吳裕君
(東莞市運河治理中心 ,廣東 東莞 523000)
水泥粉噴樁技術具有技術成本低且功效較好的特點,能有效強化軟弱地層的應用效果,借助水泥土樁體提高工程項目的承載力,最大程度上降低沉降,為工程項目經濟效益和安全效益的共贏提供保障。
文章以潼湖圍陳屋邊水閘重建工程項目為例,該水閘始建于20世紀60年代,由于當時的技術水平局限,以及水閘運行多年,經水工安全鑒定,水閘存在安全隱患,因此納入全國大中型病險水閘除險加固系列,實施原址、原規(guī)模、原功能拆除重建。工程項目屬Ⅲ等中型工程,但主要建筑物穿越2級潼湖圍大堤,因此,主要建筑物級別為2級,次要建筑物為4級。建設內容為拆除原水閘及管理樓,新建水閘與管理設施等。原水閘坐落在謝崗涌石馬河出口河床上,經技術部門在對工程項目地基進行地質分析后發(fā)現(xiàn),存在水閘淤泥基礎,屬軟土地基,需配合必要的加固手段。
工程部門設計了2種方案:①土工布配合砂墊層鋪設;②水泥粉噴樁結構。在進行對比分析后了解到,方案一承載力參數(shù)不滿足設計標準,存在沉降量較大的問題,為此,工程部門決定采取水泥粉噴樁結構強化地基基礎質量,維護整個工程項目的綜合效果[1]。
具體參數(shù)如下:①全程復合攪拌樁,有效結節(jié)水泥土和下臥黏土層黏連的問題;②總樁數(shù)為7010根;③設計基礎樁長為15-20m;④復合攪拌樁樁底入黏土層或含礫粗砂層下1m;⑤施工工藝采用粉噴施工工藝,原材采用水泥強度等級42.5R以上礦渣水泥,水泥慘入量約60kg/m;⑥攪拌樁樁身強度(現(xiàn)場抽芯)要求≥1.5MPa。
為了保證水泥粉噴樁工藝應用的合理性,要落實對應的試樁試驗操作。本工程的基礎設計方案中,對10根水泥粉噴樁進行工藝性試樁處理,2根設為一個組,對應設置的距離為進入第二層黏土層0.5m和1m,借助半程復攪和全程復攪的方式予以測定,主要的測量參數(shù)包括鉆進的速度、鉆進的提升速度、噴灰的時間以及鉆機電流參數(shù)等,在進行試樁試驗7d之內,全面了解鉆孔取芯的情況和數(shù)據(jù)。依據(jù)相應的試樁試驗分析獲取最適宜的操作要求,具體參數(shù)吐下:
1)樁身進入到下層黏土層的具體距離為0.5m,此時,對應的鉆機電流要控制在65A范圍內。
2)鉆進的實際應用過程中,鉆進速度和提升速度都要控制在1m/min以下。
3)成樁結構在實際應用中要配合使用全程復攪處理。
4)鉆頭到整個水泥粉噴樁的樁底要維持原地旋轉1min,并且配合灰罐的處理,間隔10s后提升鉆桿結構。
基于此,配合施工部門以及監(jiān)理部門的具體要求,完善量化指標的應用管理機制,提高整個水泥粉噴樁施工的綜合水平[2]。
在確定基礎參數(shù)后,就要配合對應的處理機制提高應用效果,維持水泥粉噴樁的處理水平,提高水閘淤泥基礎處理效果。
在水泥粉噴樁施工工藝中,要按照“兩噴四攪”的基礎要求落實工藝處理方案,并且依據(jù)實際工程項目的操作要求對水泥總用量和噴漿次數(shù)等進行集中管控,強化淤泥的處理效果[3]。而在施工參數(shù)確定的過程中,要結合工程基礎情況落實匹配的方案,基礎淤泥層較厚,抗剪強度較低,含水量大,因此,要結合設計要求完成現(xiàn)場試樁處理,參數(shù)見表1。
表1 水泥粉噴樁施工具體參數(shù)一覽表
1)在粉噴樁施工下沉鉆頭開展鉆進處理的過程中,要結合施工環(huán)境土質的基本情況選擇對應的檔位,確保能及時了解電流參數(shù)的變化程度,及時更換適宜檔位,避免應用不當造成的安全事故。
2)要結合噴粉攪拌的應用要求,逐步完成提升操作,一般是慢檔提升,維持均勻攪拌的效果。例如,每次提升15mm,攪拌的軸轉動頻率也要控制在1周以內,從而避免管道堵塞等問題[4]。
3)避免粉噴的不均勻性,確?;伊繀?shù)符合基本設計要求。并且,送灰工作人員要結合電子秤的顯示數(shù)據(jù)對閥門以及風壓參數(shù)等予以調整,最大程度上維持應用的合理性和規(guī)范性。
4)在實際操作中,為了保證深層攪拌樁能和地面維持垂直關系,要匹配對應的處理方案,確保機架和鉆桿的實際垂直程度,且整體偏差數(shù)值要控制在1.0%樁長范圍內。
5)水泥粉噴樁在實際操作中要維持噴粉施工的連續(xù)性,若是因為一些原因中途停止,再次進行時要保證攪拌頭能下沉到停止噴射點的1m以下,從而避免噴射質量不滿足要求,提高噴粉的時效性。
6)在樁頂和樁底進行噴粉處理的過程中,要利用復攪和復噴等方式維持質量水平,尤其是在關鍵位置噴粉時,要確保原位攪拌時間在30s左右,從而一定程度上打造更加有效的施工效果[5]。
為了有效提升水泥粉噴樁施工的綜合水平,要結合質量控制方案落實全過程管理機制,提高施工的綜合水平。本工程項目水閘是Ⅱ等大(2)型工程,因此,要從建設環(huán)節(jié)、設計環(huán)節(jié)以及監(jiān)理環(huán)節(jié)等方面落實綜合質量管控方案。
1)各部分各司其職。①設計部門要常駐工地,配合施工部門及時了解施工進度,針對設計效果和施工水平的匹配度予以及時關注,從而提高綜合施工的水平。若是出現(xiàn)設計環(huán)節(jié)和實際施工不符的內容,就要配合施工部門、監(jiān)理部門落實相應的處理工序,提升管控效果和綜合水平。②施工部門要成立以項目經理為組長的基礎領導小組,并且配合具體的施工要求踐行全過程施工管理方案,按照設計規(guī)范落實科學化施工操作,提升整體施工效果。③項目的監(jiān)理部門要建立全程旁站監(jiān)理機制,確保能及時發(fā)現(xiàn)問題并予以糾正,發(fā)揮水泥粉噴樁施工的優(yōu)勢,提高水閘淤泥環(huán)境的固定效果。
2)要在施工方案結束后進行對應的施工質量檢測,對樁體予以試驗分析。①對樁結構的輕便程度和觸探效果進行檢測,在樁身7h后對30cm位置的貫入度進行擊打測試,滿足設計要求。②抽芯測試,設計要求對水泥粉噴樁90天齡期的試件抗壓強度進行分析為1.64MPa,數(shù)值在1.5MPa以上,整體樁身強度滿足設計規(guī)范標準。③靜載試驗測試,為了進一步提高對粉噴樁加固效果的了解程度,要對其單樁結構進行豎向承載力的抽樣測試,對齡期為28d的樁結構予以分析,參數(shù)為186.2kPa,高于140kPa,且對應的最大沉降量在15mm以下,滿足質量規(guī)范標準[6]。
總而言之,在水閘淤泥基礎處理工作中應用水泥粉噴樁施工方案具有一定的優(yōu)勢,能有效滿足規(guī)定設計要求,并且提高整體加固效果,配合對應的質量檢測方案,均符合工程項目的安全要求,能為工程項目經濟效益、安全效益以及管理效益的共贏奠定堅實基礎。