師萌萌
摘要:經(jīng)濟飛速發(fā)展,城市規(guī)模日益擴大,城市中土地資源緊缺,高層、超高層建筑成為城市建設(shè)發(fā)展新趨勢。隨著高層、超高層建筑日益增多,建筑物的基坑也隨之加深,深層水泥土攪拌樁在基坑支護工程中得到廣泛的應(yīng)用。本文主要對水泥土深層攪拌樁的質(zhì)量控制和檢測進行了闡述,以供參考。
關(guān)鍵詞:深層水泥土攪拌樁 施工過程 質(zhì)量控制
水泥土攪拌樁是以水泥膠結(jié)材料與原狀土進行強制攪拌混合,經(jīng)過一系列的物理化學(xué)作用后,形成一種水泥和土相混合、具有一定強度的柱狀體,從而提高軟基承載力,達到減少軟基沉降的目的,因此被廣泛應(yīng)用于工民建和高速公路建設(shè)中。水泥土攪拌樁屬于隱蔽工程,由于施工工藝簡單、管理粗放、施工中的隨意性,缺少統(tǒng)一的定性、定量的檢測標(biāo)準(zhǔn),在一定程度上降低了工程質(zhì)量。因此,加強質(zhì)量控制,提高管理水平,科學(xué)、準(zhǔn)確的檢測與評定該項目工程質(zhì)量具有重要意義。
1深層水泥攪拌樁的加固機制和特點
1.1深層水泥攪拌樁的加固機制
軟土與水泥加固的基本原理是基于水泥與軟土的物理化學(xué)反應(yīng)過程。施工過程中軟土首先被攪拌切削成大小不等的團塊,水泥漿摻入后, 水泥包裹土團。由于水泥的摻量很少, 水泥與軟土之間的不充分混合, 水泥土中會產(chǎn)生強度較大和水穩(wěn)性較好的水泥區(qū)和強度較低的土塊區(qū)。水泥土的物化反應(yīng)是一個緩慢的過程, 水泥與土粒表面先反應(yīng), 然后逐漸向土粒中間發(fā)展, 經(jīng)過較長的時間, 土團內(nèi)的土顆粒在水泥水解產(chǎn)物滲透作用下, 逐漸改變其性質(zhì)。因此, 水泥和土之間的強制攪拌越充分, 土塊被粉碎的越小, 水泥分布到土中越均勻, 水泥土結(jié)構(gòu)強度的離散性越小,宏觀的總體強度也越高, 無側(cè)限抗壓強度隨著水泥摻入比的增加而增加。
1.2深層水泥攪拌樁的特點
1)處理地基設(shè)備簡單, 費用較低, 技術(shù)效果明顯, 可用于大范圍軟基處理。2)利用固化材料可提高加固土的早期強度, 大大縮短工期, 由于固結(jié)屈服應(yīng)力很大, 故上部承重時, 不會產(chǎn)生固結(jié)沉降。3)施工過程中無振動、噪聲和污染, 對周圍環(huán)境無不良影響,適合鬧市區(qū)附近施工。
2質(zhì)量控制
2.1 樁位、高程及垂直度控制
( 1) 施工前由測量人員放好樁位,并在樁位上灑白灰點或插木棍,報測量監(jiān)理校核,要求樁位偏差控制在5cm 內(nèi)。打樁時由測量人員抽查樁位有無變化,若有變化及時更正。為保證成樁質(zhì)量,要求樁底按設(shè)計高程超打10 ~ 20cm,樁頂按設(shè)計高程打高10cm。
( 2) 每根樁施工時,根據(jù)導(dǎo)向架的吊錘偏移測定攪拌軸垂直度,間接控制樁身垂直度。要求樁身垂直度偏差不超過1.5%。
2.2制漿質(zhì)量控制
( 1) 根據(jù)試樁所確定的水泥和水用量拌制水泥漿,現(xiàn)場掛水泥漿配比牌。
( 2) 為防止堵管,水泥漿從拌和機倒入儲漿桶時要過篩,把水泥硬塊剔除。為保證攪拌樁施工的連續(xù)性,儲漿桶容量應(yīng)不小于2 根樁的用量,當(dāng)不足上述容量時,停止施工。
( 3) 水泥漿液應(yīng)嚴(yán)格按試樁總結(jié)的最優(yōu)配比拌制,為保證水泥漿攪拌的均勻性,拌和時間不少于3min。制備好的漿液不可長時間停置,以防離析。超過2h 的漿液應(yīng)降低標(biāo)號使用。
2.3水泥用量控制
( 1) 樁身水泥用量。水泥摻量是水泥攪拌樁質(zhì)量的主要影響因素之一,施工時一定要確保水泥用量。應(yīng)根據(jù)由試驗室及試驗樁所確定的水泥用量,檢查每根樁每米的水泥用量。
(2) 為了確保樁體每米水泥用量達到設(shè)計要求,每臺機械均應(yīng)配備電腦記錄儀及打印設(shè)備,以便了解和控制水泥用量及噴漿均勻程度,現(xiàn)場技術(shù)員每天收集電腦記錄一次。
(3) 噴漿控制的標(biāo)準(zhǔn)及要求: 施工中應(yīng)采用流量泵控制噴漿速度,噴漿泵出口壓力應(yīng)保持在0. 4 ~0. 6MPa。每根樁均要進行4 次復(fù)攪2 次噴漿。
2.4攪拌和噴漿時間控制
噴漿時攪拌機提升速度也是影響攪拌樁質(zhì)量的主要因素之一。施工時應(yīng)嚴(yán)格控制攪拌機的下沉和提升速度。當(dāng)攪拌樁樁頂接近設(shè)計標(biāo)高時,攪拌機自地面以下1m 噴漿攪拌,提出地面時應(yīng)采用慢速以保證樁頭施工質(zhì)量。當(dāng)灰漿到達出口后應(yīng)原位噴射攪拌30s。攪拌時不允許出現(xiàn)攪拌機頭未到樁頂水泥漿已停噴的現(xiàn)象。儲漿桶內(nèi)的水泥漿儲量應(yīng)不小于2 根樁的用量。若儲粉量小于上述容量時,不得進行下一根樁的施工。
3施工后質(zhì)量檢測
成樁7d后,采用淺部開挖樁頭進行檢測,開挖深度超過停漿面下0.5m,目測檢查攪拌的均勻性,量測成樁直徑。檢查量為總數(shù)的5 %。樁長、樁徑滿足設(shè)計要求, 整體噴漿均勻,無斷裂現(xiàn)象。樁身強度檢驗應(yīng)在成樁28d后,用雙管單動取樣器鉆取芯樣作攪拌均勻性和水泥土抗壓強度檢測,檢驗數(shù)量為施工總樁數(shù)的0.5% ,且不少于6點??煞从吵鲈摂嚢铇墩w噴漿均勻情況,樁身的長度、強度和完整性。鉆芯有困難時,可采用單樁抗壓靜載荷檢驗樁身質(zhì)量。
4總結(jié)
隨著施工技術(shù)和施工條件的發(fā)展,深層攪拌水泥土樁的應(yīng)用范圍越來越廣泛,除了作為一種復(fù)合地基使用之外,更多是作為一種經(jīng)濟型的基坑圍護結(jié)構(gòu)得到推廣。為保證其施工質(zhì)量,關(guān)鍵是要在施工過程中,嚴(yán)格按操作規(guī)程要求實施,并根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,進行適當(dāng)?shù)膮?shù)調(diào)整,把握住施工質(zhì)量關(guān),以保證工程的安全使用。
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(作者單位:中鐵七局集團第一工程有限公司)