王良發(fā)
(廣西壯族自治區(qū)公路橋梁工程總公司一分公司 廣西 南寧 530001)
廣西玉林至鐵山港高速公路軟基路段多處在水田沖溝地段,軟土厚平均約6米左右,持力層主要為硬塑粘土層,設計采用水泥攪拌樁處理軟土,設計樁徑為500mm,間距1~1.5m,按正三角型布置,樁長以穿過軟土層并嵌入持力層不少于50cm為原則,固化劑采用水泥漿,用P.C 32.5復合硅酸鹽水泥為干粉,水灰比W/C=0.5,水泥摻入比為20%。設計要求復合地基承載力28d強度≥1.5MPa。
2.1 樁距、樁徑、水泥摻入量、樁長、傾斜度等指標達到設計和規(guī)范要求,否則判定為不合格樁。
2.2 沿深度方向0.3m長度范圍內(nèi)樁身水泥含量過少,且芯樣為軟流塑狀態(tài)的軟土或松散砂土時,判定該樁為斷樁,屬不合格樁。
2.3 實測樁長比施工樁長短0.5m以上時,判定該樁為短樁,屬不合格樁。
在地基處理施工前,先進行工藝試樁,確定施工參數(shù),用以指導以后地基水泥攪拌樁處理施工。試樁一般為5根,通過試樁來確定鉆進速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴粉量等。
4.1 水泥攪拌樁施工前應準備的施工技術資料:施工場地的工程地質報告、土工試驗報告、室內(nèi)配比試驗報告、水泥攪拌樁設計樁位圖、原地面高程數(shù)據(jù)表、加固深度與?;颐娓叱桃约皽y量資料等。
4.2 場地平整、清除障礙。如場地低洼,應回填粘性土;施工場地不能滿足機械行走要求時,應鋪設砂土或碎石墊層。若地表過軟,則應采取防止機械失穩(wěn)措施。
4.3 施工機具準備,進行機械組裝和試運轉,應配備可以控制樁身每米噴粉量的記錄器及打印設備,防止偽造施工記錄。
4.4 水泥攪拌樁的施工工藝根據(jù)設計要求的配比和實測的各項施工參數(shù)通過試樁來確定。
4.5 水泥攪拌樁所用的水泥應符合設計要求,并有產(chǎn)品合格證,并經(jīng)有資質的試驗室檢驗合格才能使用。
樁位放樣→鉆機就位→檢查調(diào)平樁機→噴攪下沉 (至設計標高)→攪拌提升同時噴粉至地面以下0.5m處 (設計樁頂)→停粉復攪一次→成樁結束→移位(施工下一根樁)。
5.1 樁位放樣:水泥攪拌樁施工前應進行樁位放樣,包括原始測量定位和每個樁位的復核,核對圖紙與樁位,檢查是否符合設計要求。
5.2 樁機就位:檢查鉆桿長度,鉆頭直徑,連接好輸漿管路,將樁機移到指定位置對好樁位,由現(xiàn)場質檢人員檢查確認無誤后開始開機作業(yè)。
5.3 噴攪下沉:開啟深層攪拌機主電機,樁機鉆桿垂直下沉,下沉速度1.0-1.2m/min,下沉過程中,工作電流不大于額定值,遇較硬地層不能下沉時,可泵送少量的水或水灰比較大的水泥漿,凡經(jīng)輸漿管沖水下沉的水泥攪拌樁,噴漿提升前必須將噴漿管內(nèi)的水排清。隨時觀察設備運行及地層變化情況,鉆頭下沉至設計深度。
5.4 攪拌提升:深層攪拌機下沉到達設計深度,在樁端攪拌噴漿30s后勻速攪拌提升。提升過程中始終保持送漿連續(xù),中間不得間斷。如有間斷應進行處理。同時在輸漿管沖水下沉的部位應略停加強攪拌噴漿。
5.5 停粉復攪:重復前次作業(yè)。每根樁均要進行復攪復噴。
5.6 移位:樁機移至下一樁位,重復進行上述步驟的施工。
6.1 所有施工機械均應編號,應將現(xiàn)場技術員、樁機長、現(xiàn)場負責人、現(xiàn)場監(jiān)理、每米噴粉量、樁長等制成標牌,懸掛于明顯處,確保人員到位,責任到人。
6.2 控制鉆機下鉆深度、噴粉高程及?;颐?確保粉噴樁長度滿足設計要求。
6.3 噴粉機應配粉體自動計量裝置,水泥用量應由打印機直接打印,其用量誤差不得大于±1%。
6.4 定時檢查粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻程度。對使用的鉆頭定期復核檢查,其直徑磨耗量不得大于1cm。
6.5 當鉆頭提升至地面以下0.5m時,噴粉機應停止噴粉。
6.6 當噴粉成樁過程中遇有故障而停止噴粉,在第二次噴粉接樁時,其噴粉重疊長度不得小于1m,超過12h的應采取補樁措施。
6.7 為保證攪拌機的垂直度。應在主機上懸掛吊錘進行控制,使垂直度偏差不應超過1%。
6.8 攪拌機噴粉提升的速度和次數(shù)必須符合預定的施工工藝要求,攪拌機每次下沉或提升的時間應有專人記錄,深度應達到設計要求,時間誤差不得大于5S,施工前應丈量鉆桿長度,并標上明顯標志,以便掌握鉆入深度,復攪深度。施工中出現(xiàn)問題應及時處理、做好記錄。
6.9 下鉆速度變慢為0.50 m/min,電流值是定額電流值的125%以上,才可認為已進入持力層。
6.10 儲灰罐容量應不小于一根樁的用灰量,如儲量不足時,不得對下一根樁開鉆施工。
6.11 水泥攪拌樁必須根據(jù)試驗確定的技術參數(shù)進行施工,操作人員應如實記錄壓力、噴粉量、鉆進速度、提升速度、鉆入深度及每根樁的鉆進時間等,監(jiān)理人員應隨時檢查記錄情況。
6.12 樁距、樁徑、噴灰量的檢測控制由監(jiān)理進行全程旁站控制。
6.13 樁長、樁身質量在施工單位自檢基礎上,監(jiān)理抽檢。檢測頻率為3%,其中監(jiān)理1%,施工單位自檢2%。
6.14 抽檢樁應盡可能覆蓋每個施工機組,且分布均勻。
7.1 目測法
成樁7d后,開挖0.5~1.0m深基坑,測量樁位、樁間距,檢查樁數(shù),不符合設計要求時應補樁或采取其它的有效措施;
7.2 輕型動力觸探法
水泥攪拌樁成樁7d可采用輕型觸探法進行樁身質量檢測,抽檢頻率為2%,觸探點應在樁徑方向1/4處。根據(jù)現(xiàn)有的輕便觸探擊數(shù) (N10)與水泥土強度對比關系來看,當樁身7d齡期的擊數(shù)N10大于30擊時,樁身強度就能達到設計要求。輕型觸探可以全樁長檢測,也可按長度檢測。
7.3 水泥攪拌樁成樁28d后,采用小應變方法和地質鉆探方法檢測樁身質量,通過這兩種方法,可以直觀地掌握整根樁的完整性、水泥土攪拌均勻程度、樁的施工長度、是否到達持力層、含灰量及樁的垂直度等。取芯位置應取在樁徑1/4處,而不應取樁中心處,因水泥攪拌樁樁體中心是鉆桿占據(jù)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的平穩(wěn),避免因鉆桿傾斜而造成斜孔,導致鉆芯失敗,鉆芯長度應比樁長50cm左右,以檢驗樁底土性狀。及每根樁取出的芯樣由監(jiān)理工程師現(xiàn)場指定相對均勻部位,送試驗室做三組 (3塊一組)28d齡期的無側限抗壓強度試驗。鉆探取芯抽檢頻率為0.3%。
7.4 如果某段水泥攪拌樁鉆探芯樣檢測結果不合格率小于10%,則可認為該段水泥攪拌樁整體滿足設計要求;如果不合格率大于10%小于20%時,則應在該段同等補樁;如果不合格率大于30%,則該段水泥攪拌樁評定為不合格。
7.5 對攪拌樁取芯后留下的孔洞應采用同等強度的水泥砂漿回灌密實。
7.6 為評價復合地基的承載力,可在成樁28d后,采用小應變對樁進行荷載試驗,隨機抽查的樁數(shù)不宜少于樁數(shù)的3%,且不得少于3根。
7.7 當28d的小應變測試結果不合格時,將檢查樁數(shù)擴大5%。
8.1 對不合格的評判應事實清楚、證據(jù)充分、結論公正。
8.2 若某一檢測段出現(xiàn)1根不合格樁,施工單位可要求復測,復測時在不合格樁附近隨機抽取2根樁進行擴大檢查。如2根樁全部合格,則該樁所代表的這批樁總體評定為合格,無需加樁。若2根樁中有1根不合格,則表明該檢測段整批樁不合格,需進行補樁。
8.3 現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)不合格樁,應及時向業(yè)主、設計代表、監(jiān)理和中心試驗室報告,以便決定是否需要采取地基補強措施。
雖然水泥攪拌樁施工工藝已相對成熟和完善,但水泥攪拌樁施工質量卻常常讓人擔憂。只要我們現(xiàn)場施工人員和工程技術人員提高質量控制意識,不斷完善和改進施工工藝,嚴格控制好原材料,工程質量會有所提高。
[1]TB10113-1996粉體噴攪法加固軟弱土層技術規(guī)范[S].
[2]YBJ225-1991軟土地基深層攪拌技術規(guī)程[S].
[3]GB50021-2001巖土工程勘察規(guī)范[S].
[4]JTJ064-1998公路工程地質勘察規(guī)范[S].