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水泥搅拌桩在城市道路软基处理中的应用

2018-03-11卢军

科技资讯 2018年35期
关键词:水泥搅拌桩软基处理城市道路

卢军

摘 要:软基是道路施工中普遍存在的问题,利用水泥作为主要固化剂的水泥搅拌桩在实际施工过程中能够对饱和粘土地基起到良好的加固作用,将固化剂与软土共同加入到搅拌设备中,二者发生化学反应,软土逐渐转变为适合道路建设的优质地基,利用这种技术能够显著提高城市地区的工程建设质量,对城市道路建设水平的提高有重要的促进作用。

关键词:水泥搅拌桩 城市道路 软基处理 应用

中圖分类号:U415 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)12(b)-00-02

软土在道路地基中比较常见,主要是指流塑或软塑状态之下的粘土,软土的孔隙和含水量比较大,强度低,触变性比较强,不适合道路施工。随着城市地区经济的发展,配套的道路基础设施逐步完善,道路施工的数量日益增加,软土地基是相关工程技术人员必须妥善处理的问题。利用水泥搅拌桩技术能够对软土进行有效的改性处理,提高软土的强度,增强软土的施工性能,使其成为适宜道路建设的路基类型,该技术对城市道路建设水平的提高具有重要作用,值得深入研究。

1 工程概况

彭阳县位于六盘山东麓,宁夏回族自治区东南部边缘。本项目位于彭阳县城东部茹东区,该区域总面积为32.1公顷,规划区两头宽,中间窄,东西最宽处761.5m,南北长1178m,北临三○九省道,东靠二○三省道,南倚滨河路,西面隔滨河绿带与茹东相依,区域内存在大量的商业区、住宅小区、学校。

富阳路(原为茹东二号路)于2010年设计,2011年完成施工建设,目前已通车运行七年,起点位于S203省道交叉口,终点位于兴彭大街,道路跨越茹河处为富阳大桥,桥东头、紧邻道路北侧为居民住宅区,道路走向为西南至东北走向。在富阳大桥东头约75m(K0+539.451)为关平路交叉口(为丁字交叉口),道路南侧为彭阳县第四中学,是唯一一条由茹东区通往城市中心区的道路,是联通茹河两岸区域的主要通道。该工程道路为该区域内一条次干路,设计车速为30km/h,K0+430~K0+602路段在2018年8月出现路面大面积塌陷状况,路基损毁严重。塌陷处形状大致呈现为漏斗状向外扩散,路基损毁严重。因道路塌陷,交通阻断,给排水管道开裂给。通过对该路段的抢修能够恢复交通和路面的基本功能,修复排水管,解决周边学校、商业的用水排水问题,恢复通信等管线。

2 水泥搅拌桩在城市道路软基处理中的应用

2.1 软土地基的主要特点

软土地基主要是指流塑或软塑状态下的粘性土,淤泥质土或淤泥也可以称为软土。软土地区为饱水软性土沉积的主要区域,在我国沿河、沿湖、沿海地区广泛分布。软土孔隙比较大,含水量高,强度低,压缩系数高,具备触变性和蠕变性,不适宜道路工程施工。在应用软土路基时需要提出有效的技术改进措施。软土应用在桥涵构造物或路基填土中需要严格控制含水量,保证压实度,但受到技术条件的限制,很多工程无法达到密实程度的基本要求,因此工程在通车使用后会出现路基塌陷的问题,严重威胁交通安全[1]。

2.2 施工前期准备

在水泥搅拌桩施工前期需要进行场地清洁处理,设置排水和配电线路,及时进行设备机具调试,安装水泥浆专用储存棚。在操作过程中需要合理控制制浆后台离桩基水平位移,通常不超过60m,确保注浆的压力在最佳范围。施工过程使用的水泥需要结合实际情况选择型号,在使用前进行试验。主要的施工机具包括拌合机、压浆机、制浆机、桩机,及时校正刻度和仪表,保证操作准确。依据设计资料以及地址情况勘察报告,结合代表性道路取样试验,确定水泥配比,保证施工质量。合理布置平面和高程的控制点,计算出桩位坐标,准确编号,妥善进行技术交底,确保施工人员充分掌握施工图纸,各个工序紧密衔接,保证施工顺利进行[2]。

2.3 试桩试验

利用试桩试验能够确定水灰比等施工主要参数,获得密实度和水泥重度等主要指标,明确钻速、压力、搅拌最佳次数,结合机械设备仪表的显示结果,对处在钻进状态的土层信息进行合理的判断,利用试桩试验获取的数据信息能够为后期施工提供可靠的依据。在试验过程中需要严格按照设计流程操作,控制水灰比不变,通过调整钻进的方式实现不同方案。

2.4 路面平整放样

在实际应用水泥搅拌桩前期,需要彻底清理施工路面,确保整洁和平整度,避免杂物的干扰。对于低洼路段区域需要使用粘性土进行回填夯实处理,提高路基整体承载能力,确保机械操作顺利进行。在进行水田路段软基处理时,需要将清理厚度控制在0.5m左右,横坡角度控制在4%,在完成操作后从边沟位置进行挖掘处理,设置保护措施,避免破坏下方管线。使用全站仪确定具体桩位,放出相应位置,合理标示出控制桩部位置,同时进行复核,确保不存在任何问题[3]。

2.5 水泥搅拌

水泥搅拌是水泥搅拌桩施工过程的关键环节,在这个过程中需要妥善控制外加剂、水泥、水的比例,准确把握用量,通过试验确定搅拌时间。水泥浆的搅拌和使用需要同步进行,安排专业技术人员负责,避免出现块状或团状的情况,保证搅拌均匀。合理设置水泥用量,通常需要超过成桩一根桩的用量。钻进的钻杆需要沿导向架的方向运转,速度为匀速下降,送浆泵需要持续开启,在土体上不间断喷洒泥浆,多层叶片从不同的方向进行搅拌,达到设计要求深度便可以停止操作,通常搅拌的时间控制在30s左右[4]。另外,在搅拌过程中需要采取喷浆搅拌的模式,避免喷浆看堵塞。桩顶部与提升装置相通后持续搅拌2min,最后关闭水泥搅拌机,使其离开施工路面。

2.6 质量检测和注意事项

水泥搅拌桩在施工结束一星期后能够成型,此时需要进行检测。桩头挖至150cm,利用探测设备检测桩体的质量和直径。水泥搅拌桩会在3个星期后成桩,可以在直径位置的1/4处设置芯样。严格检验水泥搅拌的完整性,确保桩体的抗压强度,在操作结束后取出芯样,使用水泥砂浆封闭孔洞。在操作过程总需要合理选择搅拌机等设备,所有施工材料需要符合设计标准,具备抗潮湿的能力。管道在泵送浆液时需要具备一定的湿度,严格控制各种材料的用量,确保搅拌均匀[5]。当喷口与桩顶高度相同时,需要停止提升搅拌机,确保桩头结构的密实和均匀。

3 结语

水泥搅拌桩技术能够有效解决软土地基对城市公路施工造成的不良影响,为此相关机构应当加强学习研究,结合地区实际情况,合理应用该技术,严格控制操作流程和材料质量,促进城市道路建设水平的全面提高。

参考文献

[1] 黄明辉.路桥施工中水泥搅拌桩的应用分析[J].建材与装饰,2018(45):270-271.

[2] 毛忠良.旋喷搅拌桩在软土地基处理工程中的应用[A]. 中国铁道学会铁道工程分会工程地质与路基专业委员会.中国铁道学会铁道工程分会工程地质与路基专业委员会第25届年会暨学术交流会论文集[C].2016:7.

[3] 刘鑫,阳康,常聚友.复杂地层中水泥土搅拌桩的施工改进措施[J].铁道建筑,2018,58(11):117-120.

[4] 郝志斌,王道伟.水泥土搅拌桩处理富集火山灰淤泥的适用性分析[J].水运工程,2018(11):43-47,59.

[5] 刘志军,朱明星,王胜年,等.软土地区某地下综合管廊工程基坑设计优化分析[J].水利与建筑工程学报,2018,16(5):172-175,180.

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