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软土路基水泥搅拌桩施工技术及质量控制

2018-06-22张红艳卜祥佩

科学与财富 2018年15期
关键词:水泥搅拌桩软基处理施工准备

张红艳 卜祥佩

摘 要: 作为线性网状结构物,公路所跨区域较为广泛,沿线具有极为复杂的地质情况。其中软土地基在公路施工中较为常见,如何有效处理软基问题已经成为施工企业必须思考的问题。水泥搅拌桩作为公路软基处理的主要技术之一,该技术的应用可有效改善地基状况、提高路基强度及刚度,具有良好的施工效果。为此,在软基处理施工中水泥搅拌桩得到了广泛的应用与推广。

关键词: 水泥搅拌桩;软基处理;施工准备

一、软土路基水泥搅拌桩施工准备

1、设计审核

在接到设计文件后开始组织审核工作,要充分了解设计目标,核对工程的地质以及土工试验报告、水泥土搅拌桩的桩位设计图、考察施工场地的地形等,如果发现问题,要及时反馈给设计人员,由其修改。

2、施工场地

在进行水泥搅拌桩加固软基施工之前,应先保证施工场地的平整。水泥搅拌桩所在的位置一定要保证地上、地下所有的障礙物(包括生活垃圾、地表杂草、杂物、地下石块、树根)已被清除。场地低洼处要用粘土填平,避免回填杂土。施工前,安装临时排水设备,确保地面无积水。

3、材料准备

水泥搅拌桩的重要原材料之一就是水泥,水泥的质量是直接关系到施工质量的重要因素,因此,在工程施工中,必须保证水泥有质量合格证书,只有检测合格的水泥方可用于水泥搅拌桩的施工。在施工场地,还应设置水泥存放区域,水泥存放区必须保证场地平整,防雨,只有这样,才会有利于妥善保存水泥。水泥的堆放必须做到下铺上盖,以防止水泥受潮、结块、变质。

二、软土路基水泥搅拌桩施工技术要点

1、测量放样

整平原地面后,需遵循桩位布设图通过控制点对定桩进行测量,要求桩位误差控制在10厘米以下。水平误差则需控制在5厘米以下,为确保其垂直度需选用钻机搅拌轴。也可将吊锤悬挂于主机上,利用吊锤、钻杆之间的距离进行垂直度的控制。

2、桩机就位制备灰浆

深层搅拌桩及其他设备应提前移置施工现场,如灰浆泵、灰浆搅拌机等。并做好试机与调试工作,需求施工机械各项指标符合施工规定,并避免机械故障等情况的出现。选取钢制圆形作为制浆池,并确保其不出现变形等现象,同时在池壁上进行计量水标志的焊制,并不与搅拌叶出现接触。搅拌叶需安装于制浆池与供浆池内,相比浆池直径,要求搅拌叶直径略低一些,最下层搅拌叶则高出池底1厘米左右,如出现过大间隙,则会导致水泥向池边喷射,无法均匀搅拌或粘黏池壁。在喷浆施工中,如出现故障,需停止喷浆,通过同时进行制浆与搅拌施工,则可确保浆液拌制的均匀性,并能够避免离析现象的出现,避免对桩质量造成严重影响。

通常情况下,以单根桩储料为单位,制备水泥浆,并根据设计配合比对浆液投入量进行准确计量,以此确保拌和的质量。如水泥量不足,含水量较多,则会增加水灰比,降低水泥浆浓度,该情况下,极易降低桩身强度,导致施工质量下降。为此,据相关实践经验表明,当水泥添加量等同时,如增加土层含水量10%,则水泥土降低将出现10%到15%范围的下降。

3、搅拌下沉至桩端

首次下钻施工,为防止堵管现象的出现,需带浆下钻,杜绝带水下钻施工。一般选取低档作业,并利用电机电流监测表对下沉速度进行有效控制,一般需控制在70A以下。相比施工桩长,搅拌杆有效长度应多出一部分,叶片直径则需低于设计桩径,以此确保叶片直径符合设计桩长、桩径的相关规定。同时,应确保搅拌下沉深度符合设计规定,需下沉至桩端。

4、送浆、搅拌、提升至桩顶

首次喷浆量需控制在总浆量50%以下,并对喷浆时间、停浆时间进行严格控制,为确保水泥搅拌桩施工整体质量,如桩顶、桩底、桩身等,必须在首次提升钻机喷浆作业时,分别在桩底部、顶部位置进行30秒停留,并做好搅拌工作,其他浆液可在提升施工中全都喷进桩体内。0.5到0.7mpa为喷浆压力值。要求不间断进行喷浆施工,由于故障需停止喷浆施工,需把搅拌机向停浆点以下1米位置进行放置,如再次喷浆施工则需做好提升工作。

5、复拌下沉至桩端

完成喷浆施工后,需进行第二次搅拌下沉作业,需下沉至桩端位置。在水泥添加量符合施工规定后,应确保搅拌程度比水泥含量增加量对提高承载力更有利。为均匀搅拌水泥浆,可在功率规定范围内,添加叶片。在水泥添加量、喷浆压力与转速一致的情况下,可通过速度提升,增加桩身强度。

6、复喷、复拌、提升至桩顶

完成第二次拌浆作业后,需将钻头提升并做好补浆搅拌上升作业。通过电脑对孔深周围各段补浆量进行自动控制,完成复拌喷浆作业后,应确保水泥浆用量符合施工规定。同时,搅拌机向设计加固深度提升后,集料斗内水泥将可全部排出,为确保均匀搅拌软土与水泥浆液,可再次将搅拌机进行旋转与下沉作业,确保其深度符合设计要求后,可将搅拌机进行提升,并高出体面,以此完成桩体施工。在清洗工作中,需将一定量热水想集料斗内输入,并灰浆泵开启,对所有管线内存留水泥将进行彻底清理,并将搅拌头粘结的杂物清理干净。

7、移位

完成上述工作后,需移位向下一根桩位进行施工,并做好相邻2根间的搭接工作。

三、软土路基水泥搅拌桩施工质量控制

1、准确确定持力层。通常情况下,桩体进入持力层的最佳深度可以控制在五十厘米,超过这个深度的话会造成以下几点危害:一是较大的底部压力会导致水泥浆得不到渗入,下面部分成桩困难,最终使桩体的长度达不到要求;二是因灰岩和页岩受到长时间风化,地质相对较硬,给带浆下钻带来很大难度,底部土体不容易被伴碎,同时容易使桩内的土体受到积压,导致桩内的水泥发生外溢或掉桩头现象发生;三是在提升水泥搅拌机时,一般采取的是边提升变喷浆,假如进入持力层较深的话,我们只有通过持续喷浆来避免下钻堵管。但是底部异常缓慢的下钻速度会导致底部使用过多的水泥量,最终形成水泥浆顶着钻杆大量溢出地表,而且将桩体的施工时间直接缩短。

2、保证桩体垂直度。在施工过程中,我们一定要将垂球悬挂吊挂在桩机架的正面和侧面,避免在施工时发生倾斜现象,导致桩体检测不到底的现象在成桩检测中发生。

3、使水泥浆配合比达到要求。施工过程中,我们需要使用足量的水泥浆以满足水泥浆配合比的要求,同时为了方便现场操作和现场监督,假如施工成统一长度的水泥搅拌桩时,可以通过一次或二次拌制完成单根桩体的所需要的水泥浆。

4、确保桩体搅拌均匀性。为保证桩体能够得到均匀持续的喷浆和搅拌,施工时每米的施工时间必须严格按照成桩试验的参数进行设定,使桩体质量得到保障。

四、结束语

综上所述,作为影响国民经济增长的重要因素,为推动社会经济的快速发展,必须重视交通基础设施建设,加大投资力度,特别是公路建设。为此,相关施工单位必须重视软土地基加固技术的选择,并有效结合施工现场具体情况,选择与之相适应的加固技术,如水泥搅拌桩技术,该技术具有良好的软基加固效果,为此在公路软基处理中得到了广泛地应用。

参考文献

[1] 徐君凤. 关于深层石灰搅拌桩加固软弱地基施工技术的探讨[J]. 黑龙江交通科技. 2009(08).

[2] 孙广灿. 水泥土搅拌桩群桩复合地基承载力确定方法的分析与研究[D]. 太原理工大学 2010.

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