佛山市高明區(qū)滄江泵站管理處 528500
摘要:在水利工程,應(yīng)用粉噴樁來加固軟土地基是一種經(jīng)濟有效的方法,粉噴樁和樁間土可以在變形協(xié)調(diào)作用下共同承擔(dān)上層結(jié)構(gòu)的荷載,提高地基的承載力并減少變形。只有對其施工過程嚴格控制才能提高質(zhì)量,從而保證整個工程的安全。適合水利、建筑、公路橋梁等軟土地基加固處理,值得推廣和應(yīng)用。文章分析水利工程中粉噴樁的施工工藝及影響施工程質(zhì)量的因素,探討提高施工質(zhì)量的方法。
關(guān)鍵詞:粉噴樁;地基處理;質(zhì)量控制;施工方法
粉噴樁是一種高效、經(jīng)濟和安全的地基處理技術(shù),不僅可用于一般工民建和交通工程,也可用于各型水利工程。水泥粉噴法是利用噴粉樁機,將水泥干粉噴入軟弱基土中,并在原位進行強制攪拌,通過水泥和土的一系列復(fù)雜的物理化學(xué)作用形成水泥土樁體,與基土共同作用形成復(fù)合地基,達到提高承載力和減少沉降的目的。實踐結(jié)果表明,
由于受工程地質(zhì)條件的不同,操作者技術(shù)水平的差異,施工工藝不統(tǒng)一,施工設(shè)備性能、人在施工過程中的過多介入等影響,加之深層攪拌樁施工屬地下隱蔽工程,對其施工質(zhì)量仍缺少一種成本低而又快捷高效、準確的檢測手段,因而導(dǎo)致施工質(zhì)量難以實時控制,而一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題再采取補救措施,不但要消耗大量的人力物力,而且勢必影響整個工程的進度,所以如何對施工質(zhì)量進行有效控制顯得尤為重要。
一、影響樁體質(zhì)量的因素
影響水泥粉噴樁攪拌樁的因素眾多,包括工程地質(zhì)條件及土質(zhì)條件、加固料配方的合理性、設(shè)計與施工等方面。
1固化劑的參入比
在一定的荷載下,一般來說固化劑摻入越多,樁身強度越大,灰土置換率越高。復(fù)合地基承載力是由樁體和樁周土強度共同決定的,若固化劑摻入量過低,對復(fù)合地基承載力提高就不明顯。一般固化劑摻入量占加固土體的7%~15%,但是具體設(shè)計時應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況、含水量等因素綜合考慮,在設(shè)計之前要通過室內(nèi)實驗資料,取用稍高于設(shè)計要求的摻入量作為設(shè)計摻入量。
2粉噴樁的樁長
粉噴樁施工樁長必須滿足設(shè)計樁長的要求,然而由于施工機械上沒有深度檢測裝置,監(jiān)理人員也不可能始終守在鉆機旁邊,少數(shù)機組操作人員在鉆頭未到達設(shè)計深度或復(fù)攪深度時就進行提升作業(yè),造成樁長不足或復(fù)攪深度不夠,追求進度影響工程施工質(zhì)量?;蛘唠m然鉆頭已達到設(shè)計深度,提升時進行不噴粉或少噴粉以謀取非法的水泥費用,造成樁長不足,由于軟土的靈敏性比較高,軟土被擾動后液化又不噴水泥,其后果比地基不加固更嚴重。這也是以往造成工程事故的主要原因。由于粉噴樁啟動到水泥從鉆頭的噴粉口噴出,要經(jīng)過較長的輸送管道。這里有一個時間滯后問題,輸送管道越長,時間滯后越大,一般滯后時間為1-2分鐘,所以當鉆頭到達設(shè)計深度就進行噴粉及提升作業(yè),不考慮時間滯后就會造成下部樁段無水泥的情況。正確的操作是應(yīng)在鉆頭到達設(shè)計深度前1-2分鐘前啟動噴粉機,以保證鉆頭提升時水泥已到噴粉口。
3水泥噴入量
影響水泥噴入量的因素很多,包括地層土質(zhì)條件、噴粉時的壓力等,這些因素可導(dǎo)致水泥噴入量或大或小,為了滿足設(shè)計的水泥噴入量,噴粉時就必須進行調(diào)節(jié)控制。
4地基含水量
粉噴樁質(zhì)量的優(yōu)劣主要反映在粉噴樁的強度指標上,含水量的影響很大。水工建筑物由于基礎(chǔ)埋置較深,必須采取可靠的排水措施,以降低地下水位。粉噴樁施工時,應(yīng)對設(shè)計樁深范圍內(nèi)的地下土層含水量進行取樣試驗,通過調(diào)整地下水排量,使地下土層保持適宜的含水量。規(guī)范規(guī)定,地基土的天然含水量在小于30 %時.土中的水分不足以使粉體進行水化作用;當含水量大于70 %時,含水量過高的土壤往往空隙比大,若按常規(guī)摻入粉體數(shù)量,由于水分過多形成不了足夠強度的水泥土樁體.將嚴重影響粉噴樁的強度,此時必須增加粉體的摻入量和采用復(fù)攪的施工工藝。高含水量、大孔隙比和粘粒含量多時,土周圍的束縛力極低,當鉆頭反轉(zhuǎn)提升噴灰時,產(chǎn)生一個垂直向下擠壓力和一個徑向水平推力,由于土呈塑狀.束縛力極低,樁體形成所謂“掉樁”或“下沉”,常為地表下1 m~2 m。當發(fā)生“掉樁”或“下沉”時.只要當時采取立即回填并重新復(fù)噴復(fù)攪,就能克服這種現(xiàn)象,否則,會造成過大的地基沉降。
二、粉噴樁開工之前質(zhì)量控制
粉噴樁開工之前的質(zhì)量控制,必須做好下列工作:
1.熟悉施工圖紙,研究制定詳細的粉噴樁施工工藝流程,編寫粉噴樁的施工組織設(shè)計,查驗樁位中心線和測量成果以及繪制樁位編號圖。
2.確定樁機的種類數(shù)量、性能、功率、每臺機的鉆桿能鉆進的深度。
3.對每臺樁機進行編號,其機長,噴灰工持證上崗,(即上崗證,身份證)和編排班組人員名單。
4.原材料檢驗:檢查水泥是否符合設(shè)計要求的水泥及水泥的牌子、數(shù)量出廠合格證,見證抽樣送檢。
5.逐臺樁機進行檢查,凡是沒有電腦計量裝置的樁機不準進場使用。
6.所有樁機班組人員都必須進行崗前培訓(xùn),這工作主要由施工單位的技術(shù)負責(zé)人組織進行技術(shù)交底和宣布各種制度。比如:每根樁施工成后,必須先由施工單位三檢簽字,最后由當班監(jiān)理人員檢查簽名驗收。凡未經(jīng)過崗前培訓(xùn)的樁機班組人員不能上崗工作。每一根樁未經(jīng)監(jiān)理人員驗收簽字,不得進行下一根的施工。
7.試樁:這項工作報請監(jiān)理單組織,邀請設(shè)計院、質(zhì)監(jiān)站、建設(shè)方有關(guān)人員參加試樁工作。試樁地點與監(jiān)理單位協(xié)商決定。主要考慮試樁地點既有代表性,又不影響后續(xù)工程的施工,因試樁的樁體要進行28天現(xiàn)場足尺樁身無側(cè)限截樁。根據(jù)本工程樁體類型,我們在施工場外的空地進行非工程樁試樁,試樁數(shù)量為2根。通過試樁當場確定粉噴樁工作時下鉆、噴粉、復(fù)攪的速度,即提升噴粉的速度為0.8m/min左右,樁機空載下鉆速度可提高一檔速度,噴粉就在第一次提升時一次性完成,噴粉量為50kg/m。據(jù)此可以計算出每根樁工作至少需要的時間,以便施工時進行控制。
8.對每臺樁機進行質(zhì)量鑒定:量測鉆桿長度:確定要完成一根樁達到設(shè)計深度需要的時間。必須在鉆桿上標定明顯位置記號。以便施工時檢查。樁身垂直度:每臺樁機必須用8#鉛絲焊上一個能確保樁機平穩(wěn)、鉆桿垂直的指針標志。每臺樁機自帶的懸掛垂球尖必須對準指針。以便施工時操作和管理人員檢查。測定水泥計量裝置的準確性:水泥空罐重量有個讀數(shù),選定三包標準50kg重的袋裝水泥,在罐上每加50kg水泥,其讀數(shù)是否增加50kg,增加兩包是否增加100kg如果準確則不需加第三包,然后進行卸荷試驗,撤除一包水泥看讀數(shù)是否減少50kg,撤除二包是否減少100kg。通過這樣可初步判定計量裝置是否準確。鉆頭進行檢查是否達到規(guī)范要求,對那些鉆頭鋼板較薄,剛剛達到500cm的鉆頭,以后施工中要重點抽查。
三、施工過程中的質(zhì)量控制
1.每臺班交接班時進行現(xiàn)場記錄交接班制度。原則上各臺班完成的樁當班驗收完,未經(jīng)驗收或有存在問題的要交待清楚給下一班。
2.每臺班值班員對每臺樁機鉆頭進行抽查。這制度很重要,常查到鉆頭斷了一節(jié)還不知道等現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)不合格的立即令該樁機停下來修理或調(diào)換。
3.在崗前技術(shù)交底會上,宣布每臺樁機噴粉工作中要按每20cm作一個控制段,必須嚴格執(zhí)行以保證樁體噴粉均勻性。因為電腦紙帶打出來每米50KG噴灰量,經(jīng)常存在一米中開始50~70cm噴灰遠遠不夠,而集中在上部30cm里噴夠設(shè)計規(guī)定重量后在提升,這樣樁體噴粉不均勻而電腦打出的紙帶是符合要求的。