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试论建筑施工中水泥搅拌桩的施工技术

2020-08-04张永霞

装饰装修天地 2020年13期
关键词:水泥搅拌桩

张永霞

摘    要:建筑施工中若遇到承载力较差的软土、粉土等地质,容易因为地基不均匀沉降而影响建筑质量安全,为此必须要采取相应的技术措施,提高地基强度,保证上部建筑稳定。水泥搅拌桩就是一种常见的地基加固技术。在实际施工时,现场施工人员一方面要强化质量管控意识,从试桩、钻孔、喷浆、搅拌等环节,采取严格的技术管理,保证成桩效果;另一方面还要注意总结以往经验,做好单桩施工时间、成桩质量检测等工作,以及对施工常见问题做好灵活应对,才能高标准的完成水泥搅拌桩施工。

关键词:水泥搅拌桩;钻孔处理;重复搅拌;桩体检测

1  引言

在建筑行业中水泥搅拌桩的应用较广、技术成熟,且地基加固效果良好。但是在工程建设中,也有许多建筑单位因为没有掌握好施工的细节要点,而影响成桩效果。因此,在应用水泥搅拌桩技术时,必须要加强技术管理,在整个施工流程中把握技术要点,才能切实提升建筑施工质量。

2  建筑施工中水泥搅拌桩的施工流程

2.1  施工准备与试桩工作

在运用水泥搅拌桩这一技术中,需要根据设计方案,将所用的各类机具、物料等提前准备好。例如检查水泥标号是否一致,水泥质量是否过关,有无板结、成块等问题。机具方面使用到深层搅拌机、砂浆自动记录仪、高压喷浆机等,也需要对仪器设备的型号、工况等进行检查。确定物料准备是否充分,质量是否达标,可以为水泥搅拌桩施工奠定良好的基础。

在进行水泥搅拌桩大面积施工前,需进行工艺性试桩,确定满足设计要求的施工参数和工艺控制数据,包括制浆工艺、水灰比、注浆压力、成桩时间、施工桩长等。试桩时应对各个分区分别选取至少3个点位进行试桩,试桩点位应均匀分布各个试桩分区。通过试桩计算出各个分区的平均试桩桩长,作为后续大面积施工时的控制桩长,在实际施工时可以此作为参照对施工桩长进行控制。

2.2  钻机调整与钻孔处理

钻机就位前,如果现场施工位置不平整,需要施工人员先进行地面整平处理,将松动的碎石、表层的浮土清理干净,保证钻机安装稳定。将钻机放置到桩位点的上方,然后调节钻头角度,使其垂直向下。使用钻机自带的吊线锤进行对比,确定垂直方向上的最大偏差不超过1%。启动钻机,按照先快后慢的原则,向下钻进,直到满足钻孔的设计深度位置。注意加强孔深的控制,避免出现超挖或欠挖的情况。钻孔结束后,将钻头反旋退出,然后检查成孔效果。若存在局部坍塌、孔壁开裂等问题,会影响成桩效果,不得使用。对于符合要求的,需要进行清孔作业,保证钻孔内没有多余的粉尘、砂粒。

2.3  制备泥浆与插管

在钻孔的同时,可以制备泥浆。按照设计方案中确定的水灰比制备,并且要求现用现配,避免泥浆搁置时间较长而出现离析的问题。制备泥浆时,需要充分的搅拌,保证泥浆均匀,确保使用效果。制备好的泥浆要进行筛网过滤,将其中存在的大粒径砂石等筛选出来,防止喷嘴堵塞,然后倒入灰浆池备用。将喷浆机的喷头、插管沿着钻孔下放到钻孔底部,先装入一定量的清水,既可以起到湿润管壁的效果,又能够检查能否正常注浆。

2.4  喷射作业和重复搅拌

经检查不存在问题后,向泥浆泵中装入制备好的浆液,持续加压到指定的压力。然后打开喷嘴,在旋转的同时喷射泥浆,自下而上的进行喷射作业。喷嘴提升一定高度后,为了让泥浆更加密实,并保证泥浆和软土充分混合,应再次沉入进行重复搅拌。第二次搅拌的时间可以控制在30s左右,然后按照顺序逐渐提升,直到整个钻孔内注满泥浆。

2.5  冲洗和位移

单桩施工结束后,可以将设备移动到下一桩位上,继续进行下一桩的施工。已经完成作业的桩,在等待10min左右后,泥浆初凝导致液面降低,此时应尽快使用相同的泥浆重新补灌。待所有桩施工结束后,将清水装入灰浆泵,冲洗泵机和管道,避免内部泥浆硬结造成堵塞。

3  水泥搅拌桩的施工质量管理

3.1  动态检查水泥消耗量和剩余量

水泥消耗量可以侧面反映出成桩质量。统计当日完成施工的水泥搅拌桩的数量,根据直径、程度、桩数这几个参数,计算出理论需浆量,然后对比实际用浆量。若发现泥浆消耗量较少,说明成桩质量差,密实度不够,应当及时查明原因。如果是因为施工人员偷工减料导致的,除了追求相关责任外,还要重新施工。相反,如果当日泥浆用量明显超出了设计值,则可能存在材料浪费的情况,也应当加强管理,杜绝浪费。

3.2  严格控制单桩施工时间

单桩施工时间过长可能会影响整个工程的效率,造成进度迟滞;如果施工时间偏短,则有可能影响成桩效果,例如桩身密度不足、承载力不达标等。因此,在进行水泥搅拌桩施工时,单桩施工时间也是需要关注和控制的因素。一般采用平均钻进速度0.8-1.2m/min,施工工艺一般采用两喷两搅。如一根15m的水泥搅拌桩从开始钻进到施工结束总用时应在25-37.5min。监理人员在旁站监理时应严格控制每根搅拌桩的施工时间,不得低于设计要求的最小时间。

3.3  进行桩身的完整性检测

水泥搅拌桩的施工具有较强隐蔽性,因此成桩效果如何,还必须通过检测才能直观的掌握。在所有桩全部施工结束后,进行14d的养护,保证桩身水泥完全硬结,然后进行质量检测。首先是观察桩顶是否平齐,标高、间距等是否与设计方案中保持一致。有无缩颈等问题。完成表面观测后,还要对桩身的完整性进行检测。常用的方法是钻芯取样法,随机选取一定数量(不低于总桩数的10%)桩,使用钻机获取桩芯,检测其强度、密度、有无裂缝。

4  水泥搅拌桩施工中常见问题与处理

在实际施工中,经常会遇到成桩质量差、桩体存在缺陷等各种问题。现场施工人员应当了解这些问题的形成原因,从而在施工过程中提前采取防范措施,避免质量问题的发生。还有就是在发现问题后,能够及时进行有效处理,保证施工质量。常见的问题有:

(1)断桩。其原因之一是由于拔管速度过快,原因之二则是注浆过程中出现了堵塞,导致泥浆不能连贯注入,中间形成空隙的部位容易造成桩体断裂。对应的解决方法为:第一,施工前加强技术交底工作,明确拔管速度,并在施工时严格加以控制。如因停电等原因造成桩机停工30min以上,恢复施工后应重新喷浆钻进1-2m后再拔管施工,从而避免桩体出现断桩缩颈的现象。第二,泥浆灌注前必须要紧跟筛选工序,将泥浆中颗粒较大的砂石等过滤掉。若发生了喷嘴堵塞,应及时停止注浆,解决问题后再继续开展注浆。

(2)偏斜。根据施工规范,水泥搅拌桩的最大偏斜不得超过1%。若偏斜超出允许范围,其原因可能有:钻孔时没有提前调整作业平台,孔斜率较大;钻孔结束后未及時插入钢管,或是钢管本身有一定的弯曲等。针对上述原因,需要采取的措施有:钻孔作业前必须要进行地面平整,且在地表铺设木垫板或浇筑水泥平台,避免钻机不稳。还有就是钻进过程中随时关注孔斜率,通过灵活调整保证钻孔垂直。钻孔结束且经检查无质量问题后,应该及时插管。

5  结语

水泥搅拌桩技术在增强地基稳定性、保证建筑质量与安全等方面有明显作用。在运用这一技术时,应重点掌握各个环节的技术要点,尤其是在钻孔、注浆等环节,施工技术水平和现场质量管理,将会对水泥搅拌桩的性能产生决定性影响。除了在施工过程中严格管理外,在前期物料准备、后期质量检测以及常见质量缺陷处理中,也需要施工人员加强技术控制、强化责任意识。

参考文献:

[1] 陈清华.水泥搅拌桩止水帷幕施工技术在深基坑边坡支护中的运用[J].建材与装饰,2019(8):25~26.

[2] 尹承林.水泥搅拌桩技术在道桥工程软基处理中的运用[A].软科学论坛——工程管理与技术应用研讨会[C].2015.

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