閆雷明
山東水總有限公司 山東濟(jì)寧 272400
水泥土攪拌樁在水利工程的軟土基礎(chǔ)處理方面,技術(shù)上可行、質(zhì)量可靠??梢杂行У丶庸誊浲粱A(chǔ),滿足防洪工程整治的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),并在一定程度上節(jié)約建設(shè)投資,水利工程施工結(jié)果的質(zhì)量與穩(wěn)定性會(huì)大大增加。
軟土地基處理過(guò)程中多采用復(fù)合地基法,在軟土中建造承載能力及強(qiáng)度較大的構(gòu)造物,以提高原有地基的承載力。水泥攪拌樁就是軟土地基處理中常用的構(gòu)造物,采用深層攪拌機(jī)將水泥或水泥砂漿與土體強(qiáng)制拌和在一起,最終凝結(jié)成水泥構(gòu)造物。這種構(gòu)造物具有良好的水穩(wěn)定性能,且整體性、強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì),可提高軟土地基的承載能力,減少地基沉降。具體而言,水泥攪拌樁的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先,集中應(yīng)力及降低沉降。相比周?chē)耐馏w,水泥攪拌樁的強(qiáng)度、剛度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土體,因此,在地基中加入水泥攪拌樁可以大大提高地基的承載能力;并且在路基填筑荷載及外部荷載的作用下,復(fù)合地基中的應(yīng)力按模量大小分布,在應(yīng)力集中的作用下絕大部分荷載都作用于水泥攪拌樁樁體上,周?chē)馏w受到的應(yīng)力作用就大大減少了,有效降低地基的沉降量[1]。其次,墊層作用。水泥攪拌樁施工是利用深層攪拌機(jī)向地基深層噴射水泥漿,在攪拌機(jī)的作用下水泥漿與路基土地體均勻融合在一起,最終取代原有地基成為新的路基墊層,在地基深處形成一個(gè)高剛度、高強(qiáng)度的復(fù)合地基層,從而提高地基的承載能力。最后,加筋作用。水泥攪拌樁豎立于軟土地基,其強(qiáng)度及剛度都比較大,所以能夠提高地基的抗剪切強(qiáng)度,路基土的水平位移也會(huì)下降,最終提高軟土路基的穩(wěn)定性。
遵循水利工程施工的一般流程,可以將水利工程的具體施工工作劃分為多個(gè)步驟,按照各個(gè)工作步驟的先后順序逐一分析。在開(kāi)始施工之前首先需要進(jìn)行前期的準(zhǔn)備與測(cè)量工作。由專門(mén)的管理小組依據(jù)實(shí)地勘察情況進(jìn)行測(cè)量工作,在具體的工作中,施工測(cè)量主要包括對(duì)水平位置的測(cè)量、放樣測(cè)量、控制樁測(cè)量等步驟,為后期的施工工作提供數(shù)據(jù)支持,良好的施工前測(cè)量工作有利于水利工程施工工作的順利進(jìn)行。
首先,進(jìn)行施工放樣,用全站儀放出水泥攪拌樁施工邊線,確定施工范圍,用石灰標(biāo)出施工邊線,并用水準(zhǔn)儀測(cè)量場(chǎng)平標(biāo)高。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙合理布置樁位。其次,進(jìn)行攪拌與噴漿,鉆機(jī)啟動(dòng)后鉆桿持續(xù)、勻速下沉,并在下沉的同時(shí)進(jìn)行攪拌,開(kāi)啟送漿泵邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、攪拌,邊將漿液與土體噴射融合在一起,直至下沉深度符合施工要求,設(shè)備保持30s以上的持續(xù)噴漿狀態(tài),保證土體與水泥漿充分?jǐn)嚢杈鶆?。最后,提升與攪拌。提升攪拌機(jī)能夠防止噴漿口堵塞,并且能夠保證持續(xù)、均勻的攪拌,攪拌機(jī)提升至樁體頂部時(shí)保持2min的攪拌時(shí)間,保證攪拌充分再關(guān)閉攪拌機(jī),并移位。
水泥攪拌樁質(zhì)檢是保證水利工程整體施工質(zhì)量與安全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重要前提基礎(chǔ)和有效手段,因此將水泥攪拌樁的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用其中。目前的質(zhì)檢方法包括挖樁檢查法、輕便觸探儀觸探法、靜力標(biāo)貫法和鉆孔取芯法。其中挖樁檢查法和鉆孔取芯法雖然可以得出較為準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果,但會(huì)影響水泥攪拌樁的質(zhì)量。而靜力標(biāo)貫法主要是對(duì)成型的水泥攪拌樁施加壓力來(lái)觀察不同應(yīng)力下樁體的形變情況,因此也存在破壞樁體的風(fēng)險(xiǎn)。因此在此次水利工程施工方法中應(yīng)用的是輕便觸探儀觸探法作為水泥攪拌樁的質(zhì)檢方法[2]。
加大進(jìn)場(chǎng)控制力度,抽檢每個(gè)批次的水泥,并要求進(jìn)場(chǎng)水泥具備合格證書(shū)、相關(guān)質(zhì)量證明文件;如果灰漿發(fā)生離析要禁止使用;灰漿倒入集料斗之前要提前過(guò)篩,避免漿液中存在塊狀物。
水泥用量會(huì)對(duì)樁身的強(qiáng)度產(chǎn)生直接影響,用量不足會(huì)降低樁身強(qiáng)度,用量過(guò)多則會(huì)增加工程造價(jià),因此要合理控制水泥用量,水灰比、送漿壓力等參數(shù)要嚴(yán)格按照試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置,且在施工過(guò)程中需要對(duì)水泥用量進(jìn)行反復(fù)計(jì)算,確保其符合規(guī)定要求。水泥攪拌樁施工完成后要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試,主要參數(shù)包括樁間距、樁位、樁數(shù),檢測(cè)樁身的完整性,包括有效樁長(zhǎng)、樁身截面變化、樁身連續(xù)性、攪拌的均勻性、樁身強(qiáng)度;此外,還要檢測(cè)單樁承載力、復(fù)合地基承載力等。水泥攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)方法包括目測(cè)法、輕便動(dòng)力觸探法、靜力觸探法、鉆探取芯法、應(yīng)力波反射法等。
漿液是水泥攪拌樁施工技術(shù)實(shí)施所需的主要材料,相關(guān)施工單位要高度重視漿液質(zhì)量,以確保水泥攪拌樁施工質(zhì)量。
(1)在制漿過(guò)程中,施工單位要安排專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)格檢測(cè)配制出的漿液,確保漿液一直處于被攪拌狀態(tài),同時(shí),還要控制漿液的靜置時(shí)間在2h以內(nèi),以免靜置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致漿液出現(xiàn)沉降情況,影響漿液質(zhì)量。
(2)在導(dǎo)入集料的過(guò)程中,施工人員要注意加篩集料,降低結(jié)塊對(duì)漿液的影響,避免對(duì)泵體質(zhì)量造成不良影響,確保漿液質(zhì)量與實(shí)際施工需求相符合。
(3)在進(jìn)行漿液輸送前,施工人員要充分潤(rùn)濕漿液輸送管,這樣能在一定程度上降低漿液的輸送壓力。
(4)在泵送過(guò)程中,施工人員要關(guān)注及管控泵送壓力的穩(wěn)定狀況和供漿的連續(xù)性,使?jié){液攪拌過(guò)程保持一定的均勻性,進(jìn)一步保障水泥攪拌樁的施工質(zhì)量。
水泥攪拌樁施工技術(shù)的有效應(yīng)用,能保障提升工程施工質(zhì)量。施工單位在應(yīng)用水泥攪拌樁施工工藝技術(shù)時(shí),需加深對(duì)這一技術(shù)工藝內(nèi)容的了解,準(zhǔn)確把握水泥攪拌樁施工技術(shù)各工序流程及操作規(guī)范,做好施工前的準(zhǔn)備工作,結(jié)合施工需求選擇合適的材料,保證水泥攪拌樁施工技術(shù)順利實(shí)施。