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        水泥攪拌樁在市政道路軟基處理中的應(yīng)用研究

        2019-12-20 08:47:30邵鈺珍王玉樹
        卷宗 2019年33期

        邵鈺珍 王玉樹

        摘 要:作為影響國民經(jīng)濟增長的重要因素,為推動社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,必須重視交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加大投資力度。在市政道路建設(shè)施工中,因涉及路線長、范圍廣,往往存在較多軟土地基路段,為此,相關(guān)施工單位必須重視軟土地基加固技術(shù)的選擇,并有效結(jié)合施工現(xiàn)場具體情況,選擇與之相適應(yīng)的加固技術(shù),如水泥攪拌樁技術(shù),該技術(shù)具有良好的軟基加固效果,為此在市政道路軟基處理中得到了廣泛地應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞:水泥攪拌樁;市政道路;軟土路基

        1 工程概況

        某市政道路工程,本期工程全長約200米,設(shè)計標準為城市主干路,紅線寬的40米,雙向四車道,設(shè)計速度為40Km/h,建設(shè)內(nèi)容含道路工程、排水工程、照明工程、交通工程等配套項目。本工程道路沿線原始地貌屬龍海平原,地表起伏不大,高差為1.0m左右,道路全線均處于軟土地基上,道路沿線范圍內(nèi)自上而下地基巖土主要如下:

        1)淤泥質(zhì)粘土:灰黑,飽和,流塑~軟塑狀,屬高壓縮性土。厚度7.0~8.60m。承載力特征值50Kpa,樁側(cè)摩阻力特征值6Kpa;

        2)中砂:稍密,濕~飽和。厚度13.30~15.50m。承載力特征值180Kpa,樁側(cè)摩阻力特征值20Kpa;

        3)粉質(zhì)粘土:灰黃色,硬塑,濕~飽和,屬中等壓縮性土。最大揭露厚度2.95m。

        此外,本工程各項指標參數(shù)如下:承載力特征值190Kpa,樁側(cè)摩阻力特征值25Kpa。地基承載力、地基的容許工后變形經(jīng)過核算都不符合工程要求,為確保工程安全以及使用功能必須對地基進行處理。

        2 方案選擇

        由于本工程處于獨特的地理位置,故有其以下幾點特性:第一,工程緊迫性,本工程位于學(xué)校附近路段,是以后進出學(xué)校的重要通道;第二,要求控制施工噪音污染,本項目周邊為學(xué)校及寫字樓,施工時必選控制噪音污染。首先,認真總結(jié)了本路段前期工程軟基處理地教訓(xùn),前段軟基處理工程采用了塑料排水板及鋪砂墊層的排水固結(jié)方案。出來了很多問題,如工后沉降大,經(jīng)處理的軟基,三年多累積工后沉降一般達到44cm,導(dǎo)致路基變形、路面起伏較大。此外,排水固結(jié)時間長,通車已近三年,雖然大多數(shù)路段漸趨穩(wěn)定,但少數(shù)路段沉降仍在繼續(xù)。總的來看,排水固結(jié)法處理軟基在當(dāng)?shù)仄瑓^(qū)效果不太理想。根據(jù)類似地質(zhì)的其它工程經(jīng)驗,水泥攪拌樁技術(shù)處理軟基比較成功,能達到預(yù)期的處理效果。水泥攪拌樁法加固軟土技術(shù)還具有其獨特優(yōu)點:1)最大限度地利用了原土;2)攪拌時無振動、無噪聲和污染,對周圍原有建筑物及地下溝管影響較小。經(jīng)過反復(fù)比較,選用了水泥攪拌樁處理軟基方案,根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗及機械使用情況,施工工藝采用“濕法”施工。

        3 市政道路軟基工程水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用

        1)成樁作業(yè)。根據(jù)工程施工要求,選擇與之相適應(yīng)的攪拌樁機,如PH-5系列的深層攪拌樁機與其他輔助設(shè)備。在水泥漿制備過程中,應(yīng)遵循設(shè)計規(guī)定對配合比進行確定,壓漿施工前向集料斗倒入水泥漿。攪拌機電機啟動應(yīng)在攪拌機冷卻水正常循環(huán)后進行,隨后將起重機鋼絲繩放松,沿導(dǎo)架由攪拌機攪拌切土下沉,并由電機電流監(jiān)測表對下沉速度進行有效控制,將其電流控制在40A以下。下沉攪拌機后將灰漿泵開啟,向地基內(nèi)壓入水泥漿,應(yīng)確保噴漿與旋轉(zhuǎn)作業(yè)同時進行。遵循設(shè)計規(guī)定速度,將攪拌機進行提升作業(yè)。提升到設(shè)計標高后,應(yīng)排空集料斗內(nèi)的水泥漿,確保均勻攪拌,隨后下沉攪拌機,以此重復(fù)上下攪拌作業(yè),直至成樁。

        2)平整場地。將地面與地下雜物徹底清理干凈,如場地處于低洼地段,應(yīng)先進行抽水與淤泥清除作業(yè),隨后進行粘性土分層夯實回填作業(yè)。特殊情況下,應(yīng)進行石灰、水泥的攪拌,確保機械設(shè)備所在地基的穩(wěn)固性。

        3)布設(shè)樁位。嚴格遵循施工設(shè)計規(guī)范進行樁位的布設(shè),在施工現(xiàn)場每根樁樁位的確定可通過經(jīng)緯儀與全站儀進行確定,同時對其進行復(fù)核,將樁位偏差控制在-5厘米與+5厘米的范圍內(nèi)。

        4)樁機就位。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,并對位移的安全性進行有效提升。同時利用吊錘對鉆桿和地面的垂直角度進行檢測與適當(dāng)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)超過設(shè)計樁長。

        5)預(yù)攪下沉。將噴漿機械啟動,隨后把起重機與卷揚機的鋼絲繩放松,沿導(dǎo)向架噴漿樁機按照從上到下的順序進行噴漿作業(yè)并切土下沉。同時將灰漿泵開啟進行噴漿施工,確保噴漿與旋轉(zhuǎn)作業(yè)同時進行,在噴漿下沉過程中應(yīng)充分拌和水泥漿與原地基土,當(dāng)下沉到設(shè)計標高后,應(yīng)在此位置進行30秒的噴漿作業(yè)。

        6)提升噴漿攪拌。遵循設(shè)計規(guī)定速度,將攪拌機進行提升。作業(yè)攪拌機下沉到設(shè)計深度后,開啟灰漿泵,待漿液到達噴漿口,再嚴格按設(shè)計確定的提升速度邊噴漿邊提升攪拌機。待攪拌機噴漿提升至設(shè)計頂面標高時,關(guān)閉灰漿泵,集料斗中的水泥漿液應(yīng)正好排空。為使軟土和漿液攪拌均勻,再次將攪拌機邊攪拌邊下沉至設(shè)計深度,再邊攪拌邊提升出地面。向集料斗中注入適量清水,開啟灰漿泵,清洗全部管路中殘的水泥漿,直至基本干凈,并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。

        4 市政道路軟基工程水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制

        隨著國民經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快及科學(xué)技術(shù)的不斷進步,我國城市化建設(shè)也愈加完善,這都為市政道路建設(shè)規(guī)范的擴大提供了可靠地依據(jù)。在社會主義市場經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,市場競爭壓力越來越重,更對市政工程的質(zhì)量提出了更高地要求。

        1)對全部施工機械設(shè)備進行準確編號,在鉆機明顯位置懸掛現(xiàn)場技術(shù)員、鉆機長等標牌。在水泥攪拌樁開鉆前,應(yīng)對整個管道進行清洗并對管道堵塞情況進行檢查,確保水徹底排出后,應(yīng)進行下沉作業(yè)。將一個吊錘懸掛在主機上面,可以降低水泥攪拌樁體垂直度的偏差值。

        2)將電腦記錄儀配備到每臺機械上,可以確保樁體摻合量與水泥漿用量符合設(shè)計規(guī)定。并進行水泥漿比重測定儀的配置,確保實時對水泥漿水灰比進行檢測,確保其符合施工要求。為防止第一次下鉆出現(xiàn)管道堵塞現(xiàn)象,可帶漿下鉆,與總噴漿量相比,應(yīng)低于50%,在下鉆施工中應(yīng)避免帶水下鉆施工。施工中應(yīng)選用低檔操作進行第一次下鉆與提鉆作業(yè),隨后進行提升。水泥攪拌樁成樁時間應(yīng)在40分鐘以上,并將其噴漿壓力控制在0.4Mpa以上。

        3)為達到施工要求,在樁底第一次提鉆噴漿時應(yīng)進行30秒的停留,隨后進行樁端作業(yè)。水泥深層攪拌樁施工過程中,應(yīng)對噴漿與停漿時間進行嚴格控制。開鉆施工后不能出現(xiàn)噴漿中斷現(xiàn)象,應(yīng)連續(xù)作業(yè)。當(dāng)存在噴漿量不夠的情況,應(yīng)嚴格遵循相關(guān)施工規(guī)定,進行復(fù)噴作業(yè)。復(fù)噴噴漿量應(yīng)在設(shè)計規(guī)定以上。如遇不可避免因素時,應(yīng)對中斷深度進行及時記錄與分析,補噴施工應(yīng)在12小時內(nèi)進行,并在施工記錄本內(nèi)進行補噴情況的詳細記錄。補噴重疊段必須在100厘米以上,如時間在12個小時以上時,應(yīng)選用補樁方式進行施工。

        5 結(jié)束語

        綜上所述,隨著社會經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升,我國城市化進程進一步加快。市政道路作為城市基礎(chǔ)建設(shè)的重點內(nèi)容,不斷提升道路施工質(zhì)量意義重大,水泥攪拌樁施工技術(shù)作為市政道路軟基處理的主要技術(shù)之一,需要施工單位嚴格標準設(shè)計,加強質(zhì)量控制,從而使道路施工的穩(wěn)定性和安全性都得到有效提升。雖然在實際施工中,適用范圍、局限性和優(yōu)缺點都影響著軟基處理方式,但是在綜合考慮工程區(qū)域的施工條件、地理特征以及地質(zhì)條件以后,就能夠因地制宜的選擇軟基施工的有效方法,從而使市政道路施工質(zhì)量從根本上得到提升,促進城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

        參考文獻

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        [2]劉建彪,穆紅姣.水泥攪拌樁在工程軟基處理中的實際應(yīng)用[A].土木建筑學(xué)術(shù)文庫(第15卷)[C].2011年.

        [3]許春松.水泥攪拌樁復(fù)合地基承載特性及其在軟土路基中的應(yīng)用[D].湖南大學(xué),2012.

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