孫玉川+馬廣東+陳俊伊+呂榮鑫+姜策文+包琳
摘 要:旋噴樁施工技術(shù)也被稱為噴射注漿法,是一種常見的地基施工方法,在各個(gè)大型建設(shè)工程的地基建設(shè)環(huán)節(jié)之中被頻繁應(yīng)用,對(duì)于一些特殊的地基有良好的引用效果,主要是淤泥地基、粘性土地基以及人工填土地基等。再將其應(yīng)用于這幾種特殊的地基之中的時(shí)候,可以有效地對(duì)地基環(huán)境進(jìn)行改善,提升地基的穩(wěn)固性,更好地支撐起整個(gè)工程系統(tǒng)。為了使旋噴樁地基施工技術(shù)能夠更好地應(yīng)對(duì)復(fù)雜的地基建設(shè)情況,技術(shù)人員對(duì)其理論進(jìn)行了研究,尤其是檢測(cè)方面的技術(shù)理論。
關(guān)鍵詞:旋噴樁施工技術(shù);土木工程;檢測(cè)理論;研究;應(yīng)用
地基建設(shè)作為大部分工程的基礎(chǔ)建設(shè)工作在現(xiàn)代的施工工程之中占有重要地位。但是在實(shí)際的地基施工活動(dòng)之中,施工人員常常會(huì)遭遇極其不穩(wěn)定的地基環(huán)境,這種地基建設(shè)條件,提升了地基建設(shè)工作的難度。旋噴樁施工技術(shù)可以幫助地基建設(shè)人員更好地面對(duì)不良的地基施工情況,借助兩個(gè)環(huán)節(jié)的施工工作就可以確保地基的穩(wěn)固性。但是如果存在操作不當(dāng)?shù)那闆r也會(huì)導(dǎo)致旋噴樁施工工作失去控制,因此需要檢測(cè)工作來對(duì)其施工效果進(jìn)行有效評(píng)估。本文對(duì)與其地基檢測(cè)工作相關(guān)的理論進(jìn)行研究,并對(duì)其實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析。
1 檢測(cè)理論分析
現(xiàn)有的旋噴樁檢測(cè)理論可以對(duì)以下三方面的旋噴樁使用效果進(jìn)行研究:
1.1 對(duì)樁體材料進(jìn)行檢測(cè)
在應(yīng)用旋噴樁施工方法的時(shí)候,施工人員需要使用的材料包括外加劑、水泥以及已經(jīng)完成配制的漿液材料等。因此開展檢測(cè)工作的時(shí)候,首先需要對(duì)這幾部分材料進(jìn)行檢測(cè),由于使用的材料數(shù)量過多,因此檢測(cè)人員一般會(huì)選用抽樣檢測(cè)的方法來確定材料的質(zhì)量。對(duì)漿液進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候,檢測(cè)人員應(yīng)用的檢測(cè)方法與對(duì)一般材料進(jìn)行檢測(cè)的方法有所不同,檢測(cè)人員必須要對(duì)每一根樁進(jìn)行至少2次的抽樣性檢驗(yàn),對(duì)漿液的密度進(jìn)行檢查,同時(shí)還要對(duì)成樁的效率以及強(qiáng)度進(jìn)行檢查。
1.2 對(duì)成樁效果進(jìn)行檢測(cè)
開挖檢查、鉆孔取芯、觸探法等均可在此方面適用,具體選擇要結(jié)合工程的實(shí)際條件和相關(guān)單位的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)等靈活進(jìn)行,目前鉆孔取芯方法最為常見,其通常利用地質(zhì)鉆機(jī)在樁徑方向1/4位置垂直選取數(shù)量在樁數(shù)2‰但不低于3根的樁芯,通過樁芯對(duì)旋噴樁的連續(xù)性、長度、密度、均勻性、強(qiáng)度等方面進(jìn)行檢驗(yàn),在將選取的樁芯制作成樣本的前提下,可根據(jù)其具體強(qiáng)度與2兆帕的關(guān)系,進(jìn)行承載比實(shí)驗(yàn)機(jī)和小型壓力實(shí)驗(yàn)機(jī)的靈活選取,做出檢測(cè)報(bào)告,對(duì)旋噴樁的整體性能進(jìn)行反映。在芯樣選擇前應(yīng)先進(jìn)行檢測(cè)點(diǎn)的布置,通常以具有代表性的樁位、發(fā)生過異常情況的部位、底基構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜的部位為檢測(cè)點(diǎn)的主要選擇對(duì)象,在檢測(cè)點(diǎn)布置的過程中,應(yīng)保證其數(shù)量在6個(gè)以上,且在施工孔數(shù)的2%以上。
1.3 對(duì)樁體加固效果進(jìn)行檢測(cè)
在對(duì)旋噴樁技術(shù)的加固效果進(jìn)行研究的時(shí)候,檢測(cè)人員需要進(jìn)行平板載荷檢測(cè)實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)旋噴樁的本體具有的強(qiáng)度提出了要求,其強(qiáng)度必須要滿足實(shí)驗(yàn)載荷條件如果沒有滿足這個(gè)條件,就會(huì)導(dǎo)致旋噴樁的性能以及外觀形狀受到影響,降低加固效果監(jiān)測(cè)的效果。一般存在兩種實(shí)驗(yàn)情況,即多樁與單樁兩種,單樁監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)需要對(duì)承壓板進(jìn)行應(yīng)用,承壓板的形狀一般為方形或者圓形,多樁檢測(cè)工作也需要借助承壓板進(jìn)行檢測(cè),形狀有所不同,除了需要應(yīng)用方形承壓板之外,還可以應(yīng)用矩形承壓板。
在承壓板設(shè)置時(shí),其中心與旋噴樁中心、荷載作用等應(yīng)一致,并將厚度在5至15厘米間的粗砂鋪設(shè)在其下,在測(cè)試的過程中,需要注意其施加的壓力在驗(yàn)收測(cè)試中應(yīng)在設(shè)計(jì)的樁體荷載2倍以內(nèi),目前,實(shí)驗(yàn)中通常以千斤頂作為施壓的主要工具。加固效果的測(cè)試實(shí)際上是對(duì)處理后的地基承載能力的綜合評(píng)估,是對(duì)土木工程后期建設(shè)對(duì)地基承載力的模擬實(shí)驗(yàn),所以其檢測(cè)的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到后期土木建筑應(yīng)用的安全性,現(xiàn)實(shí)意義突出。
2 實(shí)際應(yīng)用分析
旋噴樁是利用鉆機(jī)將旋噴注漿管及噴頭鉆置于樁底設(shè)計(jì)高程,將預(yù)先配制好的漿液通過高壓發(fā)生裝置使液流獲得巨大能量后,從注漿管邊的噴嘴中高速噴射出來,形成一股能量高度集中的液流,直接破壞土體,噴射過程中,鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升,使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌?,在土中形成一定直徑的柱狀固結(jié)體,從而使地基得到加固。
某項(xiàng)土木工程地基處理設(shè)計(jì)中選用旋噴樁復(fù)合地基,其設(shè)計(jì)的復(fù)合地基承載力特征值為200kPa,預(yù)計(jì)單樁承載力特征為300kN,為對(duì)其土木工程地基的施工效果產(chǎn)生全面的認(rèn)識(shí),在檢測(cè)中,對(duì)以下因素進(jìn)行了檢測(cè):首先,在施工28天后,檢測(cè)土體強(qiáng)度的平均值為4670kPa,樁端已經(jīng)進(jìn)入作為持力層的卵石層半米以上,所形成的旋噴樁形狀為方體,長度平均在7.2 米左右,檢測(cè)結(jié)果證明,所形成的旋噴樁的樁體完整性較高,基本可以達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期尺寸要求;其次,在針對(duì)性的平板荷載實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),其復(fù)合地基承載力特征值為240kPa,在設(shè)計(jì)時(shí)要求的200kPa以上,所以旋噴樁的強(qiáng)度可以達(dá)到預(yù)期的效果;再次,通過現(xiàn)場(chǎng)單樁荷載實(shí)驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),單樁豎向承載力特征值為167kN,相比設(shè)計(jì)要求的300kN差距較大,難以滿足實(shí)際需要,所以需要對(duì)此方面進(jìn)行完善處理。
在完成檢測(cè)工作之后發(fā)現(xiàn)在地基施工環(huán)節(jié)之中,基本可以確定旋噴樁施工技術(shù)在地基施工之中的使用問題,根據(jù)本次檢驗(yàn)結(jié)果可以了解到,本次旋噴樁施工技術(shù)具有的主要問題是單樁的承載力不夠,難以起到良好的承載效果,但是平板載荷情況卻基本達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn),因此可以證明本次工程的土與樁的復(fù)合型受力情況相對(duì)穩(wěn)定。根據(jù)這個(gè)應(yīng)用效果,可以確定對(duì)檢測(cè)方法進(jìn)行改進(jìn)的方向,在對(duì)單樁的情況進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候,檢測(cè)人員可以直接借助平板載荷檢測(cè)方法對(duì)地基具有的承載力進(jìn)一步確定。
在對(duì)不同類型的地基進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候,檢測(cè)人員需要根據(jù)土木工程的具體情況來確定檢測(cè)工作,通過檢測(cè)活動(dòng)來確定旋噴樁施工技術(shù)的漏洞所在,以便于確定改善工程建設(shè)情況的方法,降低地基施工行為造成的風(fēng)險(xiǎn)。
結(jié)束語
旋噴樁地基施工技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間比較早,因此在地基建設(shè)工作的不斷應(yīng)用的影響之下,被不斷完善,與過去的旋噴樁施工技術(shù)相比已經(jīng)有了極為明顯的進(jìn)步。施工人員再對(duì)其進(jìn)行使用的時(shí)候,必須要將每米樁之中的漿與土的比例控制好,避免因比例失調(diào)而出現(xiàn)地基施工失誤問題。因此在完成一個(gè)階段的旋噴樁施工技術(shù)應(yīng)用工作之后,施工人員必須要通過合理的檢測(cè)方法對(duì)其運(yùn)用效果進(jìn)行檢測(cè),通過檢測(cè)實(shí)踐活動(dòng)對(duì)檢測(cè)理論體系進(jìn)一步完善。當(dāng)前應(yīng)用的檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)加固效果、樁體材料以及成樁質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),其檢測(cè)內(nèi)容還可以被擴(kuò)充。
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*作者簡(jiǎn)介:馬廣東(1979,02-),男,碩士,講師,從事建筑工程,工程圖學(xué)研究。