàn)完成后要對(duì)地基土進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而且需要樁身在28小時(shí)內(nèi)側(cè)向抗壓強(qiáng)度小于設(shè)計(jì)要求,當(dāng)試驗(yàn)檢驗(yàn)合格后才說明試樁成功,才可以進(jìn)入水泥攪拌樁的大規(guī)模施工階段。(2)水泥攪拌機(jī)械安裝、就位?,F(xiàn)場(chǎng)拼裝鉆機(jī)、就位。對(duì)于首次進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí),則需要對(duì)樁機(jī)的各種儀表、測(cè)量?jī)x和打印機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,而且施工過程中要進(jìn)行反復(fù)的檢查。施工過程中要特別注意鉆頭葉片磨損的程度,對(duì)于磨損超過規(guī)定限度的要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)焊,從而使樁體的樁徑得到保證,在移動(dòng)鉆機(jī)過程中,要確??孜坏恼_,保持鉆桿軸線和鉆孔中心位置垂直,傾斜度不允許超過規(guī)定值。(3)攪拌、噴漿。鉆機(jī)啟動(dòng)后,鉆桿則需要保持勻速、持續(xù)的下沉狀態(tài),在下沉過程中進(jìn)行的攪拌切土,同時(shí)還要開啟送漿泵,這樣就邊旋轉(zhuǎn)攪拌邊向土體內(nèi)噴漿,直到在到設(shè)計(jì)的深度,而到達(dá)這個(gè)深度后則需要在這個(gè)位置停留三十秒以上,使其持續(xù)噴漿,從而確保水泥漿和土體能夠充分的進(jìn)行攪拌。(4)提升攪拌。利用攪拌機(jī)提升,不僅可以有效的避免噴漿口出現(xiàn)被堵塞的情況,而且可以達(dá)到繼續(xù)的混凝土水泥土的目的,而到攪拌機(jī)提升到樁頂時(shí),需要在原位的攪拌二分鐘以上。(5)關(guān)閉攪拌機(jī)械,移位。
2.3 質(zhì)量檢測(cè)
成樁7天內(nèi),淺開挖樁頭1.5m左右,目測(cè)檢查攪拌樁的均勻性,測(cè)量成樁直徑,用輕便觸探儀檢查樁的質(zhì)量。水泥攪拌樁成樁28天后,用鉆孔取芯的方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長(zhǎng)度。每根樁取出的芯樣由監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)指定相對(duì)均勻部位,送實(shí)驗(yàn)室做(3個(gè)一組)28天齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),留一組試件做三個(gè)月齡期的無側(cè)限抗壓實(shí)驗(yàn),以測(cè)定樁身強(qiáng)度。鉆孔取芯取樣數(shù)量為樁總數(shù)的2‰,且不小于3根,要求強(qiáng)度不小于1.25MPa。如果某段水泥攪拌樁取芯檢測(cè)結(jié)果不合格率小于10%,則可認(rèn)為該段水泥攪拌樁整體滿足要求;如果不合格率大于10%小于20%時(shí),則應(yīng)在該段同等補(bǔ)樁;如果不合格率大于30%,則該段水泥攪拌樁為不合格。
在軟土層深厚的地方,或?qū)κ┕べ|(zhì)量有懷疑時(shí),可在成樁28天后,由監(jiān)理工程師隨機(jī)指定抽檢單樁或復(fù)合地基承載力。隨機(jī)抽查的樁數(shù)不宜少于樁數(shù)的2‰,且不得少于3根。試驗(yàn)用最大載荷量為單樁或復(fù)合地基設(shè)計(jì)荷載的兩倍。
3 水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制
3.1 確保原材料質(zhì)量。對(duì)于所需要的水泥,需要把好進(jìn)場(chǎng)關(guān),需要進(jìn)場(chǎng)的水泥,不僅要具有產(chǎn)品合格證和相關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)報(bào)告,而且還要接批次進(jìn)行抽樣試驗(yàn),對(duì)于不合格的水泥嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)。按照配合比配制好的灰漿,不能集團(tuán)時(shí)間過長(zhǎng),不能發(fā)生離析的現(xiàn)象,否則禁止使用,而在漿液倒入集料斗內(nèi)時(shí)要過篩,避免漿液內(nèi)存有結(jié)塊等物質(zhì),從而使泵體受到損壞。
3.2 確保攪拌樁數(shù)量。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖的樁間距測(cè)量放樣,間距的誤差控制在驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。施工過程中保持場(chǎng)地清潔,不能掩埋覆蓋測(cè)量放樣的水泥攪拌樁樁位竹簽,加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理,確保不漏打水泥攪拌樁。
3.3 確保樁身長(zhǎng)度。為了確保水泥攪拌樁能夠真正起到加固軟土路基的作用,所以需要樁底要伸入到持力層當(dāng)中,即打入全風(fēng)化風(fēng)巖或頁巖深度要大到半米以上,而當(dāng)樁身進(jìn)入到持力層時(shí),則鉆機(jī)會(huì)發(fā)生一定的變化,如電流增大,而鉆進(jìn)速度減少等,以此來對(duì)樁底是否進(jìn)入到持力層進(jìn)行判斷。
3.4 確保樁身水泥用量。水泥用量是影響樁身強(qiáng)度的直接因素,多則浪費(fèi),少則達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度??刂扑嘤昧?,一是要求每根樁的水灰比和送漿壓力與成樁試驗(yàn)確定的相同。二是根據(jù)每根樁的長(zhǎng)度或每工作班的成樁長(zhǎng)度,按每延米樁身使用50kg水泥,反算實(shí)際水泥用量是否符合要求。
3.5 確保搭接長(zhǎng)度。每根水泥攪拌樁應(yīng)連續(xù)施工,如因故中斷,恢復(fù)噴漿攪拌時(shí),搭接長(zhǎng)度不得小于0.5m。
4 特殊情況處理
4.1 在鉆進(jìn)過程中,當(dāng)卡管時(shí),采取實(shí)行慢速鉆進(jìn);提出鉆頭,改進(jìn)鉆頭;鉆進(jìn)位置較淺時(shí),改用其他方法疏松土層后再鉆;如果是提升鉆桿時(shí)卡鉆,則暫停噴漿,待正常后再?gòu)?fù)噴等措施。
4.2 在噴漿過程中,噴漿不暢或堵塞時(shí),應(yīng)該采用檢查灰漿泵運(yùn)行情況,調(diào)整噴漿壓力;提出鉆頭清理噴嘴;清除固化料中的雜物和大顆粒;噴漿不暢時(shí),操縱噴漿閥門由關(guān)到開,由開到關(guān),反復(fù)多次等方法處理。
4.3 當(dāng)攪拌機(jī)遇到較大阻力下沉困難時(shí),出現(xiàn)電機(jī)跳閘等情況,這是排除電壓低的原因外,則可能是由于圭質(zhì)硬或是遇到石塊所導(dǎo)致的,需要利用沖水或是挖除石塊等措施來進(jìn)行處理。
4.4 對(duì)于土質(zhì)粘性較大的情況,這時(shí)攪拌機(jī)自身的重量則無法使其沉到設(shè)計(jì)的深度,在這種情況下,則需要對(duì)攪拌機(jī)的自重進(jìn)行增加,或加設(shè)加壓裝置來加快攪拌機(jī)下深的速度。
4.5 如果在投料時(shí)不準(zhǔn)確,則會(huì)導(dǎo)致灰漿泵出現(xiàn)漏漿及輸漿量大的情況發(fā)生,這樣則會(huì)導(dǎo)致沒達(dá)到設(shè)計(jì)高程時(shí)漿液已全部噴空,所以需要對(duì)其投料量、輸漿量進(jìn)行重新設(shè)定。
4.6 當(dāng)攪拌加水過量或輸漿管部分堵塞時(shí),會(huì)導(dǎo)致剩漿過多,此時(shí)要采取重新標(biāo)定用水量和清洗輸漿管的措施來解決。
5 結(jié)束語
目前水泥的攪拌樁成為軟土路基施工中非常重要的措施,其應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)大,已不僅僅局限于公路施工中,在高鐵施工中也得到廣泛的應(yīng)用。而且有效的加固了軟土路基的基礎(chǔ),確保了軟土路基的穩(wěn)定性和牢固性,使工程的質(zhì)量得以實(shí)現(xiàn)。
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