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中圖分類號:U416 文獻標識碼:B
0引言
軟土是指強度低、含水量大、壓縮性高的土體。一般情況下,軟土主要包括淤泥、淤泥質土以及軟黏性土等[1]。對于高速公路施工過程中遇到的軟土路基問題,如果不進行處理,將會導致路基出現各種病害問題,比如說失穩或者沉陷。因此在高速公路路基填筑施工之前,需要對軟土路基問題進行處理。粉噴樁施工技術是對軟土路基進行加固的一種方法,它能夠有效提高路基的強度和穩定性,適用于進行淤泥、淤泥質土、粉土以及黏性的地基加固處理。
1工程概況
本工程為某一高速公路第七合同段施工建設項目。該路段處于下河漫灘沖積的地質情況。根據工程勘察報告可以知道,上覆土層為低液限軟塑的黏性土層,下覆土層則為厚度較大的砂層。路基無法滿足施工要求,因此決定采用粉噴樁施工技術對軟土路基問題進行處理,從而確保路基的穩定,并減少工后沉降。根據工程的具體情況,本工程中的粉噴樁設計參數如表1所示。
2施工方案
粉噴樁施工技術是采用深層攪拌機對地基中的軟土和水泥進行強制攪拌,從而使其充分混合并硬結形成具有良好的水穩性、高強度以及較好整體性的地基土。這就是粉噴樁加固軟土路基的基本原理[2]。
2.1施工準備
由于本工程的地下水位較高,因此在施工之前需要設置排水措施,本工程采取開挖排水溝的方式進行地表水的降低。之后需要對地表進行清理,將其上的草皮和雜物等清除干凈。然后在路基上填筑砂礫墊層并進行整平和碾壓處理,其厚度控制在80cm,這樣可以確保施工機具順利地進入施工現場。根據設計圖紙的要求進行施工放樣,并做好樁位的布設。
2.2粉噴樁施工
⑴機具和材料在本工程中進行粉噴樁的施工,主要需要用到的施工機具設備包括鉆機、攪拌鉆頭以及動力設備等。這些機具需要進行事先檢查,確保性能良好方可在施工現場進行使用。根據設計的要求,本工程所采用的噴粉為425號普通硅酸鹽水泥。在水泥中不得含有其他一些雜物。設計噴粉量控制在50kg/m。⑵施工流程在本工程中進行粉噴樁的施工,其具體的施工工藝流程為:測量放樣鉆機就位精確調平鉆進施工高壓送氣打開噴粉孔反轉提鉆并噴水泥重復攪拌反轉提鉆至地表成樁完成。
2.3施工工藝
⑴在正式施工之前,應先進行噴粉樁機的組裝作業,其中機具主要的組成部分包括液壓系統、電氣系統、噴粉系統等。確保各個部分、管路等密封連接,之后根據要求進行調整和緊固,確保機具一切正常之后,即可進行鉆機的就位。鉆機應對正樁位,誤差控制在5cm以內,接著對鉆機的機身進行調平,鉆桿的垂直度應控制在1%以內。然后啟動鉆機下鉆,直至鉆頭接近地面,之后即可正式開始進行鉆進施工。⑵當鉆進施工達到設計孔深,且進行反轉提鉆之后應滯留一定的時間,一般情況下滯留時間應控制在2~3min。然后即可進行鉆頭的提升,在提升過程中,鉆頭應保持1~1.2m/min的速度,在提升的同時應進行鉆頭旋轉噴粉,通過這種方式可以將攪拌的土體和水泥之間進行充分的混合。當鉆頭提升至距離樁頂設計標高50cm的位置處時應停止噴粉。⑶粉噴樁樁體的施工應確保一次性完成。如果在施工過程中,遇到問題需要進行施工中斷時,應在繼續施工時采取重疊接樁的措施。接樁的長度應控制在0.5m以上。⑷當鉆頭提升至高出設計樁頂標高約500mm的位置時,應停止向孔內噴射水泥,此時樁體成型即宣告結束。為了確保粉噴樁的施工質量,應進行重復的下鉆攪拌施工,直至到達樁底設計標高處。在重復攪拌過程中,不得進行噴粉。鉆頭在鉆進的同時需要保持一定速度的旋轉,然后進行反向旋轉提升,通過這種方式可以有效確保土體與水泥之間的充分攪拌均勻。⑸在粉噴樁的施工過程中,應嚴格按照設計和規范的要求進行施工作業。對于各項基本的指標參數應嚴格進行控制,其中主要包括軸線位置、設計深度、樁徑、垂直度、鉆桿傾斜度以及噴粉梁等。如表2所示為粉噴樁的基本技術指標要求。
2.4施工質量控制
⑴在粉噴樁施工過程中應嚴格做好質量監督工作,避免施工中存在違規操作的問題,從而減少安全隱患。⑵嚴格按照要求進行粉噴和停粉標高的控制。當鉆頭提升至距離地面約500mm的位置處應立即停止噴粉。然后采用壓縮空氣對輸送管內殘留的材料進行清理,確保干凈。⑶當成樁施工完成之后應及時對樁體的施工質量進行檢查,其中主要包括樁徑、樁距以及外形等。同時還需要按照要求對樁體進行靜載試驗。
3靜載試驗
根據試驗規范要求,本工程對樁體進行靜載試驗是在粉噴樁施工完成28d之后進行[3]。在靜載試驗中,壓載重量控制在總加載量的1.2倍以上。當對復合地基的承載力進行測量時,所采用的壓板為方形承壓板,其具體尺寸為2.42m×2.42m,該承壓板可以覆蓋3根粉噴樁。當對單樁承載力進行測量時,采用直徑50cm的剛性承壓板,其直徑與樁頭的直徑相同。根據規范要求,靜載試驗檢測樁體的數量應控制在總樁數的0.5%~1%之間。本工程對粉噴樁進行靜載試驗,其結果均能夠滿足設計和規范的要求。因此可以認定,本工程的粉噴樁施工取得了良好的效果。
4沉降與穩定觀測
在填土施工過程中,應對路基的沉降進行觀測。本工程在路基的設計中心線和路肩基底部位處設置沉降環,通過沉降環對路基的沉降和穩定情況進行觀測。在填土施工過程中,每填筑一層需要進行一次沉降觀測。在填土間歇時間內,則應每天進行一次沉降觀測。當每一個區域填筑施工完成之后,則每周應進行兩次的沉降觀測。在填土施工過程中,應做好觀測樁的保護工作,避免施工對其造成損壞。如果發現問題應及時采取相應的措施進行處理,從而確保沉降觀測作業的順利進行。通過沉降數據的觀測可以對施工進行指導。
5結語
處理高速公路軟土路基問題的重點是選取合理的軟基處理方法。文章通過結合某一高速公路第七合同段施工建設項目,針對該路段所處下河漫灘沖積地,采用粉噴樁施工技術對軟土路基問題進行處理,系統地探討軟基處理工藝的具體實施過程。通過對本工程軟基采取處理后,對粉噴樁進行靜載試驗,結合試驗結果表明,其結果均能夠滿足設計和規范的要求。因此可以認定,本工程的粉噴樁施工取得了良好的效果。結合工程實踐效果,筆者認為粉噴樁施工技術能夠有效提高路基的強度和穩定性,適用于進行淤泥、淤泥質土、粉土以及黏性土的地基加固處理。
參考文獻:
[1]商自東.粉噴樁在高速公路軟基處理中的應用[J].中國高新技術企業,2008(9):35-38.
[2]梁新歡.粉噴樁在公路軟基處理中的應用[J].山西建筑,2007(12):52-56.
論文摘要:水泥粉噴樁廣泛應用于加固軟土地基,粉噴樁的質量必須滿足軟土地基的加固要求,文章結合實際工作中的經驗和體會,介紹了利用粉噴樁進行軟基處理時,就如何保證軟基處理的施工質量,應采取哪些針對性的質量控制措施,從而為類似工程的施工控制提供有益參考。
1 概述
粉噴樁也叫加固土樁,它是利用粉狀水泥(或石灰)等材料作加固化劑,在鉆孔過程中使用特制的深層攪拌機械將固化劑噴入軟土地基的深層,經攪拌使原位土與固化劑均勻混合并發生一系列物理、化學反應,使軟土硬結成具有整體相互影響,共同作用承擔上部荷載的粉噴樁復合地基。由于粉噴樁具有能有效減少總沉降量、能承受較大的加荷速率、抗側向變形能力強、可大大縮短施工期等優點,目前在高速公路建設領域應用得較為廣泛。
在以往的工程實踐中,粉噴樁處理軟土地基施工中常存在如下一些問題:施工單位偷工減料,水泥用量難控制;均勻性差、強度低;沉降得不到有效減少,達不到設計意圖;甚至還有沉降量反而增大了等,影響了加固效果。因此,在施工過程中施工技術人員采取何種科學有效的質量控制措施,來確保粉噴樁處理軟基的加固效果,成為了需要克服的技術難題。
2 前期準備工作
2.1 原材料的進場試驗
粉噴樁水泥一般選用325或425的普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥。施工中所用的水泥的品種和標號應符合設計要求。對購進水泥必須經過試驗室抽檢,滿足規范的要求。
水泥的堆放應該符合防雨、防潮的要求,嚴禁使用過期、受潮、結塊、變質的水泥。
2.2 機械設備的檢驗
每臺樁機必須配置可以控制樁身每米噴粉量的記錄器,且記錄器上的任何一個可操作的按鈕和開關不得用于設定或操作時間、深度、噴粉重量、樁位編號、復攪深度、復攪次數等參數,防止偽造施工記錄。
樁機上的氣壓表、轉速表、電流表、電子稱必須經過標定,不合格的儀表必須更換。每臺樁機鉆架相互垂直兩面上分別設置兩個0.5Kg重的吊線錘,并畫上垂直線。在每臺樁機的鉆架上畫上鉆進刻度線,標寫醒目的深度。鉆頭直徑的磨損量不得大于1cm。
2.3 正式開工前的工藝試樁
不同地段具有不同的地質條件,為了克服施工的盲目性,確保粉噴樁加固地基達到預期的效果,在粉噴樁施工前必須進行工藝試樁,試樁數量不應少于5根。試樁的目的是:
提供滿足設計噴粉量的各種操作參數。如管道壓力、灰罐壓力、鉆機提升速度、攪拌葉片旋轉速度、攪拌速度等。驗證攪拌均勻程度及成樁直徑。確定該地質條件下,符合質量要求的合理摻灰量。確定該地質條件下,合理的工藝流程。確定進入持力層的判別方法。
3 施工工藝控制
粉噴樁在公路工程中屬于地下隱蔽工程,其質量控制應貫穿于施工的整個全過程,施工員的技術旁站是最主要的工作,技術旁站重點要控制好三個重要施工環節和日水泥用量、日進度兩個指標。
3.1 三個重要施工環節的質量控制措施
3.1.1 樁長按進入持力層控制
粉噴樁宜盡量打至持力層上,要穿透軟弱土層到達強度相對較高的持力層,并且進入持力層50cm左右,在施工過程中,樁底設計標高往往與持力層并不一致,施工單位容易出現樁長以設計標高控制的現象,如在樁尖下尚留幾米軟土,則會有較大的工后沉降量,由于排水不暢,預壓很長時間也很難穩定。故粉噴樁實際施工樁長應按進入持力層控制。判別是否進入持力層的方法可由鉆機鉆到最深時的下鉆速度和電流表的讀數來判定,這兩個參數是在工藝試樁時確定的,一般是下鉆速度0.5米/分,電流值是額定電流值的125%以上。
3.1.2 粉體計量控制
粉噴樁的質量好壞與水泥摻入量的多少及噴粉的均勻性有直接的關系,因此,如何來計量粉體是控制的關鍵。目前一般較為常用的是電子稱重法與鉆機深度相結合的計量裝置,它能在記錄上反映深度、相對應每延米的噴粉量、總灰量等。粉體計量控制主要應注意以下兩點:
要保證噴粉的均勻性,關鍵是掌握好鉆頭的提升速度。因水泥噴入為人工控制,必須避免出現為滿足每米噴粉量的要求,施工人員根據記錄器顯示湊數字,而導致出現噴粉不均勻的現象。對于直徑一定的粉噴樁來說,粉體發送器單位時間內水泥的噴出量Q與攪拌軸提升速度可由下式來確定:
Q=π/4.D2.R.S.V
其中:D:鉆頭直徑(m);
R:軟土的容重(t/m3);
S:水泥摻入比;
V:鉆頭提升速度(m/min)
從開始噴灰到鉆頭處出灰有一定時間,鉆機鉆至樁底后,必須預噴停留一段時間,方可提鉆。停留時間由管道長度等確定。噴灰時,水泥在管道內的輸送速度大約為1m/s,如管道長40米,鉆至樁底后即噴粉提鉆,則樁底實際少灰長度接近1米,反而攪動破壞了樁底原狀軟土,使沉降量加大。
3.1.3 復攪控制
水泥與土攪拌均勻程度是關系到粉噴樁樁體強度的關鍵因素。大量的施工實踐已充分證明粉噴樁復攪與不復攪的質量相差甚大。鉆頭噴出的粉體往往呈脈沖狀,若不充分攪拌,粉體在樁中呈現層狀,形成一種“夾生”,這樣的樁即使水泥摻入量再多也沒有強度。復攪的作用在于通過充分的攪拌使粉體與土及水得到比較完全的接觸與作用,促使樁體的形成。為了確保攪拌的均勻性,施工時要嚴格掌握好鉆機提升速度、攪拌葉旋轉速度等,并應盡量采用全樁復攪以保證質量。
3.2 日水泥用量與日進度指標的質量控制措施
在現場施工過程中,應隨時抽查鉆機的水平度和垂直度、鉆進深度、噴灰深度、?;覙烁?、復攪深度、噴灰的管道壓力、灰罐內的水泥加入量、剩余水泥量等,并作好相應檢查記錄。
現場應及時收取記錄器打印記錄,并校核時間、樁號的連續性等,防止出現弄虛作假現象。每日施工結束后,所有打印記錄應由現場監理檢查合格后簽字認可。
現場應在每日施工結束后對施工現場水泥用量和記錄器打印記錄中的水泥用量加以統計、對比,并記錄在當天的施工日志中。當兩者誤差大于5%時,必須查明原因后方可在打印記錄上簽字認可或采取補樁等處理措施。
現場應核對前后左右的樁的深度和成樁時間,如果深度相差較大或相同深度的樁成樁時間相差很大,則認為存在攪拌不勻或弄虛作假,并應采取補樁處理。
現場應根據鉆桿的提升速度、每臺樁機的日工作數等,確定每日完成延米數和每根樁的施工時間。如果某臺樁機完成的延米數超過規定值較多或某根樁記錄器打印記錄顯示時間少于規定值較多,則認為存在攪拌不勻或弄虛作假,并應采取補樁處理。
4 質量檢測措施
粉噴樁施工完成后,應按規定頻率進行取芯、無側限抗壓強度、單樁及復合地基承載力試驗。檢測時,對取芯、單樁及復合地基承載力試驗的樁,應由監理工程師指定。對檢測發現的問題,如未穿透軟土層、部分斷灰、噴灰不均勻、強度不足等,應嚴格進行加密、補樁等處理。
取芯時,取芯位置應取在樁徑1/2處,而不應取在樁中心處,因粉噴樁樁體中心是鉆桿占據的空間,成樁后中心部位強度較低,易造成樁體強度偏小的假象;鉆孔取芯時要注意保持鉆機平衡,避免因鉆桿傾斜而造成斜孔,導致取芯失敗;取芯長度應比樁長長50cm左右,以檢驗樁底土性狀。
在粉噴樁檢測方法中,應以取芯試驗為主,通過該方法,可以直觀地掌握整個樁體的完整性、攪拌的均勻程度、樁體垂直度、樁長、是否達到持力層、含灰量的多少等。
結束語:
總而言之,要想確保粉噴樁的施工質量,我們必須做好事前、事中及事后三個階段的全程控制,只有對每一道工序進行嚴格控制,并嚴把材料質量關,才能確保粉噴樁的最終質量。
關鍵詞:粉噴樁, 軟地基,應用
Abstract: This paper describes the technical principles of DJM DJM technology is explored in the soft ground treatment in the road construction process, a the DJM technical construction quality management practices and should be noted that matters.
Key Words: DJM, soft ground, the application
中圖分類號:TU47 文獻標識碼:A 文章編號:
粉噴樁對提高軟地基承載能力,減少地基的沉降量有明顯效果。目前已應用的領域有鐵路、高速公路、市政工程、工業廠房、民用住宅的軟基加固和開挖圍護工程等。
一、粉噴樁概述
粉噴樁主要是以水泥、石灰等材料作固化劑的主劑,利用深層攪拌機械和原位軟土進行強制攪拌,經過物理化學作用生成一種特殊的具有較高強度、較好變形特性和水穩性的混合柱狀體。短期內使原來的軟土地基變成具有整體性、水穩定性和一定強度的加固土樁復合地基,從而提高地基承載力,減小地基的沉降,達到加固地基的目的。
二、粉噴樁的施工
(一)施工準備工作
1、施工前應準備下列施工技術資料:工程地質報告,土工試驗報告,室內配比試驗報告,粉噴樁設計樁位圖,原地面高程數據表,加固深度與?;颐娓叱桃约皽y量資料等。
2、場地平整、清除障礙。
3、施工機具準備,進行機械組裝和試運轉。嚴禁使用非定型產品或自行改裝設備;進場設備必須配備性能良好的能顯示鉆桿鉆進時電流變化的電流表,顯示管道壓力的壓力表和計量水泥噴入量的電子秤或流量計。
4、粉噴樁的施工工藝根據設計要求的配比和實測的各項施工參數通過試樁來確定。試樁一般要達到下列要求:①鉆進速度V≤1.5m/min;平均提升速度Vp≤0.8m/min;攪拌速度R≈30轉/min;鉆進、復攪與提升時管道壓力:0.1MPa≤P≤0.2MPa;噴灰時管道壓力:0.25MPa≤p≤0.40MPa。②確定合適的技術處理措施,掌握水泥攪拌的均勻程度,掌握下鉆及提升的困難程度,成樁試驗的樁數不少于5根。
5、粉噴樁所用的水泥(325普通硅酸鹽水泥)應符合設計要求,并有產品合格證,并經室內檢驗合格才能使用,嚴禁使用受潮、結塊變質的加固料。
(二)粉噴樁的施工工藝程序
1、工藝程序:
整平原地面 鉆機定位鉆桿下沉鉆進上堤噴粉(或噴漿)強制攪拌復拌提桿出孔鉆機移位
2、具體操作步驟
(1)機械就位。調正導軌垂直度,鉆頭對中樁位。
(2)預攪下鉆.啟動攪拌鉆機,放松起吊鋼絲繩,空壓機送氣,使鉆頭沿導軌下沉鉆進,鉆進速度≤1.0m/min,鉆頭邊旋轉,邊鉆進。為了不致堵塞噴射口,開鉆時不噴射加固料,只噴射壓縮空氣,使負載扭矩減小,順利鉆進(在鉆進過程中,待加固土體在原位受到攪動)。鉆至設計加固深度后鉆機停止鉆進。此時注意工作電流不能大于額定電流。
(3)鉆桿提升。到達設計深度后開啟粉體發送器噴灰(或開啟灰漿泵噴漿),間歇一定時間再提升鉆具,確保底部有足夠的灰量,提升速度≤0.8m/min,邊噴、邊攪拌、邊提升至離地面0.5m(或規定標高)處停噴,因為表層50cm土層側向約束軟弱,成樁不利。
(4)復攪。關閉粉體發送器(或灰漿泵),為保證軟土與固化劑攪拌均勻,重復將鉆桿下沉至設計要求深度,重復攪拌提升到離地面0.5m處。
(5)關閉機械。
(6)移位。
(三)粉噴樁施工中的注意事項
(1)施工設備的粉料發送器必須配置粉料計量裝置,嚴禁無粉料噴入計量裝置的粉料發送器投入使用,并記錄水泥的瞬時噴入量和累計噴入量。儲灰罐容量應不小一根樁的用灰量加50Kg,當上述重量不足時,不得開鉆下一根樁的施工。
(2)嚴格控制噴灰標高和?;覙烁撸坏弥袛鄧娀遥_保樁體長度;嚴禁在尚未噴灰的情況下進行鉆桿提升作業。
(3)施工中若噴粉量不足,實行整樁復打,復打的噴粉量仍應不小于設計用量。
(4)水泥應確保質量,嚴格使用過期、受潮、結塊、變性的劣質水泥。
(5)粉噴樁施工時,為確保粉噴樁的成樁質量,應在粉噴樁的全長范圍內進行復攪;當施工過程中遇到停電、機械故障原因中斷噴灰時,應在12小時內復攪復噴,保證二次復攪復噴搭接長度不小于1.0m。
(6)樁身施工時,應采用中~低速鉆進(或提升),切勿采用高速檔快速鉆進(或快速提升)。
(7)粉噴樁施工時,應認真填好施工原始記錄,嚴禁涂改及偽造。
三、粉噴樁的施工質量管理及其質量檢測
1、加強施工質量管理
嚴格控制鉆孔下鉆深度、噴粉高程及停灰面,確保粉噴樁長度和噴粉量達到規定要求。深度誤差不得大于5 cm,水泥損耗量平均不得大于1 kg/m。粉噴樁要穿透軟弱土層到達強度相對較高的持力層,并深入硬土層50 cm,持力層深度除根據地質資料外,還應根據鉆進時電流表的讀數值來確定。
攪拌機每次下沉或提升的時間必須有專人記錄,時間誤差不得大于5 S,提升前要有等待送粉到達樁底的時間,防止出現提升卻未噴粉的情況,具體時間隨機械類型與送灰管長度而變化。
在樁上部1/3范圍內應重復攪拌一次,并且復攪長度不足5 m的,按5 m施工。特別需要指出的,對于軟土天然含水量大于70%的地段,要求復攪長度應貫穿軟土層。
鉆進提升時管道壓力不宜過大,以防鉆孔淤泥向孔壁四周擠壓形成空洞。在成樁過程中,如發生意外影響樁身質量時,應在12 h內采取補噴措施,補噴重疊長度以不小于1.0 m為宜。特別困難時以電流表讀數明顯變化為準。否則應重新打設,新樁距報廢樁的距離不能大于樁距的15%。
對輸灰管要經常檢查,不得泄漏及堵塞,管道長度以60 m左右為宜,不得超過80m。對使用的鉆頭要定期檢查,其直徑磨耗量不得大于1 cm,但也不宜采用直徑過大的鉆頭(小于53 cm)。
2、質量檢驗及驗收
(1)質量檢測
施工過程中必須隨時檢查噴灰量、樁長、復攪長度以及是否進入硬土層等,如施工中有異常情況,應記錄其處理方法及措施。
淺部開挖樁頭,其深度宜為50 cm,目測檢查攪拌的均勻性,量測成樁直徑,檢查頻率宜為1%~2%。
(2)驗收
成樁28 d后,在樁體上部(樁頂以下0.5 m,1.0 m,1.5 m)應截取三段樁體進行現場樁身無側限抗壓強度試驗,檢查頻率為1‰-2‰。必要時由業主安排進行全樁長取芯。
四、結束語
從已建和在建的高速公路來看,粉噴樁處理軟土地基是一種行之有效且廣泛應用的工藝手段,具有施工方便、工期短、工后沉降小等顯著優點。只要以科學的態度,嚴格控制其設計方法及施工質量管理,就一定能得到滿意的工程質量。
關鍵詞:軟基處理,粉噴樁,設計,施工
由于粉噴樁具有施工周期及預壓期短、工后沉降小等特點,在公路軟基處理中得到廣泛應用。從已建和在建的公路來看,粉噴樁處理軟土地基是一種行之有效且廣泛應用的工藝手段,與其他軟基處理手段相比,具有施工方便、工期短、工后沉降?。I運質量高)等顯著優點。
1 粉噴樁的設計方法
粉噴樁的樁徑一般為50cm,設計的樁長宜穿透軟土層并達到持力層內50cm。樁距與路堤的穩定和沉降量有關,最小樁距宜為1.1m~1.2m,樁位在平面上呈正三角形(梅花形)或矩形布置。
為改善路堤底面的受力條件,粉噴樁處理段路堤下宜鋪設30cm的左右石灰土墊層(摻灰量以8%為宜)。
經計算,如涵洞、通道位置工后沉降量大于30cm,則其地基宜采用粉噴樁處理,樁間距宜采用1.1m~1.2m。對于工后沉降量在20cm~30cm的位置,則其地基采用土工合成材料加筋配合等載預壓進行軟基處理。經計算,如樁基橋臺位置工后沉降量大于30cm,則對其臺前及臺后地基先用粉噴樁處理,再施工樁基礎及進行臺后路基填筑。對于沉降量在10cm~30cm的位置,臺前不用粉噴樁處理而直接做樁基,臺后則采用土工合成材料加筋配合等載或超載預壓進行處理。橋臺處粉噴樁距宜采用1.1m~1.2m,處理長度不小于5倍橋臺高度,設置1/4~1/3長度的過渡段,并以采用樁距逐漸增大的過渡方法為宜。
對于一般路基段,經計算如工后沉降量大于45cm,則宜采用粉噴樁處理軟基,樁間距應根據經粉噴樁處理后地基承載力是否滿足要求來確定。如工后沉降量在30cm~45cm之間,則采用土工合成材料加筋配合等載預壓進行處理。用粉噴樁處理路段路堤的預壓高度為路槽設計高加預壓期沉降量,即預壓期末(一般為60d)路槽頂面應沉到設計高,鋪筑路面前無需移去預壓土方量,僅需整理路槽即可。
2 施工觀測
2.1沉降觀測
觀測點布設在路堤中心(以距離中心線50cm左右為宜)及兩側路肩,一般軟土路段每100m布設一觀測斷面,預壓施工高度超過5m的路段上每5m設一觀測斷面。此外在與跨度超過30m的樁基結構物相鄰的兩端各設一觀測斷面,跨度小于30m時僅在一端設置,觀測斷面宜離開橋頭搭板1m左右。所有涵洞(包括箱形通道)處原則上均需設置一組沉降觀測點,觀測點位于涵背一側,離涵背約2m處。在粉噴樁一般處理段、過渡段、等(超)載預壓段接頭處,應在離開接頭各10m以外的位置分別設置一組沉降觀測點,以觀測不同處理方案的沉降差異,距離相近、地質情況一致的可考慮統一布點。在地質情況明顯變化的分界線兩側各10m處,應分別布置一組沉降觀測點。
2.2 水準點的設置
水準點應設在不受垂直和水平方向變形影響的堅固地基或永久建筑物上,宜選擇在老路有灌注樁的橋梁上,多年老房子的地坪上或巖石山體等處,其位置應盡量滿足觀測時不轉點的要求,每三個月用路線測設中設置的水準點作為基準點,對設置的臨時水準點校核一次。橋梁工程結束時,為了減少沉降觀測由地面水準點傳遞到路面的高差影響,可將地面水準點轉測到有灌注樁的橋頭耳墻角上。
2.3 側向位移(穩定)觀測
側向位移點布設在路堤兩側的坡腳處,基樁必須布設在坡腳外路堤沉降影響范圍以外,一般情況下應布設在離坡腳20m以外。觀測斷面僅在預壓施工高度超過5m的路段上設置,縱向間距為50m。側向位移樁和基樁設置好以后,采用鋼尺量測位移樁與基樁之間的距離,量測鋼尺的拉力為5kg,有條件時也可用紅外測距儀量測。觀測工作在路堤填高超過極限高度時開始,其頻率為每天觀測一次,直至路堤達到設計的施工標高。
3 粉噴樁的施工質量管理
3.1 施工工藝
進行粉噴樁施工的場地,事先應預壓平整,清除樁位處地面、地下的一切障礙物,如石塊、樹根等,并進行清表處理。場地低洼時,應先填粘性土,溝塘處需打設粉噴樁,應優先考慮抽水、清淤及整平等。
粉噴樁主要施工工藝為:粉體噴射攪拌機械就位預攪下沉噴粉攪拌提升至離地面0.3m處重復攪拌下沉重復攪拌提升直至離地面0.3m關閉攪拌機械。
3.2 加強施工質量管理
要根據工藝試樁確定的各種操作技術參數制定施工要點,供現場操作人員遵守。嚴格控制鉆孔下鉆深度、噴粉高程及?;颐?,確保粉噴樁長度和噴粉量達到規定要求。深度誤差不得大于5cm,水泥損耗量平均不得大于1kg/m。粉噴樁要穿透軟弱土層到達強度相對較高的持力層,并深入硬土層50cm,持力層深度除根據地質資料外,還應根據鉆進時電流表的讀數值來確定,當鉆桿鉆進時電流表的讀數明顯上升,說明已進入硬土層,如能持續50cm以上則說明已進入持力層。
攪拌機每次下沉或提升的時間必須有專人記錄,時間誤差不得大于5s,提升前要有等待送粉到達樁底的時間,防止出現提升卻未噴粉的情況,具體時間隨機械類型與送灰管長度而變化。
在樁上部1/3范圍內應重復攪拌一次,并且復攪長度不足5m的,按5m施工。特別需要指出的是:對于軟土天然含水量大于70%的地段,要求復攪長度應貫穿軟土層。
鉆進提升時管道壓力不宜過大,以防鉆孔淤泥向孔壁四周擠壓形成空洞。
在成樁過程中,如發生意外影響樁身質量時,應在12h內采取補噴措施,補噴重疊長度以不小于1.0m為宜。特別困難時以電流表讀數明顯變化為準。否則應重新打設,新樁距報廢樁的距離不能大于樁距的15%。
對輸灰管要經常檢查,不得泄漏或堵塞,管道長度以60m左右為宜,不得超過80m。對使用的鉆頭要定期檢查,其直徑磨耗量不得大于1cm,但也不宜采用直徑過大的鉆頭(以小于53cm為宜)。
3.3 加強粉噴樁的現場監理工作
駐地監理組應制定監理要求供監理和旁站人員遵守,必須全過程進行旁站。駐地監理要排出值班表,責任到人并落實到每臺班。當班監理人員應認真對施工記錄及材料貨單進行檢驗并及時予以簽認,對已完成的粉噴樁必須按規定及時進行嚴格的質量檢測。
4 質量檢驗及驗收
4.1 質量檢測
施工過程中必須隨時檢查噴灰量、樁長、復攪長度以及是否進入硬土層等,如施工中有異常情況,應記錄其處理方法及措施。淺部開挖樁頭,其深度宜為50cm,目測檢查攪拌的均勻性,量測成樁直徑,檢查頻率宜為1%~2%。粉噴樁施工質量允許偏差應符合規范規定。
4.2 驗收
成樁28d后,在樁體上部(樁頂以下0.5m,1.0m,1.5m)應截取3段樁體進行現場樁身無側限抗壓強度試驗,檢查頻率為1‰~2‰。必要時由業主安排進行全樁長取芯,以檢測粉噴樁的質量。
5 結語
關鍵詞:水泥粉樁技術、市政道路、應用
中圖分類號: TU99 文獻標識碼: A
一、前言
在道路工程中,道路地基的牢固與否、道路結構與性能均對于道路工程有著不言而喻的重要作用,在實際的道路工程設計中,出現天然土質不良的地基是一種常見的現象,因此如何對道路工程地基進行有效加強和如何進行樁基施工就成為一項重要的問題。在實際道路工程中各種加固地基的方法有很多,應用范圍和效果也不盡相同,作為道路工程建設者應該對各種加固技術有所掌握,并結合道路設計和實際的地基情況,優選出合理的地基加固和處理工藝,使其更好地達到為道路工程提供牢度地基和優良基礎等效果。水泥粉噴樁技術在我國已經有了一定的應用時間,并形成了一些施工技術經驗,特別在小型橋梁和涵洞的建設中水泥粉噴樁技術有了比較廣泛的應用,取得了良好的運用效果,是一種經濟、可靠的地基加固技術。
二、粉噴樁加固軟土路基的作用原理
粉噴樁法以粉體做加固料,無需向地基中注入附加水分,并可充分吸取地下水,能夠加快軟土地基的沉降速率(石灰系列),減少軟土地基沉降量,較快增加軟土地基承載力,使大部分沉降在工前完成,進而減少了工后的沉降量。該工法加固軟土路基的作用原理,具體作用有四個方面:
1、樁體作用:地基中的應力在路堤填筑荷載作用下按材料模量進行分布。由于粉噴樁的剛度較樁周圍土體大,因此產生應力集中,大部分填土荷載由粉噴樁承擔,樁間土所受作用應力相應減少,這樣就相應提高了原地基的地基承載力,亦可減少地基沉降量。
2、墊層作用:通過噴注水泥粉,粉噴樁和地基土均勻原位攪拌硬結成樁體,并和樁間土結合組成一個復合地基(或稱復合層)。顯然,這一復合層的力學特性優于天然軟土地基,起到了平均應力和擴大應力擴散角的作用。
3、擠密作用:在噴注水泥粉和地基土組成樁體的過程中,粉噴樁不再向地基土中附加注入水,反而樁體中的水泥粉對其周圍的軟土具有吸水、膨脹和發熱的作用,同時對樁周圍土起到了擠密效果。因此軟土地基經加固后初期強度得到加強,在加固含水量大的軟土時效果更為顯著。
4、加筋作用:粉噴樁與地基土形成的樁體,除了可以增大地基承載力,還能夠加強土體的抗剪強度,進而增大了填筑軟基路堤的穩定性。
三、水泥粉噴樁在市政道路工程中應用的技術要點
1、水泥粉噴樁在道路工程中施工程序
場地的平整清理防線定位操作安裝機械設備鉆孔成樁
2、水泥粉噴樁成樁原理與過程
水泥粉噴樁工成樁直徑要根據工程設計確定,自動噴粉計量要結合設計和實際情況,縱橫向樁與樁中心間距1m,單步行程就位,通過空壓機將水泥粉按參入比12%,每m樁長噴入水泥50kg的劑量由空心鉆桿向鉆孔中發送,在邊旋轉邊提升中與軟土均勻混合,每小時成樁2~3根。在施工過程中,對樁體材料隨即做試塊,并對水泥塊做28天抗壓強度試驗。
3、水泥粉噴樁在道路工程中質量的檢測
隨機取樣水泥土試塊28天抗壓強度試驗結果表明,平均強度最小的一組試塊為2.0MPa,大于設計值1.6MPa,計算單樁承載力標準值134.14kN,大于設計值109.76kN,計算復合地基承載力標準值205kPa大于要求達到復合地基容許承載力標準值180kPa。
四、粉噴樁的施工工藝流程及質量控制與檢測
市政道路工程中軟土地基的加固效果如何,與粉噴樁的施工質量密切相關,在現場施工中應確保粉噴樁的質量控制,及時進行質量檢測,保證加固后的地基滿足工程承載力的要求。
1、粉噴樁的施工工藝流程
為使地基加固取得預期效果,應作好施工前相關資料(地質年代,地層分布、成分,有機質含量等)的搜集、室內配合比試驗和施工工藝參數的設定。
(1)標明路基中線,放樣施工路段邊線樁位置,平整原地面使之滿足粉噴攪拌樁施工場地的要求。
(2)繪制測量方格網圖,準確標定樁位,其不應超過設計規定偏差。
(3)正式施工前要先進行試樁,試樁數量不宜少于10孔,試樁澆筑28天后進行質量檢測,以檢測合格的試樁數據指導施工。
(4)輸灰泵的標定輸灰量、灰粉送達噴灰口的時長、預攪下沉速率、噴灰攪拌提升速率、重復攪拌下沉速率、重復攪拌提升速率等施工參數,強度應達到設計要求。
(5)安裝設備、鉆機就位,調好導向架的平整度和垂直度,使其垂直度滿足設計要求。
(6)攪拌機預拌下沉,一般下沉過程中無需沖水,若遇堅硬土質必須少量沖水時,應報經監理工程師同意,并考慮樁身強度受沖水的影響作用。
(7)預攪下沉到設計深度后,開啟輸灰泵,按設計用量、速度、次數,將符合質量標準的水泥,在規定深度內,經噴灰口持續噴射,攪拌機具的連續攪拌,在提升至離地面0.5m處時停止噴粉。
(8)重復攪拌一次,下沉至樁底后,再提升至距地面0.5m的相同高度,最后回填樁頭,一并壓實養護。
(9)泵送的固化材料的時間、用量和每次攪拌機下沉、提升所用的時間等應有專人記錄,對不符合預定的工藝規程的,應采取相應的措施進行調整,保證攪拌成樁的質量。
(10)關閉攪拌機具,移至下一樁位。
2、粉噴樁的質量控制
應根據粉噴樁成樁試驗確定的技術參數來進行粉噴樁施工,應有專業人員隨時負責記錄壓力、噴粉量、鉆進速度及提升速度等相關參數的變化,且應滿足下列要求:
(1)嚴格控制噴粉標高和停粉標高,不允許中斷噴粉,應確保樁體的長度;在無噴粉的情況下嚴禁進行鉆桿提升作業;
(2)應根據設計要求在距地面以下1/2~1/3樁長且不小于5m的樁身范圍內重復進行攪拌,以保證地基土與固化料的均勻拌和;發現施工中噴粉量不足的,應整樁復打,且復打的噴粉量不應少于設計用量。如因設備的故障、停電等影響中斷噴粉時,必須進行復打,且復打的重疊段不應少于1m。
(3)施工機具的粉體配送器必須設置粉料計量的裝置,并能記錄水泥瞬時的噴入量,不得使用無粉料計量的粉體配送器裝置;貯灰罐的容量應大于單根樁的用灰量外加50kg;貯灰量不充足時,不得開鉆施工下一孔樁;對鉆頭的直徑磨耗值不得超過lcm。
(4)重復攪拌時應控制其下沉和提升的速度,在加固深度保證的范圍內,每一層深均應得到充分攪拌。
3、粉噴樁的質量檢測
粉噴樁主要利用群樁作用來提高復合地基承載力,現場的質量檢測檢查手段有:測量放線檢查、人工直接觀察、靜力觸探、動力觸探、樁身取樣強度檢測、靜載試驗、附加質量法、反射波測試等,一般根據隨機原則按規定要求對抽查樁進行鉆芯取樣強度檢測和無側限抗壓強度試驗,根據抽查結果的平均代表值判定該區段粉噴樁的施工質量,對粉噴樁的加固效果做出檢測評價。
五、粉噴樁施工中的常見施工問題及處理
1、噴灰量不足
樁體加固料的劑量少于室內的配方試驗所要求劑量是噴料不足的主要特點,進而導致樁體的強度滿足不了設計要求。施工中由于鉆頭提升速度過快,超過成樁試驗所標定的提升速度、由于施工現場地基原狀軟土與實驗用的室內試料土配合比、含水量等指標不一致,土質差異較大或者未連續噴粉等原因造成噴灰量不足。一般預防及處理措施是噴灰時密切注意送料裝置的數據變化,隨時記錄壓力、噴入量和提升速度等參數變化,當噴入量不足時,應及時下沉復噴;若遇到土的密實程度和粘土含量等土體條件的變化對噴灰量的影響較大時,還應及時的調整送灰器轉速。
2、混合料不均勻
由于軟土地基的噴入阻力在不同深度的差異(深度愈深阻力愈大)、各層次的地基密實度和含水量差異、機械故障原因造成噴灰過程中施工中斷等因素造成水泥和土體混合料的攪拌不均勻。在施工時應保證供料的連續均勻,隨土層深度不同應考慮調整鉆桿鉆進速度,對樁身需加強部位,應重復攪拌,在重復攪拌提升時增噴水泥粉。
3、斷灰或短樁現象
在檢測中會出現樁體的局部區域存在沒有噴灰的斷灰現象,或是樁長未達到設計值要求,導致樁體不能正常的傳遞荷載,從而直接降低了復合地基的承載力。施工中由于袋裝水泥的結塊、紙屑等雜物堵塞輸灰管道或者噴灰嘴,在切土下沉時沒有輸送壓縮空氣造成噴灰嘴被泥堵塞,操作配合不當使鉆具提升過早等原因導致了斷灰或短樁現象。噴粉前應要求水泥過篩、清除雜物,并要求管道系統保持干燥的狀態。噴粉時嚴格按操作規程操作,在鉆頭下沉至設計的深度后,尚應開啟灰泵兩到三分鐘,當感覺灰泵有強烈的沖擊感之后,方能提升鉆具。
4、樁徑變小
由于空壓機的壓力太小,氣流的影響范圍不夠大;樁周的土質密實增大了水泥粉體顆粒的阻力;鉆頭的磨損使噴嘴變大,壓力降低等原因導致樁徑變小,進而降低了單樁承載力。施工時應配備合適動能的空壓機來增大壓力;過程中應隨時的檢查成樁直徑,并定期復核檢查鉆頭(直徑的磨耗量不得大于20mm,一旦超過,應加固焊接或更換磨損鉆頭)。
5、卡鉆
由于某一地基土層土質堅硬,在開鉆施工時可能出現卡鉆現象。施工時,最好以慢速鉆入為主。若卡鉆的位置較淺,須用其它機具松土后再鉆。當提升鉆桿時卡鉆,應停止噴粉至正常后復噴。
六、水泥粉噴樁技術在道路工程的優勢
1、水泥粉噴樁技術的低成本性
水泥粉噴樁技術主要優勢就是節約成本,由于應用水泥粉噴樁技術可以不需要采用鋼筋,這對成本的節約非常有利。
2、水泥粉噴樁技術設備較為簡單
水泥粉噴樁技術的相關機械設備的入手難度很小,很容易操作。在鉆孔灌注樁存在鋼護筒制作與安樁、泥漿制備、鋼筋籠綁扎與吊裝、水下混凝土關注、超聲波監測等復雜工藝,且施工難度大,還存在坍孔與斷樁等危險因素,因此水泥粉噴樁技術有著很大的優越性。
3、水泥粉噴樁技術的優越性
首先,應用水泥粉噴樁技術可以減少工人人力的投入,這對于成本的節約的有利的,而且其施工場地也沒有多方面的要求。另外,水泥粉噴樁技術的施工工期較短,這也有利于工程成本的節約。其次,水泥粉噴樁技術的工程造價與其他施工技術相對來說較低一些。通過工程決算比較,水泥粉噴樁造價為11萬元,而鉆孔灌注樁造價為14萬元,變更設計后的漿砌塊石臺身比原設計鋼筋混凝土蓋梁的造價略低,故整個下部結構比原設計節約工程造價25%以上。最后,泥粉噴樁技術的環保性能,在施工時應用水泥粉噴樁技術,可以達到無振動,無噪聲的效果,對臨近建筑物物干擾,不會影響周圍人們的生活環境。
七、結語
綜上所述,水泥粉噴樁技術是一種成本低廉、施工簡便、效果良好、綜合效益明顯的地基加固技術。但由于軟土路基地質條件等方面的復雜性,實際施工中需根據具體情況合理設計樁長、樁距、復合承載力等,在施工中嚴格控制噴粉量、鉆進速度等參數,以保證成樁質量的可靠穩定。市政道路建設單位要對粉噴樁技術抱有認真和重視的態度,通過科學分析、有效準備、合理應用和嚴格施工,將水泥粉噴樁施工技術的優勢徹底地展現出來,實現水泥粉噴樁施工技術工程效益、經濟效益和社會效益的綜合展現,為水泥粉噴樁進一步推廣和應用打下堅實的基礎。
參考文獻:
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關鍵詞:水閘;水泥粉噴樁;軟地基;施工
Abstract: locks is built in a river, channel or lake shore, using the control flow and adjust the water level of hydraulic structures. The cement powder spray method is using powder-spraying pile machine, will cement powder spray into the weak in the soil, and in the in situ for compulsory mixing, through the cement and soil of a series of complicated physical and chemical role in the formation of pile soil water, and the soil formation common composite foundation, to improve the bearing capacity and decrease settlement purpose; The technology cost is low, the efficiency fast. This paper pile in construction of soft foundation damages to the paper discusses the application as reference for other similar projects.
Keywords: locks; Cement pile; Soft foundation; construction
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
一、前 言
作為水利基礎設施,水閘直接關系著民生大計。水閘通常建在河道、渠道及水庫、湖泊岸邊,具有擋水和泄水功能。水閘多數是低水頭水工建筑物,擋水高度一般不超過15m,上下游最大水位差一般不大于10m。眾多水閘的修建,在防洪調度、排除澇水、農業灌溉、水產養殖、城鎮工業和居民生活供水等除害興利方面發揮了巨大社會效益和經濟效益,屬于不可缺少的水利基礎設施。下文就粉噴樁在水閘軟地基施工中的應用進行了探討,以供大家參考。
二、 工程概況
天生河水閘位于白蕉聯圍東堤段11+376樁號處。為磨刀門水道右岸天生河出口的攔河水閘,是白蕉聯圍重要的防洪擋潮、潮排潮灌水閘之一。磨刀門水道自斗門區蓮溪鎮螺洲溪口進入珠海境內,為西江主要出海水道。天生河水閘匯水區域的集雨面積為88.64km2。
工程地質條件:閘址位置表層為淤泥,以下為牯土與砂礫層。其中表層淤泥層深度達15.7~26.6m,含水量高(52.5~97.2%),孔隙比大(61.O%~73.7%),壓縮性大(壓縮模量0.91~2.10MPa),力學強度低(無側限抗壓強度0.8~1.2MPa,凝聚力I~9MPa,內摩擦角1°10′~3°2O′)。本工程的水閘、空箱、擋土墻、防洪堤等結構物采用水泥粉噴樁加固軟基,噴粉深度直達更新世粘土和砂礫層組成的持力層,平均處理深度約18m。
三、 粉噴樁開工之前質量控制
粉噴樁開工之前的質量控制,必須做好下列工作:
1.熟悉施工圖紙,研究制定詳細的粉噴樁施工工藝流程,編寫粉噴樁的施工組織設計,查驗樁位中心線和測量成果以及繪制樁位編號圖。
2.確定樁機的種類數量、性能、功率、每臺機的鉆桿能鉆進的深度。
3.對每臺樁機進行編號,其機長,噴灰工持證上崗,(即上崗證,身份證)和編排班組人員名單。
4.原材料檢驗:檢查水泥是否符合設計要求的水泥及水泥的牌子、數量出廠合格證,見證抽樣送檢。
5.逐臺樁機進行檢查,凡是沒有電腦計量裝置的樁機不準進場使用。
6.所有樁機班組人員都必須進行崗前培訓,這工作主要由施工單位的技術負責人組織進行技術交底和宣布各種制度。比如:每根樁施工成后,必須先由施工單位三檢簽字,最后由當班監理人員檢查簽名驗收。凡未經過崗前培訓的樁機班組人員不能上崗工作。每一根樁未經監理人員驗收簽字,不得進行下一根的施工。
7.試樁:這項工作報請監理單組織,邀請設計院、質監站、建設方有關人員參加試樁工作。試樁地點與監理單位協商決定。主要考慮試樁地點既有代表性,又不影響后續工程的施工,因試樁的樁體要進行28天現場足尺樁身無側限截樁。根據本工程樁體類型,我們在施工場外的空地進行非工程樁試樁,試樁數量為2根。通過試樁當場確定粉噴樁工作時下鉆、噴粉、復攪的速度,即提升噴粉的速度為0.8m/min左右,樁機空載下鉆速度可提高一檔速度,噴粉就在第一次提升時一次性完成,噴粉量為50kg/m。據此可以計算出每根樁工作至少需要的時間,以便施工時進行控制。
8.對每臺樁機進行質量鑒定:量測鉆桿長度:確定要完成一根樁達到設計深度需要的時間。必須在鉆桿上標定明顯位置記號。以便施工時檢查。樁身垂直度:每臺樁機必須用8#鉛絲焊上一個能確保樁機平穩、鉆桿垂直的指針標志。每臺樁機自帶的懸掛垂球尖必須對準指針。以便施工時操作和管理人員檢查。測定水泥計量裝置的準確性:水泥空罐重量有個讀數,選定三包標準50kg重的袋裝水泥,在罐上每加50kg水泥,其讀數是否增加50kg,增加兩包是否增加100kg如果準確則不需加第三包,然后進行卸荷試驗,撤除一包水泥看讀數是否減少50kg,撤除二包是否減少100kg。通過這樣可初步判定計量裝置是否準確。鉆頭進行檢查是否達到規范要求,對那些鉆頭鋼板較薄,剛剛達到500cm的鉆頭,以后施工中要重點抽查。
四、施工過程中的質量控制
1.每臺班交接班時進行現場記錄交接班制度。原則上各臺班完成的樁當班驗收完,未經驗收或有存在問題的要交待清楚給下一班。
2.每臺班值班員對每臺樁機鉆頭進行抽查。這制度很重要,常查到鉆頭斷了一節還不知道等現象。一旦發現不合格的立即令該樁機停下來修理或調換。
3.在崗前技術交底會上,宣布每臺樁機噴粉工作中要按每20cm作一個控制段,必須嚴格執行以保證樁體噴粉均勻性。因為電腦紙帶打出來每米50KG噴灰量,經常存在一米中開始50~70cm噴灰遠遠不夠,而集中在上部30cm里噴夠設計規定重量后在提升,這樣樁體噴粉不均勻而電腦打出的紙帶是符合要求的。
4.當鉆機下鉆過程中有些地方碰到鉆不下去時,我們采取硬打一段為10~30cm后,鉆頭退回10~20cm再前進,就是這樣一點點啃下去,有的地方啃過這段后又順利了。有時實在啃不下去,我們和監理人員去查一查現場:當場演示,鉆到整臺鉆機有上抬現象則不能打下去了。看用幾檔操作,看電流如到極限了則改為一檔或二檔,如電流仍很大,也不能打下去了,就查看鉆頭入土深度,如果達到一定要求深度就算了,可以噴灰,復攪。但要做好記錄,以便以后結算。如果進尺很少,則要求樁機移位重打,也要做好記錄。
5.對某些樁機有懷疑的,則采取施工前加荷卸荷的方法重新抽查鑒定。經常檢查水泥是否有受潮、結塊等問題。
6.在噴粉成樁過程中,要嚴加控制幾個指標:樁長。噴灰的均勻性。噴粉提升速度。復攪深度、時間、速度。將這些作為質量控制點,實行旁站監控。
五、施工完成后的質量控制
1.質量試驗:通過下列五個方法的觀察和試驗來判定它的質量。輕便觸探;28天后取三段樁身無限抗壓強度試驗;小應變動測;鉆取巖芯進行觀察和試驗;靜載試驗,而靜載試驗雖是較可靠的方法之一,但其耗資費用較大,一般對重要工程或有特殊要求的工程才試驗。大洲電排站工程水泥粉噴樁工程進行了28天后取三段樁身無限抗壓強度試驗和輕便觸探試驗,其試驗結果符合設計要求。
2.質量檢驗:粉噴樁施工質量允許偏差應符合下表的規定。經檢驗水泥粉噴樁質量符合要求。
六、 結 語
關鍵詞:軟基處理;雙向粉噴攪拌樁;施工流程
目前,公路建設在軟土地基上的越來越多,為確保公路施工質量,就要對軟土地基的特征及施工現場的環境進行綜合考慮,選用最佳的施工方式?,F階段在公路軟基處理中主要應用的方式有:化學加固法、深層密實法、換填墊層法、加固路基法、反壓護道法、排水固結法等。各個處理技術都有自己的特點及不同的適應范圍,在施工過程中應依據實際情況選用與之相適應的軟土處理技術。雙向粉噴攪拌樁加固技術是一種化學加固法,其固化劑主要選用水泥,在攪拌后可以硬化軟土,在強化其整體性及水穩性的時,一定要具備較高的強度。且具備施工速度快、沉降小等特點,并有對地基承載力增強的效果,將地基下沉情況進行最大限度的降低。同時要盡可能避免路基失穩現象的發生,對土體的側向形變進行有效控制,基于此,在公路軟基處理中粉噴樁復合加固技術得到了廣泛地應用。
一、公路工程軟基處理雙向水泥粉噴攪拌施工流程
1、施工放樣
測量器具與設備是公路工程施工測量的主要機械設備,根據設計規定在實地進行道路具體標定,為公路路基施工作業提供便利。恢復中線測量、測設施工控制樁、測設路基邊樁及邊坡等都是路基施工測量的主要任務。完成測量放線工作后,應對路基施工人員進行技術交底。
2、場地清理
施工前期需對地下障礙物進行排查與清理,如石塊、樹根、地下管線等,以此避免工期、質量影響。當地面土質質量較低、承載力不足時,需進行砂礫石墊層鋪筑,以便于施工機械場地車輛行駛需求。同時需按照施工需求進行水泥堆放臺修建,應高于原地面50厘米左右,隨后進行水泥棚搭建,避免水泥出現變質、受潮現象。
3、施工機械
選取具備自動記錄、打印能力的粉噴樁樁機進行試樁施工,根據工程案例分析,本工程選取PH―5B機械。相比一般粉噴樁機工作原理,雙向攪拌噴粉樁機具有極大的不同。雙向攪拌粉噴樁機施工中可同時進行下鉆、噴粉作業,向設計標高位置下鉆后可及時提升,與地面距離50厘米后送氣施工可停止,鉆頭達到地面后成樁,該施工工藝無需進行復拌施工。
4、樁機對位
按照設計要求對加固機置進行確定,鉆機井架需進行深度標志尺設置,為樁機施工流程觀測提供便利,調平施工需在鉆機就位后進行,通過水平尺對粉噴機械水平進行準確測量,通過錘球對鉆機井架垂直度進行測定,確保攪拌軸的垂直度,一般偏差需控制在1%以內。
樁機與樁位對準時,允許偏差需控制在5厘米以下。位移過程中,樁機常常損壞樁位,對樁機對位準確度造成嚴重影響,這種情況下,需重視樁間距,也可將一根長竹篙系在樁機,確保其垂直樁機,隨后通過卷尺將鉆桿中心和相同排列樁間距進行準確測量,以此對準樁位,防止漏樁情況的產生。
5、下鉆
鉆機就位后,攪拌鉆機啟動并實施送氣施工。鉆頭50厘米下鉆時,實施送粉施工,避免鉆頭因固化劑出現堵塞現象。鉆頭需同時進行旋轉、鉆進施工,其旋轉速度可通過內外鉆桿動力發動裝置加以控制。鉆進施工中,順時針外鉆桿旋轉破土,軟弱土層內鉆進速度可選取4檔(每分鐘0.85米),逆時針內鉆桿旋轉噴粉,相比設計噴粉量,內鉆桿噴粉量需控制在80%以上。要求鉆進速度等同于外鉆桿旋轉速度,內鉆頭需均勻攪拌水泥、土。選取3檔(每分鐘0.35米)施工堅硬土層,要求緩慢下鉆,避免機械損壞。
6、鉆進結束、噴粉提升
下鉆到設計標高位置并鉆至50到100厘米硬層后可停止鉆進施工,設計標高位置內外鉆桿無需提升作業,20到30秒為停止時間,以此充分拌和水泥與土,提高樁底施工質量。加固料由料罐向送灰口運送時,具備相應時間延遲情況,此時鉆進提升不能在沒有噴粉的情況下進行,避免鉆頭提升時鉆頭堵塞現象的出現。鉆頭以反向形式旋轉、提升,達到再次攪拌水泥與土的作用,以此為成樁質量提供可靠保證。
提升過程中需對提升速度加以控制,并重視灰罐壓力情況,選取4擋(每分鐘0.65分鐘)提升速度,確保噴粉計量器數字變化的規律性,如管道不通順及灰罐壓力加大,表明堵塞現象已出現于鉆頭送灰孔內,此時需做好處理工作。送灰粉體需具有連續性,以此確?;旌狭习韬偷木鶆蚨确鲜┕ひ幎ā?/p>
7、提升結束
鉆頭與地面距離為50厘米時,發送器則可停止噴粉作業,以此成樁。因裝置回路屬于封閉性裝置,回路輸送時,空氣內不會出現粉體噴散現象,降低對空氣的污染程度,避免鉆頭堵塞。
8、停機、移位
攪拌鉆頭提升至樁頂50厘米后,無需進行提升施工,應在原位進行2分鐘轉動,確保樁頭具有良好的密實度。攪拌鉆頭提升高度高于地面時,需將主電機、泥漿泵關閉,認真做好施工記錄工作。通過樁機液壓系統,向下一個樁位移動樁機,并進行有效施工。
二、公路工程軟基處理雙向粉噴攪拌樁施工質量控制
雙向粉噴攪拌樁作為公路工程軟基處理的重要技術之一,將其廣泛應用于軟基施工,可有效改善地基狀況、提高路基強度與剛度。為此,施工企業必須在充分了解雙向粉噴攪拌樁施工技術的基礎上,做好施工準備工作,只有這樣才能規范施工工藝,才能達到工程建設經濟效益最大化。
1、水泥等材料質量的嚴格控制。根據設計規定選取與施工要求相符的水泥品種,并做好防雨、防潮措施,防止因放置時間過長,導致水泥受潮變質。
2、做好質量檢測工作。成樁一周后,相關施工單位需進行開挖自檢,0.5到2米之間為開挖深度,以此對成樁具體狀況、攪拌均勻性、樁徑等進行測量、確定,選取N10p便觸探檢測方式,2%為最低檢測頻率。其中攪拌樁施工質量允許偏差值如表2所示。成樁28天后,截取樁頂1米以下設計規定齡期試件進行樁身無側限抗壓強度試驗,需控制在1.18Mpa以上,2%為最低檢查頻率,數量需控制在2根以上。
三、結束語
綜上所述,隨著科學技術的不斷進步,我國公路工程事業得到了極大的發展,軟基地基作為公路施工中的重要病害問題,其處理技術水平的高低將直接影響整個工程的質量。雙向粉噴攪拌樁作為公路工程軟基處理的主要技術之一,在公路工程建設中得到了廣泛應用與推廣。為有效提升工程施工質量,必須做好施工準備、施工流程及質量控制等工作,只有這樣才能推動公路工程事業的快速發展。
參考文獻
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【關鍵詞】公路工程 旋噴樁技術 要點分析
1 旋噴樁施工技術的分析
在公路工程建設過程中,與路基的加固處理有所涉及,一般對旋噴注漿施工技術進行運用。首先在路基上層噴射注漿的過程中,會有一部分顆粒比較小的土粒以半置換的方式帶至地表,在高壓噴射的重力、沖擊力及離心力的共同作用下,其余的土質會被重新排列,構成一種特殊結構的固結體,該固結體有較高的強度存在,由于高壓噴射流的提升速度和脈動的不均勻性,固結體會有較為粗糙的外形存在,但承載力相對較大。
高壓旋噴樁施工技術的運用,在高壓作用下,公路路基的軟弱土層會有一定邊界條件的應力狀態存在。在施工過程中,旋噴樁會擾動和擠壓周圍地質結構,在固結體內有超孔隙水壓力產生,使土體的強度有所降低,在完成地基施工之后,隨著孔隙水壓力的消失,會將旋噴樁的強度得到有效提升。
在高壓旋噴樁的施工中,必定會對周圍土造成一定的擠壓作用,有側摩阻力產生,使旋噴樁的承載力有所提升。在旋噴施工技術運用以后,漿液的凝固會有擠壓力產生,對周圍的土體產生密實作用,部分漿液向軟土層土粒中進入以后,會將結構的強度和承載力得到提升。
2 旋噴樁地基加固的分類
旋噴樁是通過鉆機將具有特殊噴嘴的注漿管向土層的預定位置鉆入以后,通過高壓脈沖泵,通過鉆桿下端的噴射裝置將水泥漿液向四周運用高速水平噴射至土體內,對土體形成切削。通過一定速度將鉆桿向上進行提升并旋轉,漿泵高壓噴射之后會有較大的動能產生,出現高壓、高速的噴射流,憑借高壓噴射流對軟弱層進行加固,并擠密樁周土,充分將砂礫石墊層或粘土與水泥漿進行混合、交接、硬化,使其形成一個整體。攪拌體中的鈣離子與周圍土體有離子交換產生,使較小的土顆粒有較大的土團粒形成,提升了土體的強度。根據注漿管的種類進行分析,高壓旋噴又分為單管旋噴法、二重管旋噴法以及三重管旋噴法三種類型。
(1)單管旋噴法。單管旋噴法是運用樁基向土層預定深度對安裝在注漿管底部側面的特殊噴嘴進行置入,通過高壓泥漿泵等裝置,運用20KPa左右的壓力,從噴嘴中將漿液噴射出來,對土體造成一定的沖擊破壞,使漿液與土體上崩落下來的土進行攪拌混合,通過一定時間的凝固,使土體有一定的固結體形成。
(2)二重管旋噴法。運用雙通道的二重注漿管。當二重注漿管向土層的預定深度鉆進以后,通過在管底部側面的一個同軸雙重噴嘴,同時對高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流噴出,對土體造成沖擊破壞。即通過高壓泥漿泵等高壓發生裝置對20MPa左右,從內噴嘴中高速噴出,通過0.7MPa左右壓力將壓縮空氣從外噴嘴內噴出。在高壓漿液與外環氣流的共同作用下,顯著增大了破壞土體的能量,最后在土體中有較大的固結體形成。
(3)三重管旋噴法。對分別輸出水、氣、漿三種介質的三重灌漿管進行運用。高壓水射流和環繞的氣流同軸噴射對土體產生破壞,該旋噴方法對土體破壞的能量相對較大,有更大的旋噴樁樁徑產生。
3 公路工程中旋噴樁技術的應用
3.1 旋噴樁技術的應用要求
(1)布樁技術的要求。對公路工程地基進行加固處理時,應與實際情況相結合,開展旋噴樁的布設。一般是對高壓噴射注漿的壓力和旋轉力進行運用,使土體受到的破壞并形成的直徑保持在1.2m左右的旋噴樁,樁高應為9~10m,控制樁與樁之間的距離為2.5m左右。在旋噴樁布設的過程中,應對各項指標的檢查進行注意,例如:各樁位置偏差應保持在5cm以下,鉆孔垂直度的誤差也不能超出原基礎的1%等。
(2)噴射注漿材料的技術要求。與工程需要相結合,可以對不同強度等級的水泥、水等材料進行運用。一般強度等級為32.5的硅酸鹽水泥和飲用水是具有良好應用效果的材料,使噴射注漿混合攪拌的效率得到有效保障。
(3)旋噴技術的要求。在開展旋噴注漿過程中,應對設備速度和壓力的控制進行注意。通常情況下,對由低速到高速緩慢提升的方法進行運用,并確保旋噴壓力保持在0.65MPa±0.15MPa,使得水泥漿液與土顆粒的混合質量得到保障,最終實現固結體質量的提升。
3.2 旋噴樁技術的施工工藝分析
在公路工程地基加固施工中,旋噴樁技術的應用具有復雜的施工工藝,應嚴格按照規范的流程進行操作,對工程施工的進度、成本及質量都控制在一定范圍內。
(1)在旋噴樁布設之前,施工人員應與工程的實際情況相結合,詳細勘察地基土質的情況,并通過放線測量,使樁位得到有效確定,并將標記工作做好。將高壓噴射注漿設備的誤差調好并開展試運轉,使設備處于良好狀態并用于布樁鉆孔。
(2)鉆孔布樁是旋噴樁技術應用過程中的一項主要工作,需要施工人員進行高度重視。通常情況下,鉆孔施工之前應將鉆桿長度測量工作做好,并控制好鉆孔的深度,同時與工程設計和施工需求相結合,根據三角形排布位置對旋噴樁進行布設。
(3)在運用高壓噴射注漿設備開展噴漿施工時,應對噴射壓力調整好,同時選用適宜的材料將其制作成高質量的漿液,開展隨用隨配,使漿液的粘稠度得到有效保障,確保漿液不會對噴嘴造成堵塞。
(4)漿液噴射的過程中,應對噴射壓力進行有效控制,確保漿液能夠充分與土體土顆粒進行混合,滿足密實度的標準要求。其次,在適宜的范圍內對噴射的速度進行控制,由慢到快、自下而上,開展邊提升邊噴射操作,使噴射的質量得到有效保障。
(5)在一次噴射停止之后,需有一段時間的停頓,確保漿液與土顆粒達到均勻混合,以漿液不會下沉作為噴射完成的判定標準。在噴射之后應仔細清洗設備的各個部分,確保設備始終保持在最佳狀態。
3.3 控制旋噴樁技術的施工質量
施工人員要想使旋噴樁技術的效率得到最大程度的提升,應對地基處理的施工質量進行有效控制,應嚴格按照施工規范進行操作,同時與工程實際情況相結合,對各項旋噴樁技術參數進行設定,并對施工現場實施全面管理,重視工程后期的質量驗收工作,為公路工程質量的提升發揮出基礎性作用。
4 旋噴樁施工技術存在的問題及處理方法
4.1 不均勻的固結體強度、縮頸措施及處理方法
(1)與設計要求和地質條件相結合,對不同的旋噴方法和預防機具進行選用。
(2)在噴漿之前,先開展壓漿壓氣試驗,在一切達到正常以后即可開展配漿操作,準備配漿,使配漿的連續開展得到保障。在配漿的同時還應用篩實施過濾操作。
(3)與固結體的形狀和樁身均勻性相結合,對噴嘴的旋轉速度、噴射壓力、提升速度和噴漿量進行調整。
(4)運用定位旋轉噴射或復噴的擴大樁徑方法對容易出現縮頸部位和底部不易檢查部位進行處理。
(5)對漿液的水灰比及稠度進行有效控制。
(6)對噴嘴的加工精度、形狀、位置及直徑進行嚴格要求,使噴漿的效果得到有效保障。
4.2 壓力上不去及壓力快速上升的預防及處理措施
(1)若壓力上不去,應進行停機檢查,在檢修后,若壓力自然上升,則應運用清水開展調壓試驗,直至達到所需的壓力要求即可。
(2)若壓力快速上升,則應開展停機檢查,首先應卸壓,若噴嘴出現堵塞,則應提升鉆桿,用銅疏通,其他情況的堵塞應將接頭松開開展疏通,當堵塞問題消失以后再實施旋噴處理。
4.3 鉆孔沉管難度大、偏斜、冒漿等的預防及處理措施
(1)放樁位點時,應開展釬探。若地下有埋設物存在時,應進行清除或對樁鉆孔點進行移動,在完成清理后再開展鉆孔施工。
(2)噴射注漿之前應先對場地進行平整,鉆桿應保持垂直,且傾斜度控制在小于0.3%即可。
(3)對側口式噴頭進行運用,使出漿口孔徑減小,并提升噴射能力,出漿量應與實際需求量保持一致,有效減少冒漿問題的出現。
(4)對水泥漿液的配合比進行有效控制。
(5)與冒漿現象相結合,在漿液中對適量速凝劑進行摻入,使固結時間縮短,在一定土層范圍內使漿液保持在凝固狀態,還能在空隙地段對注漿量進行適當增大,在空隙填滿之后再開展繼續旋噴。
(6)與較大冒漿量的現象相結合,運用提升旋噴壓力、適當縮小噴嘴孔徑以及提升和旋噴速度加快的方式進行處理。
4.4 固結體頂部出現下凹的預防及處理措施
與設計長度相比,旋噴長度應超出0.3~1.0m,或者哎完成旋噴樁施工以后,鑿去固結體頂部的部分,運用混凝土在凹穴的部分填滿或在旋噴孔中直接對漿液進行注入?;蛟谕瓿尚龂娮{以后,在固體頂部的0.5~1.0范圍內,對0.5~1.0m進行鉆進,在原位提桿再進行一次注漿復噴。
5 結語
綜上所述,高壓旋噴樁技術是目前發展較為先進的一項地基加固和止水防滲技術。在公路工程地基加固及地基開展中能有效將地基不均勻沉降得到有效減少。但目前旋噴樁技術仍有較多不足之處存在,要求施工技術人員在工作中開展認真的研究分析,不斷將新技術引入,提升施工水平,最終實現高壓旋噴樁技術更好地服務于公路工程施工中。
參考文獻:
[1]JGJ79)2002建筑地基處理技術規范[S].
關鍵詞:粉噴樁;軟基處理;實際運用
中圖分類號:TV553 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)18-0140-02
水利工程多集中在江、河、湖、海邊,建筑所處的地基為軟土地基,相較于硬實地基,軟土地基具有含水量較高、土質中孔洞間距大、易沉降的特點,其土地性質差,可承載能力低。為了防止軟地基的沉降對建筑產生破壞,造成事故或經濟損失,需要對其進行加固,使其承載力高,性質穩定。當前常用的加固處理辦法主要有四種:復合地基法、排水固結法、強夯法與真空預壓法。在當下水利工程建筑軟基處理的方法中,以復合地基法為主。
粉噴樁技術是復合地基法的一種,通過使用粉狀水泥與軟土混合攪拌,使軟土變得固化、硬實,使其具有強于或類似硬土的穩定性,并能滿足一定的強度要求。該技術特別適用于對淤泥質土、粘性土或粉土的強化處理。
鑒于粉噴樁技術的實用性與重要性,本文從粉噴樁技術的實質出發,介紹了該技術的原理與特點,結合當前粉噴樁技術在實際中的運用,基于力學理論給出了該技術的設計方法,指出了其中的核心參數,然后對該技術在工程實際中的應用范圍與施工的難點重點作了分析。最后研究了該技術的質量檢測方法。
1 粉噴樁技術的原理及特點
當粉噴裝機將作為固化劑的水泥攪拌進軟土后,水泥中的主要礦物如CaO?SiO2、CaO?Al2O3、CaSO4、CaO?Al2O3?Fe2O3與水發生水化或水解反應,生成氫氧化鈣(Ca(OH)2)、CaO?SiO2?YH2O凝膠、三硫型水化鋁酸鈣(CaO?Al2O3?3CaSO4?32H2O)以及單硫型水化鋁酸鈣(CaO?Al2O3?CaSO4?12H2O)等,氫氧化鈣、鋁酸鈣水合物中的鈣離子(Ca2+)與軟土中的鉀、鈉離子(K+\、Na+)發生置換反應,生成凝膠膠結土顆粒,顆粒聚集形成較大的顆粒團,從而使得軟土固結形成具有良好整體性、水穩性以及較高強度的水泥粉噴樁。
采用粉噴樁技術而成的樁體的力學性能相較于軟基原狀土將得到明顯的提升,例如樁身的無側限抗壓強度可達800~2 000 kPa,地基的承載能力至少可達160~180 kPa,內摩擦角值可高達40?。若在該固化劑水泥中再添加適量的煤灰或石膏等外摻劑,其力學性能還能得到進一步的提高。使用該技術形成的樁體不僅在保證工程質量的基礎上提高了效率,縮短了工程耗時,還節約了鋼材等昂貴建材,具有顯著的經濟效益。
2 粉噴樁技術設計方法
2.1 水泥土參數選擇
確定選用粉噴樁技術進行軟基處理后,需對固化劑的種類及粉噴樁的各項參數進行設計。設計時,應根據實地鉆探得到的土質數據,如水分含量、礦物組成、酸堿性、土層摩阻力、試驗貫穿擊數等,加以試驗獲得的在不同固化劑和摻入比下的復合土力學數據,如抗折強度、無側限抗壓強度、抗剪強度等,綜合分析選取固化劑的種類及摻入比。
2.2 單樁參數設計
單樁的參數是指根據樁的截面積、長度以及摻入比計算其容許承載力,其精確值可通過實驗室進行單樁載荷試驗確定,而在設計時通常采用以下的公式估算:
2.3 樁位布置及置換率設計
2.4 復合地基承載力計算
2.5 軟基沉降分析
地面沉降是水利工程中軟土基的常見問題,采用粉噴樁加固技術可以有效的抑制地基的沉降。此時通常要求樁身需穿透軟土層部分,直達硬土,錐狀樁尖的穿透阻力至少要達到800 kPa。在處理沉降問題時,需根據土質情況選擇對應的估算法。如在硬基礎下的復合地基和軟基礎下的復合地基應分別采用應力修正法與復合模量法。工程實例表明,未采取沉降分析處理的地基,其將持續發生沉降;而經過沉降分析處理的地基,隨著時間的延長,其沉降量將逐漸減小,最終趨于0,有利于保持基礎的平穩。
3 粉噴樁技術的應用與施工
3.1 粉噴樁技術的應用
粉噴樁技術可用于軟基加固,但并不是指適用于所有軟基加固的場合中。在水利工程具有多種背景,如大壩、橋梁、配套建筑、水利管道等不同規模的工程設施,淤泥土、粉質土、垃圾土、硬土、凍土等不同的土質,在技術設施以及粉噴樁力學性能等多重條件的限制下,該技術適用場合有限。粉噴裝機的鉆頭工作深度一般不超過15 m,這就要求粉噴樁作業地區軟土層的厚度在15 m以內;為了使處理后水泥土具有較高的強度與水穩性,要求軟土的含水量低于60%,偏酸性;粉噴樁的承載容許承載能力則決定了采用該技術處理的土基不適用于建造超過6層的建筑。
在應用粉噴樁技術時,樁體長度與固化劑的摻入比是核心參數,樁體長度會受到粉噴裝機的限制,但應保證其長度能夠穿透軟土層到達硬土層。固化劑的種類及摻入比則應根據各地的土質合理選擇,目前工程中多以硅酸鹽水泥作為固化劑,若在該水泥中適量添加煤灰、生石灰等物質,形成的粉噴樁的強度會更高。
3.2 粉噴樁技術的施工
為了切實了解施工過程中可能遇見的問題及難點、合理設置粉噴裝機的各項參數,需先做成樁試驗。根據試驗結果,調整機器轉速、鉆頭進給速度、提升速度、氣壓等,使樁體滿足設計要求。在正式施工時,應注意以下問題。
鉆機行程線路上不應出現巨石、管道、廢舊鐵器等障礙物,防止對鉆機造成損壞;在軟土上應布置墊層,防止鉆機在自身重力下陷進軟土,使機身傾斜,影響作業;當鉆頭鉆至樁底時,需持續保持鉆機工作一定時間,防止樁底未噴粉或噴粉不足;應通過專用計量儀器實時監測鉆頭的噴粉計量,防止出現噴粉含量不足或停止噴粉的情況,當發生停噴情況時,重新噴粉續樁時的公共長度應大于1m;定時檢查鉆頭及葉片的磨損情況,防止成樁直徑偏小或攪拌不均勻;在較深的軟土作業時,鉆頭提升的速度應由緩慢至正常,噴粉的氣壓在底部時應較大,但整體的氣壓不應偏離過大,防止噴粉擴散較遠形成外堅內軟的樁體;為了保證成樁質量,需進行全樁復攪作業。
4 質量檢測
質量檢測分為單樁的質量檢測與復合地基的質量檢測。單樁質量檢測集中在對其強度的檢測上,其手段有外觀檢測、靜力觸探、取芯、開挖、載荷及小應變等。復合地基的質量檢測則主要關注其承載力與沉降量,手段通常為靜力載荷試驗。
外觀檢測與靜力觸探檢測適用于樁齡一周的粉噴樁。外觀檢測是指剝去粉噴樁外層水泥土,通過對其密實程度、均勻程度的觀察判斷其質量,越是密實、均勻的樁體質量就越好。靜力觸探檢測則是通過專用觸探儀,對占總體3%~5%的樁體進行觸探打擊,擊數越多,樁體強度越高,質量就越好。
取芯檢驗適用于樁齡一月的粉噴樁,利用巖芯管取占總樁數3%~5%的粉噴樁的樁芯,觀察其密實程度與均勻程度,并在樁芯的不同部位磨制已獲得不同試件,隨后對試件進行無側限抗壓強度試驗,根據試驗數值判定樁體的質量,抗壓強度值越大則質量越好。
對于樁齡在一月或以上的單樁取芯檢驗不合格的地基,需進行復合地基承載力檢驗。檢驗時在復合地基表面取多個測試點,對每個測試點進行靜力載荷試驗、根據試驗的數據確定其承載力,一般測試點個數應在3點以上。
在水利工程中,地基施工完成后并不能立即投入使用,考慮到地面沉降的因素,需進行長達數月的加載預壓,一般隨著時間的推移,沉降量會大大降低,檢測時,若在6個月的預壓之后的地基的沉降量值不超過理論計算的沉降量,則判定地基合格。
5 結 語
從本文的研究可以看出,粉噴樁技術原理雖簡單,但由于各個地域的差別、不同工程的建筑要求以及其不易控制的工藝,使其實施起來并不容易。我國每年都有大量的水利工程在建或投入使用,粉噴樁技術在軟基處理工作中發揮了重要的作用,經過多年實踐經驗的積累與扎實的理論研究,粉噴樁技術正變得更加成熟和經濟,將在未來的水利工程事業中發揮更大的價值。
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