趙紅旗+盛獻波
摘 要: 為滿足現代化需求,提高交通運輸效率,必須重視公路軟基處理問題。水泥雙向攪拌樁作為公路工程軟基處理的重要技術之一,將其廣泛應用于軟基施工,可有效改善地基狀況、提高路基強度與剛度。為此,施工企業(yè)必須在充分了解雙向粉噴攪拌樁施工技術的基礎上,做好施工準備工作,只有這樣才能規(guī)范施工工藝,才能達到工程建設經濟效益最大化。
關鍵詞: 公路工程;軟基處理;水泥雙向攪拌樁
一、水泥土雙向攪拌樁的概況
水泥土雙向攪拌樁是通過特制深層攪拌機,利用同軸雙向轉動轉桿以及可自動伸縮的鉆頭,沿深度方向將軟土與固化劑(水泥漿,可摻入一定量的外加劑)就地進行強制攪拌,使土體與固化劑發(fā)生物理化學反應,形成具有一定整體性和一定強度的水泥土復合地基。
1、處理范圍,河(塘)淤積較為嚴重,河(塘)淤積深淺不一,兩側橋臺的處理以及任何底下暗浜、土質不好、不具備承載及摩擦強度的地基處理均可使用。
2、樁體的設計,水泥土雙向攪拌樁的下部直徑采用50cm,擴大頭直徑為100cm,樁長由沉降及穩(wěn)定計算的結果確定,一般樁長為19米,擴大頭高度4米,雙向攪拌樁在平面上呈正三角形布置。室內配比試驗水泥土90天強度應達到1Mpa。
3、主要材料要求及水泥摻量的確定,固化劑宜選用強度等級為42.5級以上的普通硅酸鹽水泥,水灰比可選用0.50~0.60。外摻劑可根據工程需要和土質條件選用具有早強、緩凝、減水以及節(jié)省水泥等作用的材料,但應避免環(huán)境污染。添加劑為純凈的生石膏粉,水泥用量擴大頭部分為200kg/m左右,下部為50kg/m左右。
二、公路工程水泥土雙向攪拌樁施工準備
1、施工準備
開工前準備,在水泥土雙向攪拌樁施工以前,施工單位要充分做好一切施工場地的準備工作,具體包括如下幾個方面:進出場地的道路通暢,路基承載力應允許運輸車輛通行。
施工場地已經平整,地上、地下障礙物已清除(包括大塊石、樹根、垃圾、線路、排水溝等),場地要滿足樁基的位移要求。有低洼、溝塘的施工地段已排水回填,壓實度要達到80%以上,回填材料不得用雜土,不得有直徑大于8cm的石塊。查閱場地勘測資料,對施工地段的土質情況要充分了解,對地下有無管線及需解決的問題應書面上報監(jiān)理及業(yè)主認可。根據設計要求,對現場進行測量放線,定出樁位,并撒上白灰或定入木樁。準備好施工所需要的水泥等材料,并經檢驗合格。
2、工藝性試樁
為了更科學的指導施工,嚴格控制水泥土雙向攪拌樁施工質量,在正式施工前,必須進行現場工藝性試樁,檢驗室內試驗所確定的水灰比是否合適,同時合理選擇噴漿口的位置及大?。ü﹨⒖嫉膰娮炜诘奈恢迷谌~片的2/3處,漿口大小按現場測定)。掌握下鉆、提升的困難程度。確定鉆頭進入硬土層電流變化情況。確定水泥漿液密度。確定合適的輸漿泵的輸漿量。掌握水泥漿到達噴漿口的時間、攪拌機提升、下沉、復攪提升速度等參數。驗證鉆頭葉片的角度設置。驗證成樁的均勻度及樁徑大小。一般情況下,同一場地驗樁根數不少于3根,根據工藝性試樁檢測結果編寫施工組織設計,報總監(jiān)及業(yè)主審查后方可開工。
三、公路軟基處理水泥雙向攪拌樁施工流程
1、施工放樣
測量器具與設備是公路工程施工測量的主要機械設備,根據設計規(guī)定在實地進行道路具體標定,為公路路基施工作業(yè)提供便利?;謴椭芯€測量、測設施工控制樁、測設路基邊樁及邊坡等都是路基施工測量的主要任務。完成測量放線工作后,應對路基施工人員進行技術交底。
2、樁機對位
按照設計要求對加固機體位置進行確定,鉆機井架需進行深度標志尺設置,為樁機施工流程觀測提供便利,調平施工需在鉆機就位后進行,通過水平尺對粉噴機械水平進行準確測量,通過錘球對鉆機井架垂直度進行測定,確保攪拌軸的垂直度,一般偏差需控制在1%以內。
樁機與樁位對準時,允許偏差需控制在5厘米以下。位移過程中,樁機常常損壞樁位,對樁機對位準確度造成嚴重影響,這種情況下,需重視樁間距,也可將一根長竹篙系在樁機,確保其垂直樁機,隨后通過卷尺將鉆桿中心和相同排列樁間距進行準確測量,以此對準樁位,防止漏樁情況的產生。
3、下鉆
鉆機就位后,攪拌鉆機啟動并實施送氣施工。鉆頭50厘米下鉆時,實施送粉施工,避免鉆頭因固化劑出現堵塞現象。鉆頭需同時進行旋轉、鉆進施工,其旋轉速度可通過內外鉆桿動力發(fā)動裝置加以控制。鉆進施工中,順時針外鉆桿旋轉破土,軟弱土層內鉆進速度可選取4檔(每分鐘0.85米),逆時針內鉆桿旋轉噴粉,相比設計噴粉量,內鉆桿噴粉量需控制在80%以上。要求鉆進速度等同于外鉆桿旋轉速度,內鉆頭需均勻攪拌水泥、土。選取3檔(每分鐘0.35米)施工堅硬土層,要求緩慢下鉆,避免機械損壞。
4、鉆進結束、噴粉提升
下鉆到設計標高位置并鉆至50到100厘米硬層后可停止鉆進施工,設計標高位置內外鉆桿無需提升作業(yè),20到30秒為停止時間,以此充分拌和水泥與土,提高樁底施工質量。加固料由料罐向送灰口運送時,具備相應時間延遲情況,此時鉆進提升不能在沒有噴粉的情況下進行,避免鉆頭提升時鉆頭堵塞現象的出現。鉆頭以反向形式旋轉、提升,達到再次攪拌水泥與土的作用,以此為成樁質量提供可靠保證。
提升過程中需對提升速度加以控制,并重視灰罐壓力情況,選取4擋(每分鐘0.65分鐘)提升速度,確保噴粉計量器數字變化的規(guī)律性,如管道不通順及灰罐壓力加大,表明堵塞現象已出現于鉆頭送灰孔內,此時需做好處理工作。送灰粉體需具有連續(xù)性,以此確?;旌狭习韬偷木鶆蚨确鲜┕ひ?guī)定。
5、提升結束
鉆頭與地面距離為50厘米時,發(fā)送器則可停止噴粉作業(yè),以此成樁。因裝置回路屬于封閉性裝置,回路輸送時,空氣內不會出現粉體噴散現象,降低對空氣的污染程度,避免鉆頭堵塞。
6、停機、移位
攪拌鉆頭提升至樁頂50厘米后,無需進行提升施工,應在原位進行2分鐘轉動,確保樁頭具有良好的密實度。攪拌鉆頭提升高度高于地面時,需將主電機、泥漿泵關閉,認真做好施工記錄工作。通過樁機液壓系統(tǒng),向下一個樁位移動樁機,并進行有效施工。
四、結束語
綜上所述,在公路路基施工中,如何優(yōu)質、高效的處理好軟土地基一直是一個困擾施工技術人員的問題,水泥雙向攪拌樁的應用有效解決了這一問題。由于其具有成樁質量好、強度高等特點,可增大樁間距,減少樁數量,達到設計要求,節(jié)約成本。目前,該技術已得到廣泛應用并取得了良好的施工效果,其科學性已經在實際工程中得到證實?!?/p>
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