隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展,水泥土攪拌樁技術(shù)在軟土地基加固方面得到廣泛應(yīng)用,而作為監(jiān)理人員必須深入學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)機理和施工工藝流程,才能有效確保監(jiān)理質(zhì)量控制的可靠性。下面?zhèn)戎亟榻B從監(jiān)理的角度控制水泥攪拌樁施工質(zhì)量的重點:
一、施工機械
水泥攪拌樁施工設(shè)備應(yīng)選用定型產(chǎn)品,并配有全自動電腦記錄儀的設(shè)備,嚴(yán)禁使用非定型產(chǎn)品,自行改裝設(shè)備。嚴(yán)禁使用沒有管道壓力表和計量裝置的設(shè)備。水泥攪拌樁施工設(shè)備的具體要求如(表1)。
二、配合比設(shè)計
為了經(jīng)濟、合理地確定水泥攪拌樁加固地基的技術(shù)參數(shù),確定與地基土加固相適應(yīng)的水泥品種、標(biāo)號和摻入量,各施工標(biāo)段承包人和監(jiān)理單位在施工前都必須根據(jù)設(shè)計文件提供的地質(zhì)資料,選取典型地段鉆探取樣,進行室內(nèi)配合比試驗,試驗方法可參照《粉體噴攪法加固軟弱土層的考核規(guī)范》(TB10113-96)、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)進行。
1、原材料
①水泥。宜選擇購買信譽好、質(zhì)量穩(wěn)定的大型水泥廠家生產(chǎn)的符合設(shè)計要求的P.O 42.5級普通硅酸鹽水泥。配合比設(shè)計時所用水泥品牌應(yīng)與大規(guī)模施工時擬采用的品牌、標(biāo)號一致,經(jīng)檢驗合格后用于配合比設(shè)計。②試料土。在需要加固處理的軟弱地基內(nèi),選擇有代表性的土層,鉆探取樣采集必要數(shù)量的試料土。
試料土含水量必須在同一地層不同部位至少3處取樣判定。
2、配合比設(shè)計
①試料土制備。試料土制備時應(yīng)除去土中所夾有的貝殼、樹枝、草根等雜物;
當(dāng)采用濕法進行配合比設(shè)計時,應(yīng)采取措施,保證土料的天然含水量;當(dāng)采用干法進行配合比設(shè)計時,土料應(yīng)粉碎、過5mm篩,室內(nèi)加水至重新配制成相當(dāng)于天然含水量的試料土,放置24小時,并防止水份蒸發(fā)。②水泥用量。水泥用量應(yīng)按施工圖設(shè)計文件要求取中值、+5kg/m和-5kg/m三個水泥用量進行試驗,地質(zhì)情況較復(fù)雜時,可在此基礎(chǔ)上適當(dāng)增加+10kg/m和-10kg/m等水泥用量的試驗;根據(jù)室內(nèi)配合比試驗結(jié)果確定實際施工時水泥用量。③試件的制作及養(yǎng)護。
試料土必須與水泥充分?jǐn)嚢杈鶆?,每個試件所需的試料土、水泥的質(zhì)量必須按擬定的配合比事先用天平稱量,并控制 試件達到一定的密度;試件的制模尺寸為70.7mm*70.7mm*70.7mm的立方體。試件可在振動臺上振實,也可人工搗實。每個制成的試樣應(yīng)連試模稱取質(zhì)量,同一類型試件質(zhì)量誤差不得大于0.5%;應(yīng)將制作好的試件帶模放入保濕箱內(nèi)進行養(yǎng)護(如脫模養(yǎng)護,必須等試塊完全成型后,方能脫模);試件養(yǎng)護溫度應(yīng)為20±3℃,濕度應(yīng)為75%;試件養(yǎng)護齡期宜為7d、28d、90d。④試件強度測定。試件強度嚴(yán)格按《軟土地基攪拌樁加固法技術(shù)規(guī)程》(YBJ225-91)進行測定,每組試件必須有三個以上平行試驗。水泥土的強度以28天試塊強度為準(zhǔn),一般要求R28>=0.8Mpa, R90>=1.2Mpa,具體數(shù)值應(yīng)以施工圖設(shè)計文件為準(zhǔn)。
三、現(xiàn)場工藝性試樁
1、試樁目的
根據(jù)室內(nèi)配合比試驗結(jié)果,施工單位必須考慮到不同的地質(zhì)情況,進行現(xiàn)場工藝性試樁,以驗證室內(nèi)配合比,確定主要施工工藝指標(biāo)、試驗樁一般應(yīng)在十根左右,在條件受到限制時,每種配合比不得少于二根。試樁時監(jiān)理和業(yè)主代表應(yīng)到場,同時應(yīng)進行試樁工藝的詳細記錄。
試驗樁施工原則上在室內(nèi)配合比試驗成果確定試樁,但室內(nèi)配合比試驗7天的強度不得低于0.5Mpa。
2、漿(濕)噴樁試樁:
試樁要求滿足設(shè)計水泥漿噴入量的各種技術(shù)參數(shù)。鉆進速度:V<=0.8~1.0m/分鐘;平均提升速度:V<=0.6~0.8m/分鐘;攪拌速度:V=30~50轉(zhuǎn)/分鐘;噴漿時泵內(nèi)泵送能力30~50L/分鐘,并按機械類型及管道長度調(diào)整。
通過試樁,要求能夠掌握下鉆、提升的困難程度;確定鉆頭進入硬土層電流變化程度;確定水泥漿液密度;確定合適的輸漿泵的輸漿量;掌握水泥漿經(jīng)漿泵到達攪拌機噴漿口的時間、攪拌樁機提升速度、復(fù)攪下沉、復(fù)攪提升速度等施工參數(shù)。
四、現(xiàn)場施工
1、開工前準(zhǔn)備
①由指揮部組織對工藝性試樁進行質(zhì)量檢測;②根據(jù)工藝性試樁的檢測結(jié)果編寫施工組織設(shè)計,經(jīng)駐地監(jiān)理組審查、提出書面審查意見后,報總監(jiān)(或總監(jiān)代表)審批同意后方可施工;③編寫安全操作條例,落實安全措施,經(jīng)駐地監(jiān)理工程師審批后方可施工;④攪拌樁施工的場地應(yīng)事先平整,清除地上、地下一切障礙物(包括大塊石、樹根和生活垃圾);⑤場地低洼處,溝塘處應(yīng)及時排水,清淤及回填(壓實度達到80%),不得回填雜土;⑥進行樁位放樣;⑦準(zhǔn)備好施工所需的水泥等原材料,并以檢驗合格。
2、施工工藝
(1)漿(濕)噴樁施工工藝:
①定位。將深層攪拌機移到指定樁位,對中,雙向調(diào)整樁機垂直度。②漿液配制。
根據(jù)試樁檢測結(jié)果確定的配合比嚴(yán)格控制水灰比,加水應(yīng)經(jīng)過核準(zhǔn)的定量容器,水泥漿必須充分?jǐn)嚢杈鶆?。使用砂漿攪拌機制漿時,每次投料后拌和時間不少于3分鐘。檢測水泥漿液密度并記錄。③鉆進、送漿。將制備好的水泥漿經(jīng)篩過濾后,倒入貯漿桶,開動灰漿泵,將漿液送至攪拌頭。噴漿有兩種方式:1.鉆進噴漿。開動灰漿泵,漿液人噴嘴噴出并具有一定壓力后,開始鉆進攪拌,同時根據(jù)試樁結(jié)果調(diào)整灰漿泵壓力檔次,保證噴漿量滿足要求。在鉆進過程中連續(xù)噴入水泥漿液。鉆進至設(shè)計樁長或硬土層后,應(yīng)原地噴漿攪拌30秒。如局部位置存在噴漿不足的情況時,應(yīng)在反轉(zhuǎn)提升的過程中進行補漿。
2.提升噴漿。在鉆進過程中不噴漿,鉆進至設(shè)計樁長或硬土層后,開動灰漿泵,并根據(jù)試樁結(jié)果調(diào)整灰漿泵壓力檔次,保證噴漿量滿足要求。將攪拌頭自樁端反轉(zhuǎn)勻速提升攪拌,并連續(xù)噴入水泥漿液,直至地面。如局部位置存在噴漿不足的情況時,應(yīng)在復(fù)攪的過程中進行補漿。④復(fù)攪。鉆頭提升至地面后,應(yīng)立即反向鉆進復(fù)攪,復(fù)攪深度原則上應(yīng)為樁身全長,如無法進行全程復(fù)攪,應(yīng)報監(jiān)理工程師批準(zhǔn);在復(fù)攪過程中,應(yīng)對局部噴漿不足的樁身部位進行補漿,并防止噴漿口堵塞。⑤資料打印。
成樁后,在鉆機移動前打印施工過程資料和成樁資料,嚴(yán)禁移機后補打資料,成樁資料打印必須有旁站監(jiān)理監(jiān)督,打印完成后交旁站監(jiān)理簽認(rèn)。
3、施工注意事項
為了保證施工質(zhì)量,施工單位要根據(jù)工藝試樁確定的各種操作技術(shù)參數(shù)制定施工要點,并在每臺樁機上的醒目的標(biāo)牌明示。施工過程應(yīng)做好施工原始記錄。
漿(濕)噴法:
為了保證漿(濕)噴樁的垂直度,應(yīng)保證起吊設(shè)備的平整度和導(dǎo)向架的垂直度,攪拌樁的垂直度偏差不得超過1.0%,樁位偏差不得大于5cm。
嚴(yán)格控制鉆機下鉆深度、漿噴高程及停漿面,確保漿噴樁長度和水泥漿液噴入量達到設(shè)計要求,樁長不得短于設(shè)計樁長或監(jiān)理工程師確認(rèn)的施工樁長,全樁水泥用量不得小于試樁時確定的水泥用量,每米用漿量誤差不得大于5%。
水泥漿液應(yīng)按預(yù)定的配比拌制,并應(yīng)有專人記錄每根樁的水泥用量,制備好的漿液不得離析,倒入集料時應(yīng)加篩過濾,以免結(jié)塊,損壞泵體,泵送漿液前,管路應(yīng)保持潮濕,以利輸漿。
攪拌機每次下沉或提升的時間必須有專人記錄,時間誤差不得大于5秒。供漿必須連續(xù),拌和必須均勻,一旦因故停漿,應(yīng)使攪拌鉆頭下沉至停漿面以下0.5m,待恢復(fù)供漿后再噴漿提升,如因故障停機超過3小時,應(yīng)先拆卸輸漿管清洗后備用,此根未完成樁應(yīng)采取補噴措施或重新打設(shè),所有接樁及補樁都必須報現(xiàn)場監(jiān)理批準(zhǔn)并做好記錄。對輸漿管要經(jīng)常檢查,不得泄漏及堵塞,管道長度不大于60m,對使用的鉆頭要定期檢查,其直徑磨耗量不得大于1cm,但也不宜采用直徑過大的鉆頭(以不大于設(shè)計樁徑30mm為宜,以免影響樁身成型質(zhì)量)。應(yīng)注意漿(濕)噴樁的樁位施工順序:在一個區(qū)域內(nèi),應(yīng)先打設(shè)路基兩側(cè)及該處理段兩頭的樁,以形成一個封閉的區(qū)域,再逐漸往中心打設(shè),有利于整體的成樁質(zhì)量和軟基處理效果。漿液儲量應(yīng)不少于一根樁的用量,否則不得進行下一根樁的施工。
五、質(zhì)量檢驗
1、質(zhì)量檢驗方法
水泥攪拌樁的強度介于剛性與柔性樁之間,可從以下幾個方面對加固質(zhì)量進行檢驗;
1)原始報表檢查:施工原始報表應(yīng)詳盡、完善、如實地記錄施工時間和工藝參數(shù),完整地反映施工全過程。
2)人工開挖驗樁:是檢驗攪拌樁質(zhì)量(樁體外觀質(zhì)量和整體性的最簡單最直觀)和樁間距的一種方法。一般在每個段落最后一根樁完成一周后進行,開挖時對樁頭必須小心處理,不準(zhǔn)用重錘敲擊。
3)載荷試驗:樁的載荷試驗是較接近樁的實際工作條件的試驗,用以檢查樁的沉降及地基承載力。
2、質(zhì)量檢測要求
駐地監(jiān)理組的監(jiān)理工作是控制水泥攪拌樁施工中質(zhì)量的關(guān)鍵,因此應(yīng)在施工中著重對以下施工過程進行監(jiān)控(表2):
總結(jié)
以上施工工藝須掌握,關(guān)鍵是要控制水泥漿用量和攪拌時間等重點環(huán)節(jié),并加強24h進行旁站監(jiān)理,軟基處理的成效才能得以滿足設(shè)計及規(guī)范要求。