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水泥搅拌桩在市政道路软土地基加固中的应用研究

2021-03-07李登海

科学与财富 2021年32期
关键词:水泥搅拌桩施工要点软土地基

李登海

摘 要:市政道路建设,是城市建设中保障民生的基础性建设项目之一,对于提高城市道路使用效率有着重要的作用与意义,在实际建设的过程中,特别是道路软土地基加固的施工尤为重要,是确保城市路使用寿命延长,提高道路利用效果的关键施工。目前,随着道路建设事业不断发展,软土地基加固技术得到了诸多应用,在一定程度上促进了道路建设高质量发展。在具体施工的过程中,经常涉及到水泥搅拌桩技术的应用。并且,随着水泥搅拌桩技术在诸多建设领域中的应用,该技术得到了快速发展。在实际施工过程中,会涉及到桩位平面布置、试桩等诸多内容,需要严格把控其应用效果与质量,进而确保市政道路建设能够合理化发展。因此,本文主要针对水泥搅拌桩在市政道路软土地基加固中的具体应用展开研究与分析。

关键词:软土地基;水泥搅拌桩;施工要点

目前,我国的城市建设发展迅速,特别是道路建设更加明显。在进行市政道路建设程中,经常应用到水泥搅拌桩,并结合软土地基加固进行市政道路建设。在实际建设的过程中,通常使用水泥浆或水泥粉,通过现代化施工手段将其压入到软土地基内,形成复合地基,进而提高道路的实际承载能力。在以往阶段,软土地基没有进行加固处理前,地基的承载能力差,并且会随着道路的使用出现明显的大孔隙情况,给道路的使用带来安全隐患。因此,在水泥搅拌桩技术应用不断成熟的背景下,通过该技术提高道路建设质量得到广泛应用,在一定程度上提高了道路建设的优势,具有较大的研究与应用价值。

1.市政道路软土地基的危害分析

针对软土地基长时间的分析与研究发现,其造成的危害主要集中体现在三个方面。第一,软土地基的承载能力不够强,由于强度弱会导致地基及道路出现严重变形。由于软土地基的主要构成要素就是土,在不进行任何加固处理的情况下,长期的雨水侵蚀、车辆碾压,会导致地基变形。特别是负荷大的车辆行驶在软土地基道路上,则会给道路形成不可逆的损伤。久而久之,软土地基较刚建设之初发生明显变形,其承载能力也会快速下降。第二,软土地基容易出现沉降问题。地基的沉降问题是威胁道路正常使用的首要威胁,道路在长期使用中,如果地基出现沉降情况,可能会导致地面出现坑洞,严重的情况下道面也会随之产生大幅度的下陷。一般情况下,地基沉降导致道路出现下陷包括两种,一个是缓慢的下陷,另一个就是瞬间下陷。特别是瞬间下陷威胁更大,汽车或行人在道路上如果遇见瞬间路面瞬间下陷情况,则会有较大程度造成人身财产威胁。第三,软土地基由于强度不够,在长期的使用中会造成路面变形,严重影响市容市貌及正常的道路使用。道路坚固的主要保障就是地基坚固,但是软土地基的坚固程度不高,长期碾压与承受压力会使其出现严重的变形情况,进而会导致路面变形,不仅会给汽车和行人的生命安全造成影响,在一定程度上还会直接影响到市容市貌,不利因素诸多。

2.水泥搅拌桩技术优势分析

2.1适用范围大

水泥搅拌桩技术其最明显的优势之一就是适用范围较大,能够在诸多道路建设施工中得以应用。道路在进行具体施工的过程中,地基建设是不可缺少的重要环节,在具体施工中,为了提高地基坚固程度,就需要应用到水泥搅拌桩技术。水泥搅拌桩技术能够结合地基的实际土质与土层情况进行具体施工,通过调节水泥配比的方式进行地基的加固建设。道路在实际施工的过程中,除了需要面对地基土层的变量以外,还需要面对道路周围环境等其他变量。在实际施工的过程中水泥搅拌桩技术所应用到的设备与施工器材机械程度高,对周围影响因素敏感度低,在进行道路施工的过程中可以适应大多数环境。因此,综合上述两点优势进行分析可以得出,水泥搅拌桩技术其最为明显的优势之一就是适用范围大。

2.2机械化程度发展明显,施工效率高

市政道路在建设的过程中,除了需要确保道路的坚固性以外,施工的效率同样重要。在以往的地基建设中,一般需要采用人力夯实的方式进行地基加固,这种方式需要对软土层进行大面积夯实,不仅人力投入量大,并且施工效率低。相比之下,水泥攪拌桩技术主要是应用水泥搅拌机等设备进行软土地基加固,在施工的过程中会应用到大量的机械,通过机械设备的应用,能够有效提高地基加固的施工效率。目前,我国的水泥搅拌机技术发展迅速,在很多道路建设中均得到了应用,长期的技术使用使其技术应用成熟,在进行道路建设的过程中,能够迅速组建好需要的设备器材,进而开展施工。在技术支撑与设备支撑的基础上,地基加固施工能够在短时间内完成,相比较传统的施工方式而言其效率有着显著提高。

2.3施工对环境的影响较小

市政道路施工,主要是对道路展开建设,在一定程度上会影响到正常的交通与市民正常生活。在进行地基加固施工中,由于其会直接影响到道路的使用寿命,因此,在进行施工的过程中往往会占据大量的施工时间。地基的施工时间长,对城市及周围环境的影响就会越大。结合上述的水泥搅拌机施工效率高这一优势进行分析可以发现,该技术能够在对环境产生较小影响的基础上进行施工,具体体现在以下几个方面。第一,施工的时间大幅度缩短。通过机械化的水泥搅拌设备应用,能够在短时间内对地基进行加固,进而可以缩短整个工期,减少工程本身给周围环境带来的影响。第二,机械化的施工,并且施工原材料主要以水泥为主,在进行施工的过程中,工程扬尘会大幅度降低,可以减少对周围环境的破坏。第三,水泥搅拌机技术的应用,主要应用到水泥对地基进行加固,不需要打夯机对软土层进行打夯。减少了打夯机的使用之后,打夯机产生的噪声污染情况也会有所减少,进而减少工程对周围环境产生的噪声污染。因此,综合来看,水泥搅拌桩技术在实际应用的过程中,其优势之一就是使施工对环境的影响大幅度降低,能够在更加现代化与科学化的基础上进行施工。

3.水泥搅拌桩技术在市政道路软土地基加固中的应用流程

水泥搅拌桩技术在市政道路软土地基加工中的应用已经相对广泛,其技术在不断的应用中得以成熟。目前我国城市道路建设发展迅速,为了进一步提高市政道路建设的质量与合理性,需要结合水泥搅拌桩技术的应用展开进一步分析,进而从更加科学的角度上提高软土地基的承载能力,提高道路的使用质量。

3.1对场地进行整平

应用水泥搅拌桩技术及相关设备进行软土地基加固的过程中,同样需要同其道路施工方式一样进行整平场地施工。整平场地,是确保后续工作能够稳步进行的关键。由于道路在建设前其周围的场地是不平整的,在进行机械化建设特别是应用水泥搅拌桩技术进行软土地基加固的过程中,需要对周围的场地进行整平处理。在平整的土地上进行工程建设与施工,能够确保软土地基的加固质量,进而提高道路的实际质量。场地整平实际施工过程中,其主要的工作目标就是将施工现场内的坑洼地区填平,将施工场地内的高地势部位铲平,通过一填一铲的方式实现施工场地内的相对平成。另外,在场地整平施工中,还需要重点对场地内体积大,硬度高的杂质进行清除,进而确保水泥搅拌桩软土地基加固及整个施工能够有效进行。在实际工作的过程中,整平场地的工作人员需要注意,要结合设计与施工图纸进行场地整平,确保整平后的场地符合施工要求,实现保障后期施工政策运行的目的。

3.2进行固化剂合适性选择

软土地基在应用水泥搅拌桩技术加固的过程中,不可缺少的应用内容之一就是固化剂。固化剂是确保软土地基能够实现固化的保障,是提高软土地基坚固程度的基本组成要素。因此,固化剂在选择的过程中,一定要正确选择,选择最合适的固化剂进行地基加固。要想实现选择合适的固化剂,需要做好以下内容。第一,需要在施工前对软土地基的物理性质和化学性质进行分析。物理性质分析是为了辅助固化剂量的选择,如果软土地基的承载能力较低,则需要加大固化剂的使用量,确保地基质量。另外,化学性质分析是为了确定固化剂的选用规格。结合软土的土质差异,选择合适的固化剂是十分重要的。通过对土壤化学性质的分析,能够有效选择合适的固化剂选择。第二,需要对固化剂的量进行控制。固化剂的使用量,是保证地基质量的关键。但是,由于整个道路需要用到诸多固化剂,每段地基所使用的固化剂量固定才能够确保地基质量达标。因此,在實际施工的过程中,需要确定固化剂在每段施工中投入的量,一般情况下,采用分装计量的方式最佳,能够减少施工中固化剂使用误差的情况出现。

3.3安置施工设备

安置施工设备是水泥搅拌桩技术应用到软土地基加固施工的主要流程,设备安装的合理性会直接影响到实际的施工效果。一般情况下,在确定施工项目后,针对施工设备的安装会设计专门的图纸,以确保施工设备能够正确安装,并且适合施工现场的使用。因此,在进行安装设备的过程中,首先需要按照设计好的图纸与相关要求展开安装工作。其次,整个施工设备中,较为重要的是喷洒设备。喷洒设备主要是提供周期性的喷洒工作,确保水泥混合固化剂的混合物能够较为坚固的形成地基层,确保地基的坚固性。因此,在进行喷洒设备安装的过程中,要特别注意与整个设备的配合紧密程度,确保整个施工流程顺利进展。另外除了喷洒设备以外,施工钻机的安装同样重要,钻机的安装情况要符合地基的设计深度,这样才能够确保地基可以得到有效加固。所以,在针对施工设备的过程中,要结合整个施工环节进行安置,确保每个设备都能够更好的服务于工程项目。

3.4开机展开工作

开机工作环节,主要是指启动机械设备进行地基加固。在实际工作开展的过程中,开机环节需要与施工时间与周期同步进行。因此,在一系列设备安装完成后,除了必要的设备调试以外,应该等具体开工信号给出后再统一启动设备,实现全面化的施工流程开展。同时,在开机工作后,还需要注意记录每个施工环节的数据等重要信息,特别是喷洒方向、喷洒位置等数据都应该严格记录清晰,提高地基加固的科学性与严谨性。

4.水泥搅拌桩技术在市政道路软土地基加固中的应用案例分析

本次研究中,选用的案例为某市一条道路。在进行设计的过程中,该道路为城市的主要干道,其长度需要达到1.47㎞,看宽度需要达到50m。由于该地处于溪流附近,进而导致要施工的道路上多为软土,是典型的软土地基施工影响要素。在进行施工的过程中,首先需要确定的是道路的承载能力与后期的使用范围。并且,需要对当地的土层情况进行研究与分析,针对土质的类别对其容许承受力进行分析。在进行具体施工的过程中,需要应用到水泥搅拌桩技术进行地基加固,进而提高地基的整体性、水稳定性与地基的强度。因此,在确定施工技术后,如何进行有效施工,提高施工质量就成为水泥搅拌桩技术在道路施工软土地基加固中的主要工作内容。

首先,是水泥浆配制。水泥可采用42. 5级普通硅酸盐水泥,水、灰质量比为(0.5~0.55): 1。 水泥用量严格计量,加水用专用定量器。浆液每次搅拌时间不得少于3min, 浆液搅拌均匀,不得离析、沉淀,停置1h以上的浆液应清理。

然后,搅拌桩钻机就位。搅拌桩钻机在配制浆液的同时,在指定的桩位就位,让搅拌轴对中,用水平尺调平机座,导向架对地面的垂直偏差不超过1%,对位偏差不大于5cm,且必须保证搅拌桩相互搭接200mm。

第三步,预搅拌浆下沉。搅拌浆下沉过程中,距离设计桩顶标高0. 5m发出信号通知后台,喷浆钻进,直至设计桩底标高。

最后,喷浆提升。预搅下沉至设计深度时并保持原地搅拌,待浆液送至30S 后再提升,为保证搅拌桩桩项质量,停浆面在设计桩顶标高以上500mm.根据试成桩工艺参数确定的钻机转速,提升速度,注浆泵压力和泵量等注浆,保证注浆量。

在进行具体施工的过程中,需要应用到水泥搅拌桩技术进行地基加固,进而提高地基的整体性、水稳定性与地基的强度。因此,在确定施工技术后,如何进行有效施工,提高施工质量就成为水泥砖搅拌技术在道路施工软土地基加固中的主要工作内容。

总结

市政道路建设,是便民利民的基础施工项目,在工作实际开展的过程中,为了提高道路的使用年限,需要进行软土地基加固。本文所研究的水泥搅拌桩技术则能够起到明显的加固软土地基的作用,是当前道路施工中常用的方式。另外,在该技术应用的过程中,还需要注意使用方式及各项注意事项,特别是施工环节内的诸多要求,需要严格按照设计与施工要求进行,确保施工环节能够达到设计要求,提高地基坚固程度,提高道路建设质量。

参考文献:

[1]李曾伟, 牛鹏凯, 侯长宇. 水泥搅拌桩在市政道路软土地基加固中的应用[J]. 石油石化物资采购, 2019(31):1.

[2]杨斌. 水泥搅拌桩在软土地基加固中的应用[J]. 山西建筑, 2021, (12):2.

[3]苗庆林. 水泥搅拌桩在软土地基加固的原理研究[J]. 砖瓦, 2020(4):2.

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