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        雙孔不均衡噴漿攪拌水泥土施工技術(shù)

        2019-06-17 06:51:54楊廣鴻
        城市建筑空間 2019年2期
        關(guān)鍵詞:雙孔噴漿水泥漿

        楊廣鴻

        (寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院,浙江 寧波 315200)

        水泥土攪拌法處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、黏性土以及無(wú)流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基,在東南沿海各省地基處理中應(yīng)用較為廣泛。雙孔不均衡噴漿攪拌水泥土施工技術(shù),通過(guò)工程應(yīng)用實(shí)踐,與傳統(tǒng)的單孔均衡噴漿攪拌水泥土施工技術(shù)相比,可使水泥土攪拌工程施工在確保施工質(zhì)量的前提下,節(jié)約水泥用量10%~15%,實(shí)現(xiàn)建筑施工節(jié)能降耗、提高工程質(zhì)量、節(jié)約施工成本的目標(biāo),具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

        1 施工特點(diǎn)

        1)雙孔噴漿水泥土攪拌施工工法改進(jìn)了水泥土施工設(shè)備的攪拌頭,攪拌頭上增加一個(gè)噴漿裝置,改變以往設(shè)備單孔噴漿的不足。

        2)水泥土攪拌施工過(guò)程中根據(jù)土層特性、設(shè)計(jì)承載要求,對(duì)不同高度部位的水泥土采用不均衡噴漿攪拌施工技術(shù),在確保工程質(zhì)量的前提下,可減少水泥用量,節(jié)能降耗,節(jié)約工程成本。

        3)雙孔噴漿攪拌水泥土施工技術(shù)與傳統(tǒng)單孔噴漿水泥土攪拌施工技術(shù)相比,能使水泥與攪拌土摻和更均勻合理,提高工程質(zhì)量和施工效率。

        2 使用范圍

        “雙孔不均衡噴漿攪拌水泥土施工技術(shù)”適用于水泥土深層攪拌法形成的水泥土加固體,用作豎向承載的復(fù)合地基、基坑工程圍護(hù)擋墻、被動(dòng)區(qū)加固、防滲帷幕,大體積水泥穩(wěn)定土的施工。尤其在基坑工程圍護(hù)擋墻、被動(dòng)區(qū)加固、防滲帷幕以及大體積水泥穩(wěn)定土的施工中經(jīng)濟(jì)效果更為顯著。

        3 工藝原理

        1)根據(jù)流體力學(xué)理論,運(yùn)用淋浴頭原理,開(kāi)發(fā)研制一種雙噴漿式攪拌頭,實(shí)現(xiàn)雙孔噴漿,提高水泥漿與攪拌土拌合均勻度,減少水泥用量,提高水泥攪拌土的施工質(zhì)量(見(jiàn)圖1)。

        2)根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)受力工況與土層特性,施工時(shí),在不同埋深的土層水泥漿與攪拌土拌合時(shí),采用不均衡噴漿,提高施工質(zhì)量和水泥利用率,降低水泥用量,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排降耗。

        圖1 雙噴漿攪拌頭剖面

        4 施工工藝流程及要點(diǎn)

        4.1 工藝流程(見(jiàn)圖2)

        圖2 雙孔不均衡噴漿攪拌水泥土施工工藝流程

        4.2 工藝要點(diǎn)

        4.2.1 雙孔不均衡噴漿水泥攪拌土施工前

        1)計(jì)算每米攪拌樁水泥含量 根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告分析土層性質(zhì)、分布及土層厚度,比對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的攪拌樁規(guī)格和攪拌土設(shè)計(jì)水泥含量,計(jì)算每米攪拌樁水泥含量。

        2)水泥攪拌樁放樣定位 依據(jù)施工圖紙、擬建工程規(guī)劃坐標(biāo)控制網(wǎng),進(jìn)行水泥攪拌樁定位放樣。

        3)樁機(jī)就位調(diào)平 按照攪拌樁施工方案擬定的施工路線圖,把組裝維修保養(yǎng)過(guò)的水泥土攪拌機(jī)械移動(dòng)到施工路線圖指定的初始樁位上。

        4)水泥漿拌制 按照施工圖紙要求的水泥類(lèi)型、強(qiáng)度等級(jí)、水灰比,在攪拌器中拌制出符合設(shè)計(jì)要求的水泥漿。

        5)計(jì)算每立方體積水泥漿中水泥含量 按設(shè)計(jì)要求的水灰比配制水泥漿,測(cè)量水泥漿比重,計(jì)算每立方體積水泥漿中水泥含量。由于水泥品種不同水泥的密度不同,同樣水灰比的水泥漿,單位體積中水泥的含量也不相同。

        6)計(jì)算噴漿孔每分鐘流量 按1m/min的提升、鉆進(jìn)速度及攪噴工藝,計(jì)算所需噴漿孔每分鐘流量;噴漿、攪拌工藝不同,所需噴漿孔每分鐘流量也不同。

        7)機(jī)械設(shè)備調(diào)試與試攪試噴 確定水泥漿泵輸漿量、水泥漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間和起吊設(shè)備提升速度等施工技術(shù)參數(shù),根據(jù)設(shè)計(jì)要求,通過(guò)工藝性成樁試驗(yàn)確定施工工藝。

        4.2.2 雙孔不均衡噴漿水泥攪拌土施工

        1)攪拌樁機(jī)底盤(pán)和導(dǎo)向架要保持垂直,攪拌樁垂直偏差不得大于1%;樁位偏差不大于50 mm;成樁直徑和樁長(zhǎng)不得小于設(shè)計(jì)值。

        2)所制備好的水泥漿不能離析,進(jìn)入輸漿系統(tǒng)前必須用篩網(wǎng)過(guò)濾,泵送必須連續(xù)。拌制水泥漿液的罐數(shù)、水泥和外加劑用量以及泵送漿液的時(shí)間等應(yīng)有專(zhuān)人記錄。

        3)攪拌機(jī)噴漿提升的速度和次數(shù)必須和施工工藝要求相符,要有專(zhuān)人記錄。

        4)水泥漿液到達(dá)出漿口后,要噴漿攪拌30s,以便水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬?,再開(kāi)始提升攪拌頭。

        5)不均衡噴漿的部位、提升速度和水泥漿量要事先計(jì)算,標(biāo)注在施工圖上,由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人向施工操作人員進(jìn)行詳細(xì)的書(shū)面技術(shù)交底;施工操作人員要嚴(yán)格按照技術(shù)交底進(jìn)行施工。

        6)攪拌機(jī)預(yù)攪拌下沉?xí)r,遇到硬土層下沉太慢時(shí),可適量沖水,但要考慮沖水對(duì)樁身強(qiáng)度的影響。

        7)如果施工時(shí)因故停漿,要將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下500 mm處,待恢復(fù)供漿時(shí)再?lài)姖{攪拌提升。預(yù)計(jì)停機(jī)時(shí)間超過(guò)3h,停止攪拌前要用清水清洗輸漿管路;若因停電、噴漿泵故障等停機(jī)時(shí)間不可控,停機(jī)時(shí)間超過(guò)3h,要先拆缷輸漿管路,并清洗。

        8)樁壁加固時(shí),相鄰樁的施工時(shí)間間隔不要超過(guò)24h。如果間隔時(shí)間太長(zhǎng),與相鄰樁無(wú)法搭接時(shí),要采取局部補(bǔ)樁或注漿等補(bǔ)強(qiáng)措施。

        5 材料與設(shè)備

        5.1 材料

        1)雙孔不均衡噴漿水泥土攪拌施工所用的水泥應(yīng)符合設(shè)計(jì)及GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》要求,要有出廠合格證并經(jīng)隨機(jī)抽樣送檢復(fù)試合格后方可使用;外加劑符合GB 8076—2008《混凝土外加劑》、GB 50119—2013《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》等和有關(guān)環(huán)境保護(hù)的規(guī)定。

        2)施工用水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合JGJ 63—2006《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。

        5.2 機(jī)具設(shè)備(見(jiàn)表1)

        表1 機(jī)具設(shè)備

        6 質(zhì)量控制

        1)認(rèn)真研究施工圖紙,積極參加設(shè)計(jì)交底,詳細(xì)了解領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖。

        2)根據(jù)《施工組織設(shè)計(jì)》《水泥土攪拌施工專(zhuān)項(xiàng)方案》,組織施工人員進(jìn)行作業(yè)前技術(shù)交底。

        3)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管力度,責(zé)任落實(shí)到人。

        4)做好機(jī)械設(shè)備的日常維護(hù),確保機(jī)械設(shè)備的良好工作狀態(tài)和精度。

        5)檢查進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)原材料的質(zhì)保文件,按照規(guī)范要求做好復(fù)驗(yàn)測(cè)試工作,不合格材料不準(zhǔn)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

        6)優(yōu)化施工方案,合理分配各項(xiàng)資源,做到人盡其才,物盡其用,提高工程質(zhì)量,確保施工進(jìn)度。

        7)依據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的樁型、樁的承載特征,計(jì)算不均衡噴漿部位的標(biāo)高、噴漿量,并在施工圖上準(zhǔn)確標(biāo)注,對(duì)施工操作人員進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)交底。

        8)在正式攪拌樁施工前,按施工組織設(shè)計(jì)和水泥土攪拌施工專(zhuān)項(xiàng)方案確定的攪拌施工工藝制作數(shù)根試樁,最后確定水泥漿的水灰比、泵送時(shí)間、攪拌機(jī)提升速度和復(fù)攪深度等參數(shù)。

        9)嚴(yán)格控制施工中噴漿提升速度,因?yàn)槌蓸顿|(zhì)量?jī)?yōu)劣的關(guān)鍵是注漿量、水泥漿與軟土攪拌的均勻程度。

        10)按照施工方案要求,對(duì)每一延米的施工質(zhì)量技術(shù)數(shù)據(jù)做好詳實(shí)記錄,記錄人要簽名并對(duì)記錄的真實(shí)性、準(zhǔn)確性負(fù)責(zé),確保施工質(zhì)量可追溯。

        11)依據(jù)圖紙和質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、監(jiān)理規(guī)范規(guī)定對(duì)工序質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,并做好驗(yàn)收記錄,形成工程檔案資料。

        7 安全控制措施

        1)認(rèn)真貫徹“安全第一,預(yù)防為主,綜合治理”的方針,根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定、條例,結(jié)合本單位的實(shí)際情況和工程具體特點(diǎn),組成專(zhuān)職安全員和班組兼職安全員及工地安全用電負(fù)責(zé)人參加的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò),執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制,明確各級(jí)人員的職責(zé),認(rèn)真抓好安全生產(chǎn)。

        2)施工現(xiàn)場(chǎng)按照符合防火、防雷、防風(fēng)、防觸電等安全規(guī)定和工地安全文明施工要求進(jìn)行布置,并完善布置各種安全標(biāo)識(shí)。

        3)各類(lèi)房屋、庫(kù)房、料場(chǎng)的消防安全距離符合公安消防部門(mén)的規(guī)定,室內(nèi)不堆放易燃品;嚴(yán)格做到不在材料庫(kù)等處抽煙;隨時(shí)清除現(xiàn)場(chǎng)的易燃雜物;不在有火種的場(chǎng)所或近旁堆放生產(chǎn)物資。

        4)施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)用電嚴(yán)格按照J(rèn)GJ 46—2012《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

        5)供電電纜線路采用“三項(xiàng)五線制”接線方式,電氣設(shè)備和電氣線路必須有良好的絕緣,施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)架設(shè)的電力線路其懸掛高度和線間距,除按照安全規(guī)定要求布設(shè)外,并將其布置在專(zhuān)用的電線桿上。

        6)施工現(xiàn)場(chǎng)使用的手持照明燈具,使用36V安全電壓。

        7)室內(nèi)配電柜、配電箱前要有絕緣墊,并安裝漏電保護(hù)裝置。

        8)制定施工現(xiàn)場(chǎng)施工安全應(yīng)急預(yù)案,使施工發(fā)生時(shí)損失降到最低。

        9)建立完善的施工安全保障體系,加強(qiáng)施工作業(yè)中的安全檢查,確保施工安全。

        8 環(huán)保措施

        1)成立施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境保護(hù)管理小組,在工程施工工程中嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)、規(guī)章,加強(qiáng)對(duì)施工燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、生產(chǎn)生活垃圾、廢渣、揚(yáng)塵的控制和治理,遵守有防火和廢棄物處理的規(guī)章制度,做好交通環(huán)境疏導(dǎo),充分滿足便民要求,認(rèn)真接受城市交通管理,隨時(shí)接受相關(guān)單位的監(jiān)督檢查。

        2)在散裝水泥罐放料口設(shè)置圍擋,防止粉塵四處飄散。

        3)對(duì)施工中可能影響到的各種公共設(shè)施制定可靠的防止損壞和移動(dòng)的實(shí)施措施,加強(qiáng)實(shí)施中的監(jiān)測(cè)、應(yīng)對(duì)和驗(yàn)證。同時(shí),將相關(guān)實(shí)施方案和要求向全體施工人員詳細(xì)交底。

        4)設(shè)立專(zhuān)用廢漿、污水收集排放系統(tǒng),認(rèn)真做好無(wú)害化處理,從根本上防止施工中的廢水、廢漿亂流。

        5)廢水除按照環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)外,并按當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求指定的地點(diǎn)排放,棄渣及其他工程材料廢棄物按工程建設(shè)指定的地點(diǎn)和方案進(jìn)行合理堆放和處置。

        6)優(yōu)先選用低噪的環(huán)保機(jī)械。采取設(shè)立隔聲墻、隔聲罩等消聲措施,降低施工噪聲到允許值以下,同時(shí)盡可能避免夜間施工,以防擾民。

        7)對(duì)施工場(chǎng)地道路進(jìn)行硬化,并在晴天經(jīng)常對(duì)施工通行道路進(jìn)行灑水、打掃,防止塵土飛揚(yáng),污染周邊環(huán)境。

        9 效益分析

        1)節(jié)約水泥 創(chuàng)新型雙噴漿攪拌頭和不均衡噴漿技術(shù)的應(yīng)用,提高了建筑材料的使用效率,與傳統(tǒng)的水泥攪拌土施工技術(shù)相比,可節(jié)約水泥用量10%~15%。

        2)提高施工質(zhì)量 雙噴漿攪拌水泥土施工技術(shù)較好地解決了施工材料用量與質(zhì)量控制的矛盾,可提高工程施工質(zhì)量,降低水泥用量和工程施工成本。

        3)社會(huì)效益顯著 水泥得到高效使用,減少因生產(chǎn)水泥消耗標(biāo)準(zhǔn)煤排放二氧化碳對(duì)環(huán)境的污染,改善了大氣環(huán)境,對(duì)建設(shè)低耗、節(jié)能、減排的節(jié)約型社會(huì)有較大的推動(dòng)作用。

        10 應(yīng)用實(shí)例

        浙江省寧波市鎮(zhèn)海區(qū)某工程地下1層,地上主體7層。地下室層高4.5m,基礎(chǔ)挖深超過(guò)6m,深基坑圍護(hù)采用水泥攪拌樁重力擋土墻、排樁+支撐體系。在水泥攪拌樁重力擋土墻施工過(guò)程中,應(yīng)用雙孔噴漿攪拌水泥土不均衡噴漿技術(shù)施工,提高了水泥攪拌樁施工質(zhì)量,節(jié)約15%水泥用量,節(jié)約14%用水,該工程被評(píng)為寧波市“甬江杯”優(yōu)質(zhì)工程。

        11 結(jié)語(yǔ)

        雙孔不均衡噴漿攪拌水泥土施工技術(shù)用于豎向承載的復(fù)合地基、基坑工程圍護(hù)擋墻、被動(dòng)區(qū)加固、防滲帷幕,大體積水泥土穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的施工,通過(guò)分析結(jié)構(gòu)受力和設(shè)計(jì)意圖,根據(jù)流體力學(xué)原理,創(chuàng)新改進(jìn)水泥土攪拌設(shè)備,對(duì)需要加固的土體進(jìn)行不均衡噴漿攪拌,較好地解決了施工材料用量與質(zhì)量控制的矛盾,工程施工質(zhì)量可靠,節(jié)省水泥用量,降低工程施工成本。水泥得到高效利用,減少因生產(chǎn)水泥消耗標(biāo)準(zhǔn)煤排放二氧化碳對(duì)環(huán)境的污染,改善了大氣環(huán)境,對(duì)建設(shè)低耗、節(jié)能、節(jié)水、減排的節(jié)約型社會(huì)、實(shí)現(xiàn)建筑綠色施工有較大的推動(dòng)作用。

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