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        探討水泥攪拌樁在公路軟土地基施工中的應(yīng)用

        2013-09-06 06:03:14朱勢軍
        黑龍江交通科技 2013年7期
        關(guān)鍵詞:灰漿技術(shù)參數(shù)試樁

        朱勢軍

        (安順市經(jīng)緯公路勘察設(shè)計(jì)室)

        1 工程概況

        某單向雙車道高速公路的一段深厚軟土層,由于地基進(jìn)行清淤的深度較大,公路路基的填土較高且施工周期短,為了減小該公路路基的工后沉降,避免在通車后對公路的運(yùn)營使用產(chǎn)生不利影響,該段路基在施工過程中采用水泥攪拌樁的方法對軟土地基進(jìn)行處理,水泥摻入比為15%,水泥采用的是標(biāo)號為32.5號的普通硅酸鹽水泥。水泥攪拌樁的長度為16 m,直徑為500 mm,樁間距80 cm,采用正三角形的形式進(jìn)行布置。

        2 水泥攪拌樁試樁施工技術(shù)參數(shù)

        設(shè)計(jì)水泥摻入比15%,則每延米水泥摻量=被加固土體重量 ×15%=3.14 ×0.52×1 ×1.7 ×103 ×0.15=100.0 kg。

        參考相似軟基土層加固施工各項(xiàng)施工技術(shù)參數(shù),決定3棵試樁的施工技術(shù)參數(shù)如表1。

        表1 試樁的施工技術(shù)參數(shù)

        鉆進(jìn)、提升時(shí)管道工作壓力0.1~0.2 MPa;噴漿時(shí)管道工作壓力0.4~0.6 MPa;鉆進(jìn)速度定為 1.0 m/min;提升速度定為0.5 m/min。根據(jù)現(xiàn)場工藝試樁情況確定,其原則是管道工作壓力、鉆進(jìn)預(yù)攪、提升噴漿速度能夠保證攪拌均勻,且提升至樁頂時(shí)噴漿量恰好達(dá)到設(shè)計(jì)水泥用量。

        根據(jù)以往相似軟基土層加固施工的經(jīng)驗(yàn),在采用0.5∶1水灰比,每米水泥用量50 kg,鉆進(jìn)、提升時(shí)管道工作壓力0.1 ~0.2 MPa;噴漿時(shí)管道工作壓力 0.4 ~0.6 MPa;鉆進(jìn)速度定為1.0 m/min;提升速度定為0.5 m/min施工時(shí),最終結(jié)果遠(yuǎn)好于設(shè)計(jì)。施工段地質(zhì)條件與其大致相同,故試樁采用以上參數(shù)應(yīng)能達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

        3 水泥攪拌樁的施工工藝

        (1)打樁設(shè)備的定位:樁機(jī)移動至所標(biāo)定的樁位并進(jìn)行對中;調(diào)平樁機(jī),然后從相互垂直的兩個(gè)方向調(diào)整鉆塔的垂直度,確保其偏差小于1.5%。

        (2)攪拌鉆進(jìn):開啟設(shè)備將攪拌鉆鉆至設(shè)計(jì)的深度。

        (3)水泥漿的準(zhǔn)備:在攪拌鉆鉆進(jìn)的過程中同時(shí)進(jìn)行水泥漿的制備,水泥漿水灰比應(yīng)依據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告進(jìn)行調(diào)整并控制在0.4 ~0.6之間。

        (4)噴漿攪拌提升:當(dāng)鉆頭到達(dá)目標(biāo)深度后打開灰漿泵,等水泥漿到噴漿口時(shí),一邊提升鉆頭一邊進(jìn)行噴漿攪拌,在提升的過程中速度必須控制好,工程中通常提升速度在0.58~0.99 m/min之間,以便土體和水泥漿能夠拌和充分,而且噴漿量必須控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。

        (5)重復(fù)攪拌:當(dāng)鉆頭邊噴漿邊提升到達(dá)樁體頂面時(shí)將灰漿泵關(guān)掉,攪拌鉆頭再次重復(fù)攪拌到達(dá)設(shè)計(jì)的深度,然后提升到地面。這樣水泥攪拌樁成樁的過程就完成了。

        4 水泥攪拌樁的技術(shù)要求和質(zhì)量保證

        水泥攪拌樁在施工過程中應(yīng)該滿足一定的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。該工程的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)如表2所示。施工設(shè)備應(yīng)該與地面基本保持垂直,特別是樁架要保持豎直,在施工過程中如果出現(xiàn)鉆機(jī)傾斜應(yīng)該馬上進(jìn)行校正。進(jìn)行水泥攪拌樁施工時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格按規(guī)定參數(shù)進(jìn)行鉆進(jìn)攪拌成樁,當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)計(jì)深度后停止下降,進(jìn)行攪拌1min并確?;覞{能夠噴出后再提升鉆頭,提升過程中要控制好提升和攪拌的速度以及灰漿量。

        表2 水泥攪拌樁各項(xiàng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)

        水泥質(zhì)量也應(yīng)該嚴(yán)格控制,水泥漿中的水泥品質(zhì)應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)以及相關(guān)規(guī)范的要求。在水泥材料進(jìn)入工地現(xiàn)場前,應(yīng)該先進(jìn)行抽樣做安定性和膠砂強(qiáng)度等指標(biāo)的檢測,檢測滿足規(guī)定要求后才可以進(jìn)入施工現(xiàn)場使用。施工用水應(yīng)為人畜飲用水。如為自然水源應(yīng)做水質(zhì)分析,檢驗(yàn)合格后才準(zhǔn)使用。水泥攪拌樁施工設(shè)備安裝結(jié)束后必須進(jìn)行認(rèn)真全面的檢查校正,確保壓力泵和水泥制漿罐能夠正常工作;對機(jī)身的豎直度進(jìn)行簡單調(diào)整;檢查確保鉆桿長度和鉆頭直徑能夠滿足工程設(shè)計(jì)的要求;進(jìn)行水泥漿輸送的導(dǎo)管不能堵塞或者漏漿;外接電源和發(fā)電機(jī)應(yīng)該與樁機(jī)電路保持接通狀態(tài)。

        5 體會

        (1)水泥攪拌樁一般用于軟土地基的加固處理,包括一般的黏土,人工填土和可塑性粉土等軟弱土層的處理,但是不適用于填土中含有粒徑大于10 cm碎石的情況。

        (2)深層攪拌施工法就是通過攪拌鉆頭將軟土和水泥強(qiáng)行攪拌混合。水泥土攪拌的次數(shù)越多,則混合物越均勻,水泥攪拌樁的強(qiáng)度離散性就越小。在攪拌施工過程中存在一個(gè)最佳的次數(shù),可以通過在現(xiàn)場先采用成樁工藝試驗(yàn),以達(dá)到快速施工和均勻拌和的目的。

        (3)攪拌施工設(shè)備非常笨拙,移動性差,鉆進(jìn)能力有待進(jìn)一步提高。如果存在硬層或者障礙物時(shí),攪拌鉆頭的克服能力不強(qiáng),機(jī)械施工設(shè)備的技術(shù)性能有待進(jìn)一步改善。

        :

        [1]夏曉婉.淺析水泥攪拌樁在蘇虞張一級路改造工程中的應(yīng)用.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2009,(14):47.

        [2]朱建軍.水泥攪拌樁和碎石樁在??谑心掣蹍^(qū)重箱堆場軟基處理工程中的綜合應(yīng)用.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2009,(16):55-56.

        [3]王國強(qiáng),吳志海,丁振杰.安徽池州至安慶高速公路大渡口段軟土路基工程地質(zhì)研究(英文).地球與環(huán)境,2005,(S1):77.

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