王亮 楊晶 牛玲艷
摘 要:水泥攪拌樁是一種應(yīng)用較廣泛的地基加固方法,主要應(yīng)用在加固各種飽和軟粘土,利用成樁攪拌設(shè)備,將固化劑(水泥等)在地基深處與地基軟土進(jìn)行攪拌,利用其產(chǎn)生的物理化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度。水泥攪拌樁大面積施工前,應(yīng)進(jìn)行試樁試驗(yàn),確定滿足設(shè)計(jì)要求的施工工藝和各項(xiàng)施工參數(shù),以便指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的正式施工。
關(guān)鍵詞:水泥攪拌樁;施工工藝;技術(shù)措施
1 工程概況
本工程位于某湖大堤西側(cè),地勢(shì)有起伏最大高差有3m左右。該工程施工內(nèi)容為水泥攪拌法及換填墊層法做地基處理,水泥攪拌樁直徑為500mm,在加固的范圍內(nèi)成等邊三角形布置邊長(zhǎng)為1m和1.2m兩種。每根攪拌樁的樁尖必須進(jìn)入持力層1m,換填1:1.5的砂石墊層300mm,壓實(shí)系數(shù)≥0.97。
經(jīng)勘察查明,擬建場(chǎng)地地坪下深20.45米之內(nèi),自上而下分為7個(gè)工程地質(zhì)層,2個(gè)工程地質(zhì)亞層。
2 施工工藝的特殊要求
2.1 施工前將場(chǎng)地整平,并使地平高于樁頂500mm,清除地上石塊、樹(shù)根、垃圾等物,地平局部低洼處應(yīng)回填粘性土,不得回填雜土。
2.2 攪拌樁直徑為500mm,在加固的范圍內(nèi)成等邊三角形布置,邊長(zhǎng)為1m(1.2m)。采用32.5復(fù)合硅酸鹽水泥,預(yù)估水泥摻量為15%~20%;水泥漿水灰比為0.5。
2.3 施工水泥攪拌樁水泥摻入量設(shè)計(jì)要求不少于60kg/m。樁身水泥土28天強(qiáng)度無(wú)極限抗壓強(qiáng)度大于等于2.0Mpa。
3 施工過(guò)程整體部署
3.1 準(zhǔn)備工作階段。在施工前期工程項(xiàng)目部所需要做的準(zhǔn)備工作,如:搭建臨設(shè),建立場(chǎng)內(nèi)供電、供水系統(tǒng),做好材料的訂購(gòu)、復(fù)試,組織機(jī)械設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)、安裝、調(diào)試和圖紙會(huì)審、測(cè)放樁樣等工作。
3.2 施工階段。本階段為樁基施工和砂石墊層階段,是本工程最重要的階段。
3.3 施工結(jié)束后階段。設(shè)備撤場(chǎng)后,需配合甲方做好樁的測(cè)試工作,做好資料的整理工作,通過(guò)質(zhì)檢驗(yàn)收合格后一個(gè)星期之內(nèi)提交完整的竣工資料給甲方,并和運(yùn)行管理單位做好交接工作。
4 施工方法及工藝
4.1 施工準(zhǔn)備
4.1.1 先是布置現(xiàn)場(chǎng)的區(qū)域設(shè)施,進(jìn)場(chǎng)搭建生活設(shè)施、辦公室、倉(cāng)庫(kù),做好水泥罐的基礎(chǔ),機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)。
4.1.2 進(jìn)一步完善施工區(qū)域的供水、供電系統(tǒng)。(1)施工用水。主要是施工攪漿用水,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,擬采用地表積水和地下水源來(lái)滿足施工用水。(2)施工用電。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件配置多個(gè)分電箱,嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)氐氖┕び秒娨笤O(shè)置。
4.1.3 機(jī)械設(shè)備做好組裝和調(diào)試的工作,并報(bào)監(jiān)理。
4.1.4 組織施工材料(水泥)進(jìn)場(chǎng)并復(fù)試,同時(shí)向甲方、監(jiān)理提交施工組織設(shè)計(jì)建議書(shū)供審批。參加圖紙會(huì)審并組織施工人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全交底,測(cè)放軸線、樁位并報(bào)監(jiān)理復(fù)核。
4.1.5 向甲方、監(jiān)理等有關(guān)部門(mén)提交開(kāi)工報(bào)告,召開(kāi)施工前動(dòng)員會(huì)。在開(kāi)工前對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底時(shí),必須讓施工人員(尤其是操作鉆機(jī)的班長(zhǎng))充分了解本工程的土層狀況,水灰比及相關(guān)技術(shù)要求,并做好書(shū)面記錄。
4.2 施工工藝。根據(jù)本工程地層的特點(diǎn),本工程施工采用SJB—Ⅱ型單軸深層攪拌機(jī)械,現(xiàn)場(chǎng)制備水泥漿液,施工工藝流程如右圖。
4.3 施工順序。根據(jù)本工程招標(biāo)工期要求,結(jié)合具體工作量、土層特點(diǎn)和鉆機(jī)性能,共采用20臺(tái)樁機(jī)來(lái)完成施工任務(wù)。施工順序總體上分段分區(qū)域施工。各樁機(jī)分片施工以減少互相干擾,每臺(tái)樁機(jī)均從同一側(cè)向另一側(cè)施工。
5 重點(diǎn)工序施工技術(shù)措施
5.1 樁位測(cè)放。本工程基本是地平樁,道路四周最邊樁的樁位顯得尤為重要,邊樁用經(jīng)緯儀測(cè)放,誤差不得大于2cm,其它的樁位用鋼卷尺測(cè)設(shè)定位即可,誤差控制小于5cm,每根樁位用20cm長(zhǎng)1~1.5cm寬的竹簽打入地下頂部涂紅漆,并和地表面平,以免人員走動(dòng)時(shí)破壞或移位。
5.2 水泥漿液的配制。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合本工程的土層特點(diǎn),水泥漿的水灰比亦嚴(yán)格控制在0.5。水灰比大小的測(cè)定用比重計(jì)測(cè)定。進(jìn)場(chǎng)后通過(guò)將10×20m的試驗(yàn)塊分為四塊,水泥摻量一區(qū)為16%,二區(qū)為18%,三區(qū)為20%,四區(qū)為25%。根據(jù)檢測(cè)報(bào)告確定結(jié)果配合比,一旦確定不得隨意更改。
5.3 施工過(guò)程中的技術(shù)措施。(1)在施工中隨時(shí)檢查水泥用量、樁長(zhǎng)。攪拌頭轉(zhuǎn)數(shù)和提升速度,復(fù)攪次數(shù)和復(fù)攪速度。(2)鉆機(jī)的提升速度:鉆機(jī)的提升速度直接影響樁身質(zhì)量,控制鉆機(jī)提升速度十分重要,根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)及本工程特點(diǎn),鉆機(jī)提升速度控制在0.7m/min范圍內(nèi)。(3)鉆機(jī)垂直度控制:鉆機(jī)就位后,必須保證鉆機(jī)的水平,在機(jī)架上設(shè)一線錘,線長(zhǎng)不小于2m,垂直度偏差控制在1%以內(nèi)。(4)鉆桿下沉鉆進(jìn):速度≤1.0m/min。(5)送漿的連續(xù)性:若中途出現(xiàn)斷漿需重新下沉至斷漿面以下50㎝,再噴漿提升施工,確保不斷漿。(6)樁頭質(zhì)量:在機(jī)架上設(shè)一標(biāo)志,以確定停漿位置,確保樁頭質(zhì)量。(7)施工時(shí)如因故停漿,應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m處,待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿攪拌提升。
A對(duì)鉆頭的要求:根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)及本工程的土層情況,為確保樁的攪拌均勻和噴漿均勻,對(duì)鉆頭作如下要求:(1)十字鉆頭的刀片要有2~3cm厚,并在刀片兩端焊合金,鉆頭不易磨損而確保樁徑。(2)每把刀片下焊2~3個(gè)釘耙,盡量使土體切割攪拌均勻。(3)噴漿口位于刀片下面距軸7~8cm外,保證樁身及樁周?chē)袧{。
B對(duì)水泥漿量的要求:施工過(guò)程中采用SJB型水泥土攪拌樁施工自動(dòng)監(jiān)測(cè)記錄儀,記錄每段深度注入水泥量,保證各加固段漿量充足并隨時(shí)打印整理,攪拌均勻。
6 結(jié)語(yǔ)
水泥攪拌樁通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土和固化劑強(qiáng)制拌和,使軟土結(jié)硬,從而提高地基強(qiáng)度,這種方法適用于軟土地基,效果顯著,處理后可很快投入使用,降低了施工成本,縮短了基礎(chǔ)處理施工工期,在工期緊,出于成本考慮不宜進(jìn)行基坑大開(kāi)挖或者基礎(chǔ)土質(zhì)換填的情況下,選擇適用水泥攪拌樁進(jìn)行基礎(chǔ)處理是有效的施工方案。
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