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        淺析粉噴樁施工技術(shù)在公路軟土地基處治中的應用

        2021-04-14 20:51:31柯慧丹鄭瑞清
        卷宗 2021年12期
        關(guān)鍵詞:成樁樁體鉆機

        柯慧丹 鄭瑞清

        (河南高速公路監(jiān)理咨詢有限公司,河南 鄭州 450100)

        公路運輸在國民經(jīng)濟發(fā)展的過程中占據(jù)著重要的地位,為了有效的提高公路工程的通行能力,對于建設施工的質(zhì)量提出了更高的要求。路基施工對公路工程的質(zhì)量有著決定性的影響,尤其是軟土地基在強度和穩(wěn)定性方面存在一定的不足之處,因此在施工過程中需要根據(jù)道路工程的實際情況,采取適當?shù)氖┕ぜ夹g(shù)對軟土地基進行處理,嚴格按照施工工藝和流程進行施工,規(guī)范施工操作行為,來提高公路路基的承載能力和使用壽命,滿足日益增長的通行需求,充分發(fā)揮公路工程在拉動沿線經(jīng)濟增長方面的作用。

        1 粉噴樁加固機理

        粉噴樁加固土體的原理為充分混合原位土和固化劑,通過固化劑與附近土體內(nèi)的水分進行結(jié)合,以此產(chǎn)生一系列的物理化學反應,最終將混合水泥土凝結(jié)、硬化,形成一個整體,這種加固方法,不單單能夠提升土體自身強度,還能對樁周土層起到穩(wěn)固作用。目前,在我國道路工程建設中,粉噴樁在地基處理中得到了廣泛應用,且優(yōu)點多多,具體如下:1)可充分利用原狀土,通過膠結(jié)材料,如水泥、石灰等,粉噴樁可對原狀土的力學性能進行有效改善;2)粉噴樁只需在轉(zhuǎn)機內(nèi)將原狀土和水泥進行攪拌即可,一般不會影響周圍建筑物;3)路基力學性能可通過膠結(jié)材料摻加、樁間距合理控制等措施得以改善,且與設計要求相符;4)待粉噴樁成型之后,復合地基的重度和原狀土的重度差距較小,一般不會導致下臥層下沉;5)相比鋼筋混凝土樁,粉噴樁的成本較低;6)按照施工需求及土質(zhì)實際情況,可合理選擇粉噴樁的類型,常見的包括正方形、矩形、梅花形等。

        2 工程概況

        某公路工程位于地勢相對低洼的地帶,在部分路段存在厚度不一的軟塑狀粉質(zhì)黏土,為了有效的提高路基的承載能力,避免軟土層對公路工程的施工質(zhì)量造成影響,必須采取相應的處理措施。經(jīng)技術(shù)人員研究決定,在黏土層厚度小于5m的路基地帶,對其進行清淤作業(yè)之后,換填強度優(yōu)良的填料。在黏土厚度較大的路段采用粉噴樁技術(shù)進行施工,經(jīng)過對現(xiàn)場沉降情況勘測之后,設計樁體直徑為50cm,樁體的間距為1.5m,粉噴樁設置的深度應保證能貫穿軟弱土層,從而起到良好的加固作用。

        3 粉噴樁施工技術(shù)在公路軟土地基處治中的應用

        1)施工場地處理。首先將施工現(xiàn)場的碎石、雜物等垃圾清理干凈,避免在施工范圍存在障礙物,對于低洼地帶應及時進行填平,回填的土質(zhì)應與現(xiàn)場的土質(zhì)保持一致,中間不得含有雜土。清理完成后還需進行碾壓工作,保證其壓實程度不小于85%。其次對施工現(xiàn)場的各項參數(shù)進行測量,詳細了解施工現(xiàn)場的具體情況,勘測施工路段的地質(zhì)條件,并將特殊路基地帶標注出來,在后期施工時采取相應的處理措施。根據(jù)設計方案的要求,在施工現(xiàn)場用鋼尺對每根樁的位置進行確定,并做好相應的標記工作,具體樁位的誤差應控制在5cm的范圍內(nèi)。在施工時還需做好樁位的復測工作,避免出現(xiàn)標記移動的現(xiàn)象,影響樁體位置的準確性。2)成樁試驗。為了有效的提高粉噴樁施工的質(zhì)量,一般情況下還需進行成樁試驗,確定施工過程中所需的各項參數(shù),為后期施工提供相應的支持,試驗的樁位數(shù)大在5根以上。同時對試驗施工中遇到的問題進行記錄,在施工結(jié)束后分析問題出現(xiàn)的原因,有針對性的提出相應的解決措施,避免在正式的施工中出現(xiàn)此類問題。3)鉆機就位。待鉆機到達指定位置之后,應先對鉆機的水平度進行檢測,確保安裝完成后的鉆機處于水平穩(wěn)定的狀態(tài),其次是檢測鉆桿的垂直程度,其中所存在的偏差應控制在1.5%的范圍內(nèi)。在支座處安裝面積較大的鋼板,保證鉆機安裝的穩(wěn)定性,避免在鉆進的過程中出現(xiàn)鉆機移動的現(xiàn)象,對樁體位置的準確定造成影響。在鉆機運作的過程中,應定期對其垂直度進行檢查,若存在偏移的問題則應及時調(diào)整。4)預攪下沉。在攪拌成樁的過程中,水泥的用量應略大于一根成樁所需要的量,禁止使用固結(jié)成塊或者含有雜物的水泥。隨后可開展攪拌下鉆作業(yè),采用旋轉(zhuǎn)鉆進的方式,根據(jù)成樁試驗中確定的鉆進速度進行施工,一般情況下鉆進速度應控制在2.8m/min。在下鉆的過程中主要是對周邊的軟土進行攪拌,為了防止在鉆進的過程中噴射口被軟土堵塞,需要在旋轉(zhuǎn)時采用高壓噴氣。待鉆進的深度到達樁底位置,可適當放緩速度,將其調(diào)整至0.3—0.4m/min。5)攪拌成樁施工。鉆機到達施工方案設計要求的樁底標高之后,調(diào)整鉆機進行反向旋轉(zhuǎn),同時將運行速度控制在0.8m/min以內(nèi)進行提升,開啟器械設備噴粉,其中送粉的壓力保持在0.25—0.4MPa之間。當鉆機提升至距樁頂30cm時應停止噴粉施工,改由空氣壓縮的方式進行施工。

        4 公路軟基處理中粉噴樁施工質(zhì)量控制措施

        1)加強對機械設備的檢測。機械設備是粉噴樁施工能夠順利進行的關(guān)鍵,因此,無論是在施工的準備階段還是在施工過程中,都需要加強對機械設備的檢測,及時發(fā)現(xiàn)機械設備存在的問題,對不合格的部件進行更換,同時對機械設備進行定期的維護和保養(yǎng),確保機械設備在施工過程中能夠正常運作。其次是對于器械設備參數(shù)的設定,應根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件和工程建設要求,設定合理參數(shù),保證粉噴樁施工的質(zhì)量。2)復攪控制。為了保證粉噴樁的成樁質(zhì)量,在進行攪拌成樁作業(yè)中要進行復攪作業(yè),大量的工程實踐已經(jīng)證明復攪作業(yè)的重要性。在進行復攪的過程中,嚴格控制鉆桿的提升速度和沉降速度,保證泥漿能夠與周圍土體攪拌充分。在復攪完成之后,要保證樁體頂部的平整,對頂部的凹陷進行填埋處理。3)做好成樁質(zhì)量檢測工作。在粉噴樁施工完成之后,施工單位應重視成樁質(zhì)量檢測工作。成樁過程中常見的問題有樁體位置較淺、噴灰不均勻、樁體牢固程度不足等。因為粉噴樁的施工數(shù)量較多,運用抽樣檢測方式,檢測數(shù)量不低于粉噴樁總量的2%。通過鉆探取芯對粉噴樁進行質(zhì)量檢測,按照相應的技術(shù)規(guī)范對樁體進行取芯,選取合適規(guī)格的鉆機,在取芯的過程中保持鉆機平衡,避免因為操作失誤導致樁體損壞,通過對取芯質(zhì)量的檢測確定成樁質(zhì)量。對于檢測不合格的樁體要及時上報監(jiān)理部門,進行重新噴樁或者樁體修復作業(yè)。4)建立質(zhì)量保證體系。在粉噴樁施工過程中,應建立一套完整的質(zhì)量保證體系,這一體系貫穿于施工的各個環(huán)節(jié),包括施工前的準備、施工流程控制以及后期質(zhì)量檢測控制。施工單位定期組織技術(shù)人員對施工現(xiàn)場進行質(zhì)量檢測,建立嚴格的獎懲制度,對于質(zhì)量檢測合格的部門給予獎勵,對質(zhì)量檢測不合格的部門進行通報批評,并責令其進行整頓。建立起一套嚴格的質(zhì)量保證體系,將所有施工人員的納入質(zhì)量管理體系之中,全面提高施工質(zhì)量,保證軟土地基加固的穩(wěn)定性。

        5 結(jié)束語

        綜上所述,公路作為道路交通的重要方式,在其發(fā)展過程中,不僅是國民經(jīng)濟增長的基礎(chǔ),還與人們的生活、工作關(guān)系密切。軟土路基作為公路建設的主要病害問題,在施工過程提高軟基處理技術(shù)尤為重要,粉噴樁復合加固技術(shù)作為軟土地基化學加固的主要表現(xiàn)形式,在軟土地基處理中能夠有效地增強路基的整體性、水穩(wěn)性及強度。這種技術(shù)的廣泛應用可以有效地提高施工的整體質(zhì)量。

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