(甘肅第六建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,甘肅 蘭州 730030)
社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展使得我國(guó)城市建設(shè)步入到一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期,城市化進(jìn)程的加快使得各個(gè)高樓建筑增多,人們對(duì)房屋建筑的地基承載力也開(kāi)始提出更高的要求。高壓旋噴樁是利用高壓射流技術(shù)、噴射化學(xué)漿液來(lái)破壞地基原有的土質(zhì),并將其和化學(xué)漿液混合、固結(jié)在一起,形成具備一定強(qiáng)度的、不透水的加固體。在這個(gè)過(guò)程中樁間土地也會(huì)被高壓噴射漿液機(jī)密,樁體和樁間土地在共同作用下會(huì)形成一個(gè)復(fù)合地基,由此充分提升整個(gè)工程地基的承載力。
高壓旋噴樁主要是利用鉆機(jī)來(lái)將特殊的噴嘴注漿管輸送到特定的位置上,在噴嘴注漿管到達(dá)指定位置上的時(shí)候,高壓脈沖會(huì)將水泥漿液通過(guò)鉆桿下方的噴射裝置來(lái)向四周擴(kuò)散。在高壓的作用下水泥漿液會(huì)順利進(jìn)入到周圍的土體中。鉆桿的設(shè)計(jì)符合規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),在使用的時(shí)候會(huì)始終保持較高的速度旋轉(zhuǎn),漿液在噴出之后會(huì)形成高速度、高壓的噴射流,漿液振動(dòng)速度加快,在此期間還會(huì)借助高壓噴射流來(lái)替換周圍的土地,擠密樁周圍土地,確保水泥砂漿和粘土、砂礫土的充分融合。高壓旋噴樁技術(shù)適合應(yīng)用在各個(gè)類型的土層中,對(duì)不同土層中土質(zhì)的處理效果良好。從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看,高壓旋噴樁技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)房屋建筑的有效加固,也能夠作為房屋防滲漏水的重要技術(shù)形式,還可以作為整個(gè)工程施工的臨時(shí)支持措施【1】。
文章所研究工程擬處理部位位于給建筑物基坑內(nèi)部,具體部位的基本參數(shù)設(shè)置如下:①排水渠。上口尺寸約為:長(zhǎng)8.6 米,寬3 米,深1.0 米;②集水坑。上口尺寸約為:長(zhǎng)7.0 米,寬6.5 米,深1.5 米。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,擬噴射樁徑約為0.5 米,根據(jù)規(guī)范要求計(jì)算總鉆孔進(jìn)尺參數(shù)如下:周長(zhǎng)46.5*孔距0.4 等于117個(gè)孔,總延伸米約200 米。根據(jù)該場(chǎng)地出露的地層為:粉狀砂巖,地下水豐富。
第一,設(shè)備的準(zhǔn)備。施工過(guò)程中所應(yīng)用的設(shè)備均為西安探礦機(jī)械廠生產(chǎn),具體包含旋噴鉆機(jī)、高壓注漿泵、高速制漿機(jī)、儲(chǔ)漿筒、污水泵。經(jīng)過(guò)檢修發(fā)現(xiàn)所有的設(shè)備均處于良好的狀態(tài)。第二,施工材料。施工過(guò)程中所使用的材料有水泥、砂漿以及綜合配置的混合材料。本工程施工用水從鄰近的水站中獲取,并在抽取水資源之后應(yīng)用 專業(yè)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)檢查水質(zhì),只有在水質(zhì)達(dá)標(biāo)之后才能夠?qū)⑵渫度氲骄唧w工程中。在獲取水資源之后需要按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)攪拌水,合理把控?cái)嚢杷Y源的環(huán)境,完成水泥砂漿的配比工作。若需要提高墻體強(qiáng)度時(shí),在普通硅酸鹽水泥中外摻適量的外加劑,外加劑合參和量的選擇應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定【2】。第三,根據(jù)補(bǔ)充勘探資料,應(yīng)用專業(yè)的處理儀器設(shè)備開(kāi)獲取和處理樣本。在處理樣本數(shù)據(jù)信息過(guò)程中為了能夠提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性在規(guī)劃材料的時(shí)候要安排專門(mén)的人員進(jìn)行管理,并根據(jù)材料的使用和消耗情況來(lái)合理分配材料,按照物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)還分配材料的使用。第四,室內(nèi)配合比試驗(yàn)。在施工操作的時(shí)候需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土樣布置情況來(lái)調(diào)節(jié)材料的綜合配比,并在材料配比使用的過(guò)程中來(lái)對(duì)抽取上來(lái)的土樣進(jìn)行碾壓、烘干處理。之后經(jīng)過(guò)2mm到5mm篩選處理之后獲得粉狀土樣,之后按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)配比各個(gè)材料。為了能夠更好的改善水泥土的性能,提高水泥土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,可以在配合比試驗(yàn)材料中加入一定量的石膏、三乙醇胺、氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉等。第五,試樁試驗(yàn)。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)確定的施工噴漿量、水灰比來(lái)配置砂漿,在試驗(yàn)工作點(diǎn)設(shè)置多個(gè)試驗(yàn)樁,并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整固料的噴漿量,合理把控?cái)嚢铏C(jī)的攪拌速度、攪拌頻率【3】。
本工程的旋噴工程分I序施工;施工工序具體操作會(huì)牽扯到多個(gè)工序和工藝,比如灌注樁、注射噴漿、成樁加工工藝。融合了多個(gè)工藝的高噴灌漿工藝流程如圖一所示。第一,布、鉆孔。本工程施工孔按墊層邊緣單排布置,樁間距400mm,排水渠長(zhǎng)度為1.5m;集水坑為2.0m,鉆桿的垂直度偏差要控制在1%到15%的范圍內(nèi),在準(zhǔn)備好一切之后開(kāi)展低壓射水試驗(yàn)。第二,制作水泥砂漿。高噴灌漿主要原材料為水泥,水泥標(biāo)號(hào)不低于325#,強(qiáng)度等級(jí)為32.5Mpa,禁用受潮結(jié)塊的水泥。漿液水灰比采用1:1,水泥比重按3.1g/cm3 計(jì),配制1200L水泥漿液參數(shù)為:加水泥907.32kg,加水907.32 L(至攪拌桶滿),漿液比重1.50-1.51g/cm3;如攪拌桶容積非1200 L,則按每1 L漿含0.76 kg水泥重量進(jìn)行計(jì)算。質(zhì)量稱量誤差要嚴(yán)格控制在5%的范圍內(nèi),快速攪拌的時(shí)間不能夠超過(guò)30s,自制備至用完時(shí)間不大于4h,漿液溫度應(yīng)保持在5~40℃之間。第三,單管法的噴射方式。
樁身直徑不小于0.50m,樁的上下端均做復(fù)噴。本工程分I序施工,鉆孔要開(kāi)孔鉛直,水平校準(zhǔn),孔位偏差小于5cm。首先將鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)孔位,用鉆機(jī)自帶水平、垂直儀調(diào)整機(jī)身水平,墊穩(wěn)、墊牢、墊平機(jī)架??刂瓶孜黄畈淮笥?cm。鉆孔采用XL—50 型全液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆進(jìn),鉆孔偏斜不應(yīng)超過(guò)1~1.5%。①注漿噴射。在實(shí)施注漿噴射施工操作的時(shí)候要采取積極的措施檢查孔位的設(shè)置,應(yīng)用專業(yè)對(duì)設(shè)備來(lái)提升鉆孔機(jī)身的平穩(wěn)、安全、可靠。在設(shè)置孔位偏差的時(shí)候還需要嚴(yán)格把控孔位偏差大小,將孔位偏差控制在5cm范圍內(nèi)。噴射采用XL—50 型高壓噴射鉆機(jī)將注漿管鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度,調(diào)整參數(shù)開(kāi)始噴射【4】。②噴射提升。在噴射管道深入到一定深度的時(shí)候來(lái)在其中送入漿液,之后靜靜噴灑一分鐘到三分鐘。在這個(gè)期間等待漿液順利出現(xiàn),然后按照預(yù)定的順序來(lái)完成提升和拉伸工作,在這個(gè)過(guò)程中要一邊提升來(lái)一邊完成高程的設(shè)計(jì)。在噴樁完成之后停止?jié){液的攪拌處理。③清洗。當(dāng)噴射到基本位置后要及時(shí)清理管路,確保其中不能夠出現(xiàn)殘留物質(zhì)。在施工操作的時(shí)候還需要將漿液轉(zhuǎn)變?yōu)榍逅臓顟B(tài)來(lái)進(jìn)行沖洗,通過(guò)清洗來(lái)保證管路出水的干凈、衛(wèi)生。第四,鉆機(jī)移位。在施工工序完成之后還需要對(duì)鉆機(jī)所在的位置進(jìn)行檢查,保證其被安排在適合的位置上,檢查完成之后開(kāi)展下一個(gè)孔位的注漿施工管理。當(dāng)采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔時(shí),鉆頭在預(yù)定樁位鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高(預(yù)鉆孔孔徑為15cm)。第五,插管。在使用旋噴注漿管開(kāi)展鉆孔作業(yè)的時(shí)候,鉆孔和插管兩個(gè)工序可以結(jié)合在一起使用。在第一階段貫入到土中的時(shí)候可以借助噴射管本身來(lái)完成噴射或者振動(dòng)貫入操作。第六,提升噴漿管、攪拌。在噴漿管下降到規(guī)定的設(shè)計(jì)深度之后停止鉆進(jìn)操作,這個(gè)時(shí)候鉆漿設(shè)備還會(huì)繼續(xù)運(yùn)作一段時(shí)間。經(jīng)過(guò)一系列的處理之后最后高壓泥漿泵壓力會(huì)在20MPa到40MPa之間,坐底噴射30s之后一邊噴漿一邊旋轉(zhuǎn)。在達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)深度之后接通高壓水管、空壓管,啟動(dòng)高壓清水泵、高壓機(jī)和鉆機(jī)完成旋轉(zhuǎn)操作【5】。
在鉆孔驗(yàn)收合格后進(jìn)行高噴臺(tái)車就位,下入噴管前需要進(jìn)行地面試噴操作,檢查設(shè)備是否處于正常的運(yùn)作狀態(tài)。在下入或者拆卸噴射管的時(shí)候還需要對(duì)噴嘴采取必要的保護(hù)措施,目的是防止出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。在噴頭下放到孔底部的時(shí)候需要沿著軸線的方向完成靜噴處理,在孔口返出漿液之后檢查漿液的比重,如果達(dá)到了設(shè)計(jì)數(shù)值正常提升噴管和旋轉(zhuǎn),噴射過(guò)程定時(shí)檢測(cè)原漿、返漿比重【6】。
在噴灌漿液的過(guò)程中還需要密切把控各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置,在發(fā)現(xiàn)異常情況的時(shí)候要在第一時(shí)間采取措施予以處理。常見(jiàn)的處理異常的措施包含液體的攪拌、回漿比重的調(diào)整、拌合漿液速度的把控、拌合漿液數(shù)量的調(diào)整等,在所有參數(shù)指標(biāo)達(dá)到規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)之后再進(jìn)行后續(xù)的施工。
第一,質(zhì)量控制要點(diǎn)。首先,在正式開(kāi)工之前要做好試樁工作,按照施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際要求來(lái)控制漿液的比例。其次,在實(shí)施旋噴管理的時(shí)候需要將注漿量控制在20%左右。在這個(gè)時(shí)期如果超過(guò)20%的比例要注重在第一時(shí)間調(diào)整旋噴參數(shù)。再次,實(shí)現(xiàn)鉆桿旋轉(zhuǎn)和鉆桿提升的連續(xù)進(jìn)行。在拆卸長(zhǎng)鉆桿或者持續(xù)性旋噴的時(shí)候要保證鉆桿的搭接長(zhǎng)度在10cm到20cm之間。最后,嚴(yán)格控制漿液水灰比。在具體施工操作的時(shí)候要注重做好泥漿沉淀的防范工作,降低泥漿的濃度。同時(shí)在攪拌材料的時(shí)候不能夠使用潮濕的水泥。漿液攪拌完畢后送至吸漿桶時(shí),應(yīng)有篩網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾。第二,打造完善的質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)。在完善化質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)的作用下來(lái)對(duì)施工人員開(kāi)展培訓(xùn),引導(dǎo)其掌握更多的施工操作規(guī)范、施工技術(shù)、施工流程,同時(shí)在施工的過(guò)程中崗位 工作人員還需要能夠清楚自己的工作職責(zé),樹(shù)立質(zhì)量第一和安全生產(chǎn)的管理意識(shí),經(jīng)考核合格后方可上崗。編制完善的質(zhì)量管理文件,包括施工措施計(jì)劃、質(zhì)量與效益掛鉤和質(zhì)量獎(jiǎng)罰管理辦法、施工技術(shù)規(guī)程等,按章管理。第三,做好施工質(zhì)量管理工作。在施工的過(guò)程中不能夠出現(xiàn)冒漿或者噴射的現(xiàn)象。如果出現(xiàn)這類現(xiàn)象需要對(duì)這類現(xiàn)象出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析,經(jīng)過(guò)分析之后發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的原因是加固土層的顆粒縫隙大。對(duì)待這些問(wèn)題可以采取以下措施予以處理:加大漿液濃度,可以從1.1 加大到1.3 左右繼續(xù)噴射;在灌注黏土漿時(shí),需要在細(xì)砂、中砂,待孔隙填滿后再繼續(xù)正常噴射;在漿液中摻加骨料,加泥球封閉后繼續(xù)正常噴射。②冒漿量過(guò)大的處理。出現(xiàn)冒漿量過(guò)大的原因是噴射范圍和噴射量不適應(yīng)。對(duì)待這個(gè)問(wèn)題可以適當(dāng)?shù)奶嵘龂娚涞膲毫?,縮小噴嘴的直徑,適當(dāng)?shù)奶嵘龂娚渌俣取?/p>
第一,在施工過(guò)程中各項(xiàng)設(shè)備都需要安排專門(mén)的人員進(jìn)行管理,且在設(shè)備使用完成之后還需要做好設(shè)備的后續(xù)清理和檢修工作。第二,規(guī)范材料和設(shè)備的出入場(chǎng),在設(shè)備使用完成之后要對(duì)設(shè)備使用過(guò)的界面進(jìn)行清理。第三,在施工完成之后要將一些廢棄材料及時(shí)撤離施工現(xiàn)場(chǎng),保證施工現(xiàn)場(chǎng)的干凈、整潔。第四,場(chǎng)區(qū)施工道路設(shè)專人維護(hù),確保路面平整及暢通?!?】
綜上所述,通過(guò)借助高壓旋噴樁方法處理工程地基,整個(gè)建筑工程地基的承載力能夠滿足整個(gè)工程的設(shè)計(jì)要求,也在很大程度上解決了工程地基不均勻沉降的問(wèn)題。且從實(shí)際施工情況來(lái)看,該技術(shù)在使用的時(shí)候體現(xiàn)出了施工速度快、施工周期短、加固效果好、對(duì)場(chǎng)地適應(yīng)強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在提升施工質(zhì)量的同時(shí)還能夠保證工程施工現(xiàn)場(chǎng)的安全。