姜大干 王艷紅
摘 要:隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,為滿足道路交通運輸需求,必須重視公路工程的施工質(zhì)量。作為公路工程軟基施工的重要技術(shù),水泥攪拌樁施工技術(shù)水平的高低直接影響著工程建設(shè)的整體質(zhì)量,為此必須重視其施工技術(shù)的應(yīng)用。本文在充分掌握水泥攪拌樁法基本原理的前提下,要求必須規(guī)范水泥攪拌樁施工工藝,做好質(zhì)量控制工作,只有這樣才能提升其施工的整體質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:公路工程;軟基加固;水泥攪拌樁
一、水泥攪拌樁法基本原理
自上個世紀70年代以后,水泥攪拌樁在我國軟土地基處理中得到了廣泛應(yīng)用,且軟土加固效果良好。目前,常見的水泥攪拌樁法可分為兩類,如漿噴法與粉噴法。漿噴法中水泥的狀態(tài)為液體,是向軟土內(nèi)拌入水泥漿的水泥攪拌法;粉噴法則需利用專業(yè)粉體攪拌機械進行施工,水泥通過壓縮空氣向所需加固軟土地基內(nèi)均勻噴入,通過鉆頭均勻攪拌水泥和軟土,以此構(gòu)成水泥攪拌樁。一般情況下,水泥攪拌樁的處理深度不超過15m,在軟土沉積厚度、含水量較大的路段使用。其作用原理為通過固化劑利用深層攪拌機在地基底部均勻拌和土與固化劑(漿狀、粉狀),保證兩者拌和充分。通過固化劑將軟土性能改善,以此形成復(fù)合地基,提高水穩(wěn)定性及地基承載力。
二、公路軟基加固中水泥攪拌樁的施工工藝
1、配合比試驗
選取施工現(xiàn)場樣土和擾動樣土,送至實驗室內(nèi)做配合比試驗,根據(jù)實驗土樣的含水量、孔隙率以及有機質(zhì)的含量,確定要使用的水灰比、外加劑類型、水泥摻入量。試驗設(shè)備采用的是土工試驗和砂漿混凝土實驗儀器,室內(nèi)制作試件尺寸邊長為70.7mm的立方體試塊,放置在標準的養(yǎng)護室內(nèi),進行不同齡期的養(yǎng)護。用控制應(yīng)力的試驗方法測試抗壓強度。實驗試件每組不少于3個,還要考慮室內(nèi)實驗環(huán)境下配合比與現(xiàn)場施工條件的差異。
2、成樁試驗
成樁試驗應(yīng)該選擇在具有代表性的地段,現(xiàn)場成樁試驗,選取試驗的樁數(shù)量不能少于3根。試驗成樁完成后,要檢查樁身水泥土的密實度、強度。最后根據(jù)試驗數(shù)據(jù)情況,最終確定加入固化劑的摻入比、鉆進的速度、提升的速度、噴漿時壓力、單位時間內(nèi)噴漿量及攪拌次數(shù)等施工參數(shù)。試驗結(jié)束后,監(jiān)理確認各種數(shù)據(jù)后才能正式施工。
3、場地的平整
清理施工現(xiàn)場表面的雜草、雜物,遇到地勢低洼的地段,可以采用回填黏性土的方法,并進行夯實,以滿足樁機行走時對路面地基承載力的要求。對于水田地段,排水疏干后,還要清表0.3—0.5m,將原來地面做成4%的橫坡,并在路基兩側(cè)開挖邊溝。
4、樁位測量放樣
遵循圖紙要求利用全站儀進行準確放樣測量,嚴格按照樁位進行具體樁位的布設(shè),要求控制樁必須進行明顯標志的設(shè)置,同時施工人員必須定期進行復(fù)核。
5、水泥漿拌制
遵循設(shè)計規(guī)定確定水泥漿配合比,嚴格計量水泥、外加劑、摻合料等材料的用量。通過工藝性試驗對混合料攪拌時間進行準確確定,確保攪拌的均勻度, 不能出現(xiàn)團塊現(xiàn)象。如水泥漿出現(xiàn)初凝情況,則不能用于施工。水泥漿攪拌量應(yīng)稍多于每根樁的水泥用量。
6、水泥攪拌機械安裝、就位
攪拌樁機就位后,應(yīng)由相關(guān)人員進行施工,在移動樁機前應(yīng)對施工現(xiàn)場的具體情況進行詳細觀測,同時利用吊錘對鉆桿和地面的垂直角度進行檢測與適當調(diào)整,并將其誤差控制在1%以下。以米為單位在樁機架上畫出長度標記,為鉆桿入土后鉆桿鉆進深度的觀測與記錄提供便利, 按照施工要求, 攪拌樁長應(yīng)大于設(shè)計樁長。
7、攪拌、噴漿
首先將鉆機開啟,使鉆機鉆桿能順著導(dǎo)向架向下進行攪拌切土作業(yè),維持其速度的均勻性及持續(xù)性。并將送漿泵啟動,不斷將水泥漿噴射到土體內(nèi)部,這個過程中應(yīng)按照正、反兩個方向進行雙軸多層葉片的旋轉(zhuǎn),其攪拌深度要符合設(shè)計要求。在達到施工深度要求后,在原有地面進行樁端持續(xù)攪拌噴漿作業(yè),攪拌時間超過30s并進行均勻攪拌。
8、提升攪拌
在公路工程軟基處理中提升水泥攪拌機時,為防止噴漿口被堵塞,應(yīng)邊提升水泥攪拌機邊進行噴漿作業(yè),與此同時,正、反方向旋轉(zhuǎn)攪拌樁機鉆桿上葉并持續(xù)進行水泥漿攪拌作業(yè)。提升水泥攪拌樁機時,其噴漿量應(yīng)控制在總噴漿量5%~10%的范圍內(nèi)。當攪拌機提升高度達到樁頂后,確保其攪拌時間在2min以上,隨后關(guān)閉攪拌機并移位。關(guān)閉攪拌機機械,移位。
三、水泥攪拌樁施工的質(zhì)量控制措施
1、待水泥攪拌成樁施工結(jié)束之后,需進行全面的質(zhì)量檢測工作,避免存在樁體偏差過大的問題。同時著重檢查施工記錄,明確每根樁體水泥用量、噴漿參數(shù)、攪拌時間等各項參數(shù),并以此為依據(jù)評價樁體質(zhì)量,若存在缺陷或不足之處,應(yīng)根據(jù)其所在部位及可能造成的后果,采取相應(yīng)的處理措施。成樁2—4天后,可通過開挖施工的方式檢驗成樁質(zhì)量,開挖深度在1.5—2.0m左右,檢驗樁體直徑、均勻程度等,隨機檢測數(shù)量為總體成樁數(shù)量的2%—3%。同時應(yīng)結(jié)合公路工程實際情況,針對施工難點及重點部位組織技術(shù)培訓(xùn),充分掌握水泥攪拌樁施工規(guī)范及標準,盡量減少人為操作失誤,從根本上提高路基質(zhì)量,構(gòu)建起完善的崗位責(zé)任制度,將具體職責(zé)落實到位,確保施工順利進行。
2、首先加強原材料的質(zhì)量控制,選取正規(guī)生產(chǎn)廠家采購水泥材料,檢驗出廠合格證及質(zhì)檢證明,在進場前進行質(zhì)量檢測,若存在質(zhì)量不達標材料,禁止應(yīng)用在路基施工之中,從源頭上減少質(zhì)量隱患。其次,在充分掌握工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,確定攪拌機械設(shè)備的規(guī)格及數(shù)量,既保證施工順利進行,又避免出現(xiàn)設(shè)備閑置現(xiàn)象,造成不必要的資源浪費。水泥攪拌樁施工之前,必須在技術(shù)人員的指導(dǎo)下,嚴格按照設(shè)計方案的內(nèi)容校驗各項施工參數(shù),為后期施工提供數(shù)據(jù)支持。
3、在水泥攪拌樁施工過程中,必須根據(jù)成樁試驗結(jié)果控制鉆進深度、噴漿量、停漿時間,水泥損耗量應(yīng)控制在2kg/m以內(nèi)。盡量避免出現(xiàn)噴漿中斷的現(xiàn)象,保證樁體的完整性及承載能力,若由于外界客觀因素不得不中斷施工,再次施工時應(yīng)深入斷漿點1m以上的位置,進行攪拌成樁施工,若施工中斷時間過長,需采取補樁處理措施。鉆進施工過程中應(yīng)定期檢查鉆頭葉片,直徑磨損量控制在1cm以內(nèi),將鉆頭表層的泥土及時清除,避免堵塞噴漿口。噴漿量是影響成樁質(zhì)量的關(guān)鍵因素,如出現(xiàn)噴漿量不足的情況,應(yīng)及時復(fù)鉆復(fù)噴,復(fù)噴量不得小于設(shè)計用量。為保證成樁質(zhì)量,以樁頂設(shè)計標高為依據(jù),施工停漿面應(yīng)略高于設(shè)計值0.5m左右,后期基層施工時可鑿除多余部分。
四、結(jié)束語
綜上所述,作為國民經(jīng)濟增長的重要設(shè)施,公路工程建設(shè)必須重視軟土地基加固技術(shù)的應(yīng)用,如選取的軟基加固方法不當,將因產(chǎn)生地基失穩(wěn)、不均勻沉降等問題,由此可見,軟土路基施工方法選擇是否合理、有效已經(jīng)成為公路建設(shè)面臨的首要問題。水泥攪拌樁技術(shù)作為公路深層軟基處理的重要技術(shù)之一,該技術(shù)的應(yīng)用,不僅可以有效提升地基承載力,更是地基變形情況有效控制及地基加固的最佳方式。
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