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        雙軸攪拌樁在基坑工程中的應(yīng)用與施工管理探討

        2020-08-14 09:13:36宋甲文
        科技視界 2020年22期
        關(guān)鍵詞:施工

        宋甲文

        0 引言

        水泥攪拌樁是我國在20 世紀(jì)末發(fā)展起來的地基處理新技術(shù),以水泥為固化劑,通過成樁機(jī)械,將水泥和地基土進(jìn)行攪拌,使形成的凝結(jié)體具有一定強(qiáng)度和擋水性能的地基處理方法。在上海地下水位比較高的地貌情況下,又由于紅線范圍比較小,經(jīng)常用水泥攪拌樁來加固軟土地基,然后再進(jìn)行土方開挖,處理后可以很快投入使用,也可以縮短工期,土方開挖時(shí)相對(duì)安全、環(huán)保。本文主要介紹雙軸水泥攪拌樁的施工及注意事項(xiàng)和施工要點(diǎn)。

        1 工程概況

        本工程位于上海市徐匯區(qū)欽州南路以西,田林東路以南,坐落于田林中學(xué)校園內(nèi)。項(xiàng)目總建筑面積約4 425.3 平方米;新建一幢地下一層、地上二層的體育綜合樓及門衛(wèi)室,其中地下建筑面積為2 900.8 平方米,地上建筑面積1 524.5 平方米。

        體育樓建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)類型為樁承臺(tái)基礎(chǔ),鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屋面。樁基采用預(yù)制鋼筋混凝土方樁,樁邊長350 mm,樁長20 m,方樁總共278 根?;娱_挖深度大于5 米,體育綜合樓建筑要求:地上一層為文體活動(dòng)室;二層為室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng);地下為車庫。

        2 管理在工程中的應(yīng)用價(jià)值

        在一個(gè)項(xiàng)目中,施工工藝的管理是決定工程質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。為了保證工藝的先進(jìn)性、合理性,項(xiàng)目經(jīng)理部針對(duì)分部分項(xiàng)工程編制作業(yè)指導(dǎo)書,并下發(fā)各基層項(xiàng)目部基數(shù)人員,施工前做好基數(shù)交底,合理安排創(chuàng)造良好的施工環(huán)境,保證工程質(zhì)量[1]。另外加強(qiáng)施工過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)質(zhì)量檢驗(yàn)制度和力度,一定要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),確保提高工程質(zhì)量。杜絕返工現(xiàn)象和損失,減少浪費(fèi)。

        3 雙軸攪拌樁可行性論證

        3.1 基本概念

        水泥攪拌樁是以水泥為固化劑,通過成樁機(jī)械,將水泥和地基土進(jìn)行攪拌,使形成的凝結(jié)體具有一定強(qiáng)度和擋水性能的地基處理方法。水泥攪拌樁按主要使用的施工做法分為單軸、雙軸和三軸攪拌樁。

        3.2 方案可行性論證

        本基坑工程存在如下特點(diǎn):本工程普遍側(cè)距離紅線較近,放坡空間不足,且距離周邊居民區(qū)及市政道路較近,周邊還有原有建筑要高度保護(hù),道路下有管線需要保護(hù),另本基坑地下車庫最大開挖深度5.25 m,局部集水井落深0.70~1.20 m,在安全、合理、經(jīng)濟(jì)、可行的基本原則下,針對(duì)本工程的基坑開挖深度、面積、場(chǎng)地內(nèi)的土層地質(zhì)及周邊環(huán)境等實(shí)際情況,通過幾種圍護(hù)結(jié)構(gòu)的比較,最終確定本工程采用土工法+鋼支撐的圍護(hù)方式[2],詳見附圖1。本文重點(diǎn)探討水泥攪拌樁施工的工藝及控制。

        圖1 圍護(hù)樁平面布置圖

        4 施工工藝流程設(shè)計(jì)與控制要點(diǎn)

        4.1 雙軸攪拌樁施工工藝流程設(shè)計(jì)

        樁位定位→鉆機(jī)到位→檢查、調(diào)整好鉆機(jī)→正方向循環(huán)鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)標(biāo)高→打開高壓注漿泵→反方向循環(huán)提鉆并且噴水泥漿→至工作基準(zhǔn)面以下0.3 米→重復(fù)攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計(jì)標(biāo)高→反方向循環(huán)提鉆至地面標(biāo)高→一根樁成樁完成→開始按照上面的順序施工下一根樁。

        4.2 工藝控制要點(diǎn)

        4.2.1 雙軸水泥土攪拌樁主要技術(shù)參數(shù)

        (1)雙軸水泥土攪拌樁運(yùn)用的是P42.5 硅酸鹽水泥,單樁的截面面積為Φ700@500 mm,兩頭搭接200 mm,水泥摻入比為13%,暗浜填土區(qū)域水泥摻入比提高至15%。外摻劑由施工單位根據(jù)本場(chǎng)地地質(zhì)情況和經(jīng)驗(yàn)確定。土的天然重度按18 kN/m3計(jì)算,水灰比是0.55,樁身28 d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于0.8 MPa。

        (2)水泥土攪拌樁要連續(xù)搭接施工,相鄰樁施工間歇時(shí)間不大于12 小時(shí),如有特殊原因造成搭接時(shí)間大于12 小時(shí),就要對(duì)最后一根樁進(jìn)行空鉆留出榫頭用來下一批樁搭接;如間歇時(shí)間很長超過24 小時(shí)與下一根沒有辦法搭接時(shí),那就要采取一部分補(bǔ)樁或注漿措施,補(bǔ)樁要和無法正常搭接的樁數(shù)量和樁深度相同。

        (3)攪拌樁施工還要堅(jiān)持兩噴三攪的施工順序,并且噴漿攪拌時(shí)鉆頭高(下降)的速度不能大于0.5 m/min,鉆頭每轉(zhuǎn)一圈提高(或下降)的距離以1.0 cm~1.5 cm 正好,最后一次提高攪拌宜采用慢速提高。等噴漿口達(dá)樁頂標(biāo)高的時(shí)候,就要停止提高,攪拌幾十秒,來保證樁頭的均勻密實(shí)度。

        (4)水泥攪拌樁的垂直度的偏差不能大于1%,樁位的偏差不能大于0.05 m,樁徑de 偏差不能大于4%。

        4.2.2 雙軸水泥土攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)要求

        基坑開挖前的質(zhì)量檢測(cè)宜在壓頂板澆筑前進(jìn)行,檢測(cè)內(nèi)容包括樁身強(qiáng)度和樁數(shù)復(fù)核,樁身強(qiáng)度檢測(cè)宜采用制作水泥土試塊和鉆孔取芯進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)要求如下。

        據(jù)他推斷,這些熱斑可能是由磁場(chǎng)中的激波產(chǎn)生的,就和太陽表面噴出的太陽耀斑一樣。不過,根策爾團(tuán)隊(duì)也在論文中謹(jǐn)慎地表示,這個(gè)模型可能過于簡單了。根策爾博士說,相對(duì)論效應(yīng)將黑洞的鄰居變成了無數(shù)面鏡子,通過它們,我們可以一窺黑洞的面貌,“目前,我們的陳述還太模糊,沒有太多證據(jù)。我們必須繼續(xù)深入研究,這樣才能更好地理解這些‘鏡中現(xiàn)象’,還原出事情的真相?!?/p>

        (1)試塊制作應(yīng)采用 70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm 立方體試塊,每個(gè)機(jī)械臺(tái)班抽查2 根樁,每根樁不少于2 個(gè)取樣的點(diǎn),要在基坑的坑底上面1 m 的范圍內(nèi)和坑底上面最軟弱的土層處的攪拌樁內(nèi)設(shè)置取樣點(diǎn)。每個(gè)取樣點(diǎn)制作3 件水泥土試塊。試塊應(yīng)在水下養(yǎng)護(hù)并測(cè)定28d 齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

        (2)鉆取樁芯應(yīng)要采用φ110 的鉆頭,在開挖的前期或攪拌樁的齡期已經(jīng)到28D 后再繼續(xù)鉆取整個(gè)樁長范圍內(nèi)的樁芯,樁芯一定要呈硬塑的狀態(tài)而且沒有明顯的夾雜泥土和砂土。芯樣要很快密封并且很快就做強(qiáng)度的試驗(yàn)。整個(gè)樁長范圍內(nèi)的樁身強(qiáng)度都要符合設(shè)計(jì)的要求。取樣的數(shù)量大于總樁數(shù)的0.5%而且大于3 根。每根樁的取芯數(shù)量大于3 點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)再取3 件試塊。鉆取樁芯后得到的標(biāo)塊強(qiáng)度要乘以1.2 或1.3 的系數(shù)。鉆芯之后的空隙一定要及時(shí)地用注漿來填充。

        4.3 雙軸攪拌樁施工要點(diǎn)

        (1)開始施工前一定勘測(cè)和清楚一切的障礙物,需要回土的地方,一定要分層回填并且夯實(shí),來保證樁的施工質(zhì)量。

        (2)打樁機(jī)械行駛的軌跡一定要堅(jiān)實(shí),樁機(jī)垂直方向的偏差小于0.004,來保證攪拌樁垂直的偏差小于0.005。

        (3)水泥采用P42.5 硅酸鹽水泥,水泥的摻入量設(shè)置為13%,雙軸攪拌樁的水灰比設(shè)置為1.8~2.0,最后施工時(shí)再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試樁的結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

        (4)一定要控制好注漿的量和提高的速度,杜絕出現(xiàn)有夾心層或者斷漿的情況。

        (5)攪拌樁的頭下降速度要控制在1 米每分鐘以內(nèi),提升速度控制在2 米每分鐘以內(nèi),注漿泵的壓力要控制在0.8 MPa~1.0 MPa 為宜。

        (6)相鄰樁的施工和樁搭接的時(shí)間都不大于12 h,如果大于12 h 時(shí)那就作為施工冷縫來處理。

        (8)如果因?yàn)橄喔魰r(shí)間長使第二根樁沒有辦法搭接時(shí),就在設(shè)計(jì)認(rèn)可的情況下進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的措施。

        (9)打樁機(jī)械預(yù)攪時(shí)下沉要根據(jù)原狀土的情況,確保一定破壞原狀土的樣子,使它迅速的和水泥漿均勻的拌拌在一起。

        (10)一定要控制水灰比的比例,水泥漿的漿量大于2 m~3 m的攪拌樁的施工的漿液,過濾后倒入集中坑里,之后不停地?cái)嚢瑁沤^水泥離析,壓漿也要連續(xù)的進(jìn)行,不能中斷。

        (11)雙軸水泥攪拌樁28D 之后檢測(cè)無側(cè)抗壓的強(qiáng)度。

        (12)工地現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量員還要填寫好每根樁的成樁記錄,做好施工的日記,各種使用的原材料都要有質(zhì)量保證單并測(cè)試合格后才可以投入使用。

        4.4 確保樁身和均勻性的技術(shù)措施

        (1)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求施工。

        (2)原土體一定要充分?jǐn)嚢瑁瑖?yán)格控制下降的速度,要使原狀土充分破壞后才利于它和水泥漿均勻的拌和。

        (3)漿液一定不能出現(xiàn)離析,水泥漿液一定要按預(yù)定的配合比配制,為了防止?jié){液離析,放漿前一定要攪拌30 秒后再倒入存漿的桶。

        (4)壓漿的階段不能出現(xiàn)斷漿的現(xiàn)象,輸漿的管道一定不能堵塞,全樁一定要注漿均勻,不能發(fā)生夾心層的現(xiàn)象。

        (5)如果發(fā)現(xiàn)管道有堵塞的情況,應(yīng)立即停止施工、趕緊處理。等處理完成后立刻把攪拌鉆頭提升或下降1.0 米后才能注漿,等過10 秒~20 秒恢復(fù)了之后再繼續(xù)攪拌,以防止斷樁。

        5 結(jié)論

        現(xiàn)在,雖然水泥攪拌樁的施工工藝有了一定的發(fā)展而且逐漸地趨于完善,但是水泥攪拌樁的施工質(zhì)量一直是人們比較重視的問題。水泥攪拌樁一般用在工程施工的基礎(chǔ)部位,基礎(chǔ)的質(zhì)量對(duì)它上方整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)的質(zhì)量都有一定的影響,因此,重視提高水泥攪拌樁施工時(shí)的質(zhì)量和加強(qiáng)對(duì)其的控制。只有施工的一線人員提高了水泥攪拌樁的施工質(zhì)量控制的意識(shí),加強(qiáng)管理的水平,才能使施工的質(zhì)量有一定的保證。

        在田林三中新建體育綜合樓這個(gè)項(xiàng)目的水泥攪拌樁施工過程中,施工隊(duì)在施工方案的理論數(shù)據(jù)的支撐下,嚴(yán)格按照規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的要求施工,遵循設(shè)計(jì)的工藝要點(diǎn)及施工要點(diǎn),最終高質(zhì)高量地完成了預(yù)期的施工目標(biāo)。

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