任永茂
(山西建筑工程集團(tuán)有限公司,山西太原 030000)
基礎(chǔ)是否牢固關(guān)乎整個(gè)建筑物的安全與后續(xù)使用的長(zhǎng)效性,是建筑企業(yè)在施工時(shí)考慮的首要問題,故對(duì)基坑開挖環(huán)節(jié)做到極大程度的重視,特別是在軟土基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)中,加大了監(jiān)管的整體力度,一方面將基礎(chǔ)施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控,另一方面是保證了施工的周期,同時(shí)可減少工程造價(jià)。在城市建設(shè)中,建筑企業(yè)憑借長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光對(duì)工程周圍的建筑物所應(yīng)具有的安全問題做到科學(xué)且全面化的分析,借助操作簡(jiǎn)便的水泥土攪拌樁技術(shù)來解決軟土基坑支護(hù)中所遇的復(fù)雜問題,將基礎(chǔ)建設(shè)的安全性做到切實(shí)有效的增強(qiáng),更將建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益擴(kuò)大化,使之在愈發(fā)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟。
水泥土攪拌法即對(duì)粉土或黏性土地基進(jìn)行加固的一種有效手段,在處理松散砂土、飽和黃土和黏性土等地基時(shí)尤為適用。該技術(shù)是依托石灰或者水泥等材料,以此為固化劑與軟土進(jìn)行拌合,再配以漿液進(jìn)行就地?cái)嚢?,讓軟土能夠硬結(jié),形成極高強(qiáng)度和整體性的水泥加固土,同時(shí)具有一定的水穩(wěn)性,使地基土地原有的強(qiáng)度得到極大程度提升,也增加變形模量。正常來講,可根據(jù)施工工藝的不同,將該技術(shù)劃分為粉體噴射和漿液攪拌這兩種,若是用粉體與地基土進(jìn)行攪拌的操作即為粉體噴射,形成的是粉噴樁;若是用漿液與地基土完成攪拌則為漿液攪拌,形成的是深層攪拌樁,無(wú)論哪一種操作均稱其為水泥土攪拌樁。
水泥與地基土的拌合會(huì)形成水泥土攪拌樁,故水化反應(yīng)與水泥的水解等多個(gè)環(huán)節(jié)均需就地進(jìn)行,也需在土的圍繞下來完成,導(dǎo)致硬化速度呈現(xiàn)出復(fù)雜性,其加固機(jī)原理如下:①水泥水化物與黏土顆粒間的作用,通常有離子交換作用,還伴有凝硬效果,因與水泥水化所具有的反應(yīng)程度相關(guān),需注意含水量;②水泥水解反應(yīng),必須依托保證足夠的含水量,若基坑土原有的含水量不高,再進(jìn)行噴粉施工時(shí)較為困難,加之水化反應(yīng)不足,將對(duì)水泥土的加固效果減弱,影響支護(hù)的穩(wěn)固度;③碳酸化反應(yīng),一方面可從施工工藝考慮,在進(jìn)行水泥攪拌時(shí),會(huì)有水泥團(tuán)塊或原有土塊,其大小會(huì)受到強(qiáng)制攪拌的影響,若攪拌力度大,土塊會(huì)被更好的粉碎而呈現(xiàn)出均勻性,使整體強(qiáng)度得到提升,也將離散情況做到極大程度減少,另一方面從加固原理來看,水泥水化物所具有的膠結(jié)作用會(huì)影響到水泥加固的效果,圖1為水泥漿攪拌法施工流程圖。
圖1 水泥漿攪拌法施工流程
正常來講,在攪拌樁的使用中需要對(duì)樁身的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì),應(yīng)掌握樁長(zhǎng)和樁徑。施工單位會(huì)保證樁長(zhǎng)可穿透較軟土層,直達(dá)有較高承載力的深土層,故應(yīng)結(jié)合上部的結(jié)構(gòu)情況、變形需求和承載力等來進(jìn)行設(shè)計(jì)。因樁長(zhǎng)與攪拌樁所具有的承載力有著較為直接的聯(lián)系,施工人員會(huì)在實(shí)際操作時(shí)對(duì)影響攪拌樁的因素做到相應(yīng)考慮,繼而設(shè)計(jì)樁身參數(shù)。具體而言,在干法加固時(shí),深度應(yīng)小于16m;在進(jìn)行濕法加固操作時(shí),深度不可超過20m,同時(shí)保證樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)超過危險(xiǎn)滑弧下2m。
在實(shí)踐中,樁長(zhǎng)的計(jì)算公式已做到有效推導(dǎo),應(yīng)結(jié)合樁周土所具有的壓縮模量(Es)、有效樁長(zhǎng)(LC)、樁徑(D)和攪拌樁壓縮模量(
因攪拌樁實(shí)際的布樁方式會(huì)影響整體的加固效果,故施工單位會(huì)對(duì)工程所在范圍的地質(zhì)情況、建設(shè)的荷載需求等進(jìn)行精準(zhǔn)化的把控,同時(shí)選擇相應(yīng)的施工工藝和所需設(shè)備等。例如,在工業(yè)廠房的建設(shè)中,應(yīng)結(jié)合設(shè)備基礎(chǔ)、抗滑樁和構(gòu)筑物的基礎(chǔ)等,選用柱狀加固;若遇到點(diǎn)式建筑,同時(shí)基底壓力與結(jié)構(gòu)剛度較為均勻,應(yīng)對(duì)群樁效應(yīng)做到相應(yīng)減少,將樁距增大,選用柱狀加固手段,還應(yīng)對(duì)樁長(zhǎng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在實(shí)際操作時(shí),施工人員應(yīng)結(jié)合置換率、基礎(chǔ)寬度對(duì)間距進(jìn)行精準(zhǔn)確定,使墊層處超出基礎(chǔ)邊,同時(shí)保證在30cm;砂石褥墊層應(yīng)達(dá)到30cm,砂石比例保持在6:4,讓配比科學(xué),還應(yīng)選用粒徑為2cm的石子。
在實(shí)際操作中,施工人員應(yīng)謹(jǐn)遵水泥土攪拌樁的施工流程,將支護(hù)的穩(wěn)定性做到極大程度的提升。具體而言,①完成攪拌機(jī)的定位,使之與指定樁位契合;②啟動(dòng)攪拌機(jī),將鋼絲繩放松,使之沿導(dǎo)向架完成攪拌切土下沉操作;③在攪拌機(jī)已與設(shè)計(jì)深度契合后,應(yīng)將水泥漿通過灰漿泵壓入地基中,同時(shí)注意邊旋轉(zhuǎn)邊噴漿,保證加快深層攪拌機(jī)速度;④重復(fù)攪拌,使水泥漿與軟土做到充分?jǐn)嚢?,還應(yīng)將攪拌機(jī)沉入土中,待滿足加固深度后,將設(shè)備提升,也應(yīng)在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行噴漿,保證升至地面時(shí)水泥漿也排空;⑤將攪拌頭上粘附的軟土做到清潔;⑥根據(jù)流程進(jìn)行重復(fù)操作完成各樁的施工。
對(duì)于預(yù)攪環(huán)節(jié),施工人員應(yīng)通過多種方式將軟土進(jìn)行搗碎,保證后續(xù)攪拌的均勻性。對(duì)于后續(xù)的水泥漿攪拌環(huán)節(jié),應(yīng)嚴(yán)格把控配合比,篩除水泥中的結(jié)塊,還應(yīng)避免水泥漿的離析情況,使水泥得到充分?jǐn)噭?dòng)。與此同時(shí),為使軟土基支護(hù)的強(qiáng)度得到切實(shí)有效的加固,應(yīng)避免壓漿時(shí)斷漿情況,保證輸漿管道的暢通,有效規(guī)避堵塞情況,注意攪拌時(shí)加快速度,讓每一深度的軟土和水泥均得到有效攪拌。起重機(jī)的平整度應(yīng)與地面做到垂直,故還應(yīng)重視導(dǎo)向架的位置,施工人員需讓相鄰柱體的施工間隔保持在24h之內(nèi),使加固體所具有的連續(xù)性增強(qiáng),以使水泥土攪拌樁完成軟土基坑的支護(hù)并構(gòu)建出隔水結(jié)構(gòu)。
首先,通過原位測(cè)試方式對(duì)水泥土樁體所具有的均勻性進(jìn)行檢驗(yàn),借助標(biāo)準(zhǔn)貫入的試驗(yàn)方式對(duì)樁體強(qiáng)度進(jìn)行檢查。其次,對(duì)樁體進(jìn)行部分開挖,以此完成外觀、整體性的檢查,也能掌握水泥漿和軟土的拌合情況。最后,通過鉆探取芯的方式,直接了解拌合程度,對(duì)樁長(zhǎng)進(jìn)行檢查,保證與設(shè)計(jì)需求契合,還應(yīng)借助室內(nèi)水泥土地強(qiáng)度精準(zhǔn)把控地基承載能力具有的可靠性。
在新形勢(shì)下,水泥土攪拌樁技術(shù)能夠在相應(yīng)程度上應(yīng)對(duì)軟土地基坑支護(hù)中出現(xiàn)的諸多問題,通過就地操作將固化劑與軟土做到有效結(jié)合,經(jīng)過強(qiáng)制拌合,讓原本軟土所具有的強(qiáng)度得到極大程度的提升,增強(qiáng)軟土處理效果。與此同時(shí),該技術(shù)在完成軟土的強(qiáng)化處理后,可很快投入后續(xù)的使用,縮短了整體的工期,將成本做到有效降低,解決了以往換填土質(zhì)所遇的問題,更是滿足了在軟土中進(jìn)行基坑開挖的需求,使支護(hù)方案極具可行性。在實(shí)踐中,建筑企業(yè)對(duì)水泥土攪拌樁技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及其施工要點(diǎn)做到精準(zhǔn)把控,結(jié)合實(shí)際的施工需求借助該手段進(jìn)行軟土基坑的支護(hù),不會(huì)給道路及周圍建筑帶來影響,使后續(xù)的建設(shè)得以順利且快速地進(jìn)行,加快建筑行業(yè)在新時(shí)期下的前行腳步。