崔堂燦
(深圳市交通公用設(shè)施建設(shè)中心,廣東 深圳 518000)
本工程借助深圳市某區(qū)A 段快速路為例展開(kāi)分析。A 段快速路位于深圳市繁華地段,與其它快速線(xiàn)和立交橋互交互聯(lián),以南北走向?yàn)橹骶€(xiàn),南起北落皆與其它快速路相連接,相交道路較為繁多,地況較為復(fù)雜,主線(xiàn)全長(zhǎng)3.047km,標(biāo)準(zhǔn)路幅寬70m(道路規(guī)劃紅線(xiàn)寬80m),設(shè)有兩側(cè)雙車(chē)道輔道,主線(xiàn)雙向6 車(chē)道。
工程中如遇特殊土質(zhì)或較厚土層,如淤泥土、素填土、耕表土等,都會(huì)使用水泥攪拌樁來(lái)作業(yè)。以下為水泥攪拌樁常用參數(shù):
(1)采用單頭攪拌樁,設(shè)計(jì)樁徑550mm,間距1.2m,正三角形布置。
(2)攪拌樁水泥用量為66kg/m,水泥采用32.5 級(jí)礦渣硅酸鹽水泥,水灰比為0.45~0.5,采用四攪兩(或四)噴施工工藝。
(3)水泥土90d 樁身水泥土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度超過(guò)1.5MPa。
(4)單樁承載力特征值不小于130kN,道路機(jī)動(dòng)車(chē)道路基復(fù)合地基承載力特征值不小于140kPa,人行道及自行車(chē)道路基復(fù)合地基承載力特征值不小于120kPa。
水泥攪拌樁是一種軟基加固法,主要用來(lái)改變軟粘土的狀態(tài),通常由水泥加其它化學(xué)成分先成漿然后凝固而成。一般會(huì)在所需路基中加入凝固好的固化劑,使用專(zhuān)業(yè)攪拌鉆機(jī)將其融入一體攪拌均勻,二者產(chǎn)生一定的反應(yīng),最終改變軟粘土狀態(tài),使其更加堅(jiān)固,成為達(dá)標(biāo)使用的水泥樁體,最終成為滿(mǎn)足施工需求的復(fù)合地基[1-2]。
水泥攪拌樁主要用料為水泥和土,選擇一種合適的土質(zhì)尤為重要,通常選用軟土最適宜,這樣便于和水有效相融合進(jìn)而發(fā)生反應(yīng),其制成的固化劑更利于穩(wěn)定地基。水泥攪拌樁的可適范圍較廣,具體有以下幾方面的原因:
(1)工作運(yùn)行時(shí)噪音較小,所以對(duì)地區(qū)的選擇小,即使在市區(qū)內(nèi)工作也不會(huì)影響到周?chē)用竦纳睢?/p>
(2)水泥攪拌樁不會(huì)損壞到所用場(chǎng)地以及周邊土質(zhì),其破壞能力小,而且對(duì)周?chē)h(huán)境的影響不大,具有很好的環(huán)保效果。
(3)水泥攪拌樁因其特有的對(duì)路基加固和土質(zhì)的結(jié)合性,所以在后期建造中省去了防水這一工序,這無(wú)疑加快了整個(gè)施工工期。
由上可見(jiàn),水泥攪拌樁適用于道路建造中的各個(gè)環(huán)境中,其在道路施工項(xiàng)目中有著不可替代的作用。
水泥攪拌樁在施工的同時(shí)還會(huì)用到其他機(jī)械輔助協(xié)同施工,例如壓縮機(jī)、鉆機(jī)、粉漿機(jī)等,這樣處理道路軟基等系列工程更加便捷。壓縮機(jī)不僅可以及時(shí)提供一定的壓力,而且能有效制止噴漿帶來(lái)的阻力。鉆機(jī)有著較大的動(dòng)力,其主要用在成樁作業(yè)中,工作時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)節(jié)鉆機(jī)的運(yùn)速轉(zhuǎn)速,從而方便施工。
建設(shè)水泥庫(kù)時(shí)面積宜大不宜小,必須保證能夠存放80t 左右的機(jī)械物料等,做好驗(yàn)收和檢驗(yàn)工作,并采取防雨防潮等措施,避免因材料性能變質(zhì)或其他不必要的問(wèn)題而耽誤施工,進(jìn)而造成工期延誤。水泥攪拌樁的選用應(yīng)為R32.5 級(jí),水泥直接選用標(biāo)準(zhǔn)的袋裝即可,但是必須經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)合格后才能使用,以保證產(chǎn)品合格的同時(shí)精準(zhǔn)把控計(jì)量。水泥攪拌樁施工流程如圖1 所示。
圖1 水泥攪拌樁施工流程圖
水泥攪拌樁施工對(duì)于場(chǎng)地要求較高,地面最好進(jìn)行硬化處理,在工作開(kāi)展前檢查場(chǎng)地是否已經(jīng)清理,確保地面足夠平整且無(wú)積水[3]。鉆孔定位一定要按照設(shè)計(jì)圖紙來(lái)執(zhí)行,將位置偏差控制在2cm 之內(nèi)。確保場(chǎng)地高程無(wú)誤,便于統(tǒng)計(jì)確認(rèn)噴漿標(biāo)高與停漿標(biāo)高。放樣測(cè)量以設(shè)計(jì)要求為基礎(chǔ),必須做到精益求精,可使用全站儀來(lái)輔助計(jì)量,準(zhǔn)確布設(shè)樁位并設(shè)置明顯標(biāo)志,相關(guān)工作者定時(shí)檢查。
一般根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求以及場(chǎng)地的實(shí)際情況開(kāi)展三次配合比測(cè)試,三次用于測(cè)試的土質(zhì)應(yīng)從場(chǎng)地的不同地方選取。如試件達(dá)標(biāo)切忌存放在室外,應(yīng)在室內(nèi)維護(hù)成型。根據(jù)建設(shè)要求對(duì)試件進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試,最終試驗(yàn)配置出最優(yōu)配合比。
攪拌樁機(jī)運(yùn)達(dá)指定位置后,必須由專(zhuān)業(yè)施工人員操作,操作前先偵查現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,給樁機(jī)的移動(dòng)提供便利性,并保證施工安全性。檢驗(yàn)其垂直度是否達(dá)標(biāo),誤差應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi),可用電錘檢查,如發(fā)現(xiàn)差值超出1%及時(shí)調(diào)整。及時(shí)在樁機(jī)架上做好標(biāo)記,以便展開(kāi)后續(xù)的觀(guān)測(cè)工作。攪拌樁的長(zhǎng)度也要控制得當(dāng),一般不能短于設(shè)計(jì)要求樁長(zhǎng)[4]。
根據(jù)水泥攪拌樁鉆機(jī)和后臺(tái)拌合水泥攪拌機(jī)的需求擺放鉆機(jī)的擺放位置。確定位置后仍要例行檢測(cè)設(shè)備,確保機(jī)械沒(méi)有任何性能問(wèn)題方可繼續(xù)正常作業(yè)。此外,要在保證機(jī)身穩(wěn)定的前提下與樁位相對(duì),并且滿(mǎn)足施工設(shè)計(jì)對(duì)垂直度的要求。以上工作全部達(dá)標(biāo)后再開(kāi)展后續(xù)工作。
一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)配置制漿。配置水泥漿液時(shí)遵照特定的比例,攪拌時(shí)間不應(yīng)太短,一般需持續(xù)5 分鐘左右,完成后過(guò)濾,如若需要可按要求填充一定量的外加劑。送漿時(shí)把握好泵口的壓力,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況選擇與之相適應(yīng)的樁長(zhǎng),并選用相同的速度開(kāi)始提升與輸漿作業(yè)。
在鉆桿作業(yè)前明確灰漿的輸送量。啟動(dòng)電機(jī)后適當(dāng)放松、起吊鋼絲繩,選用空壓機(jī)送風(fēng),鉆頭沿著導(dǎo)軌下沉到施工規(guī)定位置。鉆桿下沉和提升的速度不能過(guò)快或過(guò)慢,應(yīng)符合施工要求,同時(shí)認(rèn)真觀(guān)測(cè)感應(yīng),以鉆速來(lái)確定碰觸到的土層。噴漿施工和攪拌作業(yè)按照要求開(kāi)展,在勻速的同時(shí)保證泵出的漿液處于不斷提高的狀態(tài),最終達(dá)到要求的標(biāo)高。攪拌時(shí)間保持在在2 分鐘以上,之后切斷電源停止攪拌機(jī)工作。
在?;铱谖恢藐P(guān)閉灰漿泵,將攪拌機(jī)再次下沉到施工要求位置,隨后提升攪拌,復(fù)攪3 次成樁。復(fù)攪完畢后及時(shí)把鉆頭復(fù)位;然后檢查相關(guān)電機(jī),核實(shí)是否有電源遺漏等問(wèn)題,整個(gè)作業(yè)完成后將樁基運(yùn)往其他孔位。操作人詳細(xì)記錄工作流程以及施工中出現(xiàn)的問(wèn)題,并填寫(xiě)工作表。攪拌樁作業(yè)完畢后進(jìn)行墊層作業(yè),其厚度和密實(shí)度要達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),厚度一般為50cm,為了滿(mǎn)足密實(shí)度的要求通常會(huì)繼續(xù)碾壓直到符合要求[5]。
(1)水泥攪拌樁施工的場(chǎng)地必須無(wú)凹凸、無(wú)雜物,足夠緊實(shí)平滑,如需填補(bǔ)使用粘性土料,切勿使用垃圾雜物。
(2)遇管線(xiàn)位置時(shí),設(shè)計(jì)停漿面一般高出基礎(chǔ)底面標(biāo)高300~500mm,基坑作業(yè)時(shí)應(yīng)挖除上部質(zhì)量較差的樁段。
(3)樁的垂直度受兩個(gè)方面的影響,所以要保證機(jī)架擺放足夠平穩(wěn),還要確認(rèn)導(dǎo)向架的垂直度偏差符合標(biāo)準(zhǔn)要求。具體來(lái)說(shuō),垂直度偏差不宜超過(guò)1.5%,樁位的偏差不宜大于50mm,樁徑偏差不宜大于4%。
(4)在攪拌樁加固的地基上開(kāi)挖基坑時(shí),樁頂以上300mm 內(nèi)土宜采用人工開(kāi)挖的方法。
在攪拌工作時(shí)還要做好攪拌機(jī)的防護(hù)措施,要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整鉆頭進(jìn)入的深度,在保證不損壞鉆頭的同時(shí)注意對(duì)周?chē)临|(zhì)的影響,應(yīng)避免作業(yè)動(dòng)靜過(guò)大引發(fā)土質(zhì)破碎情況,對(duì)此建議鉆頭以每圈下降1cm 的進(jìn)程工作,同時(shí)加厚作業(yè)環(huán)境周邊的土質(zhì)。在作業(yè)進(jìn)程中保持機(jī)器與地面平行,其偏差度控制在1%范圍內(nèi),如發(fā)現(xiàn)值偏差較大應(yīng)及時(shí)處理調(diào)整。機(jī)器運(yùn)行所需的環(huán)境以及相關(guān)數(shù)據(jù)尤為重要,一定要加以重視,以免造成失誤影響作業(yè)[6]。
(1)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有作業(yè)機(jī)械設(shè)置明確的編號(hào),在鉆機(jī)顯眼處貼掛相關(guān)技術(shù)人、責(zé)任人等標(biāo)牌。水泥攪拌樁作業(yè)時(shí),確保所有管道已清潔且無(wú)阻塞擁堵現(xiàn)象,等到水全部流出后開(kāi)始下沉??s小其垂直度偏差的方法是在主機(jī)上掛置吊錘,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差問(wèn)題。
(2)一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求配置樁體摻合量和水泥漿用量,為了避免產(chǎn)生誤差,可在機(jī)械上安裝電腦系統(tǒng)來(lái)記錄。首次下鉆必須帶漿,這樣有利于管道暢通,但攜帶的漿應(yīng)小于總噴漿量的50%,特別需要注意的是,下鉆作業(yè)中要保持干燥。首次下鉆和提鉆作業(yè)全部采用低檔,然后根據(jù)實(shí)際情況調(diào)高。水泥攪拌樁成樁時(shí)間應(yīng)在40 分鐘以上,并將其噴漿壓力控制在0.4MPa 以上。
(3)為了保證工程質(zhì)量,一定要重視噴漿和停漿的時(shí)間,在第一樁底作業(yè)時(shí)保留一定的時(shí)間,建議半分鐘左右為宜,然后開(kāi)始樁端噴漿。一旦噴漿作業(yè)開(kāi)始必須做到連續(xù)作業(yè),嚴(yán)禁中斷停留,因此要提前檢查好漿液備存情況,若中途出現(xiàn)少漿情況,按照規(guī)定要求采取復(fù)噴措施,噴漿量必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求。如遇特殊情況被迫停止,應(yīng)在一天之內(nèi)緊急補(bǔ)噴,并認(rèn)真、詳細(xì)記錄好對(duì)應(yīng)的問(wèn)題和處理方法。補(bǔ)噴重疊的部位大于100cm,如補(bǔ)噴工作在一天以后開(kāi)始要用補(bǔ)樁來(lái)修復(fù)。
綜上所述,要想高效高質(zhì)完成道路建設(shè)工程,在施工中離不開(kāi)運(yùn)用水泥攪拌樁作業(yè)方式,其應(yīng)用范圍廣、施工方便,而且成本低、推廣快,還能有效減少能耗。在工程建造中相關(guān)建造者和責(zé)任人在注重速度效率的基礎(chǔ)上也要關(guān)注環(huán)保節(jié)能要求,最終使我國(guó)的道路工程在量的基礎(chǔ)上有質(zhì)的飛躍。