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        軟土路基濕噴樁施工及質(zhì)量控制要點探討

        2023-03-21 05:51:32劉文雙
        交通科技與管理 2023年4期
        關(guān)鍵詞:工藝質(zhì)量施工

        劉文雙

        (貴州橋梁建設(shè)集團有限責(zé)任公司,貴州 貴陽 550001)

        0 引言

        濕噴樁工藝是提高軟土地基加固質(zhì)量的有效手段,近些年來該工藝在公路工程中應(yīng)用普遍且取得了理想效果。軟弱路基經(jīng)濕噴樁處理完工、固結(jié)硬化后形成復(fù)合地基,其承載力、水溫性能明顯提升[1-2]。該文以具體項目工程實踐為基礎(chǔ),對濕噴樁工藝要點、施工質(zhì)量控制策略進行了分析,為提高公路工程質(zhì)量提供了技術(shù)參考。

        1 濕噴樁施工原理及工藝流程

        1.1 施工原理

        濕噴樁工藝以水泥水化作用為基礎(chǔ)進行軟土加固,其加固過程可分為以下幾個階段:

        ①攪拌機攪拌作用下將水泥漿與土層軟土混勻,通過水泥漿中水泥的水化作用,將各種鈣物質(zhì)結(jié)合在一起形成水合物。②部分水化物硬化后,與軟土結(jié)合形成骨架結(jié)構(gòu)。③土體中化合物與產(chǎn)生的水化物相互作用產(chǎn)生吸附交換,構(gòu)成了水泥土團粒,使土體結(jié)構(gòu)得以改善。④水化物中超量鈣離子與粘土之間結(jié)合形成結(jié)晶物,固結(jié)硬化形成復(fù)合地基[3]。經(jīng)上述分析可知,濕噴樁施工工藝可有效改善軟地基土質(zhì),提高路基水穩(wěn)性能,增強加固效果。對濕噴樁工藝加固階段進行分析可知,水泥摻量、水泥漿灌注量與軟土攪拌均勻程度,會影響加固效果。

        1.2 施工工藝流程

        濕噴樁施工工藝流程見圖1。

        圖1 濕噴樁施工工藝流程

        濕噴樁施工工藝內(nèi)容如下:①碾壓平整場地。清理場地并使用輕型壓路機進行碾壓使場地平整,現(xiàn)場檢測確保場地坡率低于2%。②測量放樣。結(jié)合施工圖紙進行放樣,結(jié)合復(fù)測線路中線和水準點確定放樣點,對路基樁位點進行準確測放,并選用鋼尺,對濕噴樁中心位置進行標記,隨后規(guī)范布設(shè)濕噴樁。③樁機就位。利用起重機將濕噴樁位轉(zhuǎn)移到指定部位,并由專業(yè)人員進行安裝和調(diào)試,確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)后定位。④漿液配置。結(jié)合工藝參數(shù)進行漿液配置,使用定量容器準確稱量水泥并加水混勻,控制水灰比在0.45~0.5之間。⑤鉆進噴漿。固定攪拌機并啟動電源,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后進行鉆進噴漿,將噴漿總量控制在總漿量60%~80%。⑥提升補漿并復(fù)攪。將鉆頭從樁底位置提起,待樁頭升至地面以下30 cm后,根據(jù)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)進行補漿,停止噴漿后鉆進攪拌,無漿情況下反復(fù)鉆進,進行復(fù)攪,根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況和施工試驗結(jié)果確定復(fù)攪次數(shù)[4]。

        2 濕噴樁試樁施工

        2.1 工程概況

        某公路工程項目設(shè)計車速為60 km/h,該項目為雙向四車道設(shè)計,起訖樁號K53+273~K62+510。該公路項目施工區(qū)域位于海積平原區(qū),施工條件復(fù)雜,地質(zhì)結(jié)構(gòu)多變,為提升路基質(zhì)量擬選用濕噴樁工藝加固。結(jié)合線路狀況選擇典型路段進行濕噴樁試樁,通過試驗確定鉆頭鉆進速度、攪拌機轉(zhuǎn)速、鉆進時間等核心參數(shù),為提高路基治理效果,確保濕噴樁施工質(zhì)量提供技術(shù)參考。

        2.2 試樁標段選取

        現(xiàn)場核查后選定K56+130~K56+550段為典型路段進行濕噴樁試驗,采用梅花形進行濕噴樁現(xiàn)場布設(shè),樁徑為0.5 m,樁身為11.5 m,分別采用1.1 m、1.3 m和1.3 m樁距進行試樁,不同樁距下均試樁3根,全施工流程中運用電腦進行噴漿量數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。

        2.3 試樁施工設(shè)計參數(shù)

        試樁環(huán)節(jié)的詳細技術(shù)參數(shù)如表1所示。

        表1 試樁成樁技術(shù)參數(shù)要求

        2.4 材料機具準備

        ①水泥型號為P·C42.5,選擇具備該型號水泥生產(chǎn)資質(zhì)的優(yōu)質(zhì)廠家作為供應(yīng)商,以確保材料質(zhì)量,保障濕噴樁試樁成功率,為后續(xù)施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。進場前需加強水泥質(zhì)量檢測,確保材料合規(guī)。②室內(nèi)試驗確定水灰比最佳值為0.5,以該數(shù)據(jù)作為試樁參數(shù)進行施工驗證。③分別選定50 kg/m、55 kg/m、60 kg/m,作為試樁摻灰量驗證摻灰量與樁身質(zhì)量之間的關(guān)系,各指標下均試樁3根。④施工環(huán)節(jié)應(yīng)用的主要施工器具:灰漿泵1臺,額定泵壓1.6 MPa;鉆頭葉片3層,每層葉片2個,層間距30 cm,葉寬10 cm,兩層間夾角30°;濕噴樁機1臺,型號SJB-2,額定功率為50 kW。

        2.5 試樁施工要求

        濕噴樁試樁需保證工程質(zhì)量,為后續(xù)濕噴樁正式施工奠定基礎(chǔ),要嚴格執(zhí)行操作規(guī)范和工藝流程,采用最佳水灰比進行泥漿配置,確保在最佳的摻灰量條件下進行試樁,確保施工質(zhì)量[5]。施工過程中要嚴格執(zhí)行指數(shù)控制,根據(jù)工藝參數(shù)嚴格控制噴漿量并執(zhí)行“兩噴四攪”流程,確保試樁成果[6]。

        2.6 試驗結(jié)果分析

        試樁施工中需結(jié)合凝結(jié)時間、水泥稠度等指標嚴格控制工藝參數(shù),詳見表2。

        表2 濕噴樁機試樁施工技術(shù)參數(shù)

        完成試樁施工后,需對成樁進行參數(shù)校驗,確保各項指標合規(guī),詳見表3。

        表3 濕噴樁機試樁樁身檢測結(jié)果

        試樁工序需嚴格執(zhí)行“兩噴四攪”方案。通過對試樁樁身試驗可知,后續(xù)濕噴樁施工中“兩噴四攪”工藝的適用性較高,對確保工程質(zhì)量有積極作用。根據(jù)項目要求,結(jié)合施工效率等指標對濕噴樁施工的詳細參數(shù)進行嚴格控制,詳見表4。

        表4 濕噴樁施工控制參數(shù)表

        3 濕噴樁施工及質(zhì)量控制要點

        結(jié)合濕噴樁試樁效果進行該工程濕噴樁施工參數(shù)的嚴格控制,確保在正式施工的過程中嚴格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范和相關(guān)標準,確保濕噴樁的加固效果[7]。

        3.1 樁身質(zhì)量控制

        ①施工之前,嚴格執(zhí)行施工規(guī)范和操作流程,認真執(zhí)行施工圖紙方案,準確布局,確保攪拌樁樁位正確,將濕噴樁樁位偏差控制在5 cm范圍內(nèi)。②準備階段,根據(jù)項目需求和工況確定攪拌機的合理位置,如果作業(yè)樁的平整度不佳,則對設(shè)備平臺參數(shù)進行合理調(diào)整,確保攪拌軸與樁位中心匹配。③施工過程中根據(jù)現(xiàn)場天氣狀況、溫濕度情況進行水泥漿比重的適度調(diào)整,防止水泥漿黏稠度過高導(dǎo)致噴管堵塞,引發(fā)爆管或使噴漿量不足。與此同時,根據(jù)水泥漿比重調(diào)整情況進行噴漿量的合理調(diào)整,確保成樁質(zhì)量,并嚴格控制水泥用量。④濕噴樁垂直度是評估濕噴樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標之一,其對濕噴樁加固后的復(fù)合地基質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,決定了復(fù)合地基的承載能力[8]。因此,在施工前需確保導(dǎo)向架、起吊設(shè)備正常運行,施工中對該數(shù)據(jù)嚴格控制,應(yīng)確保樁身的垂直度偏差控制在1.0%以內(nèi)。

        3.2 噴漿質(zhì)量控制

        ①入場前,對施工材料做好檢測,確保水泥質(zhì)量合規(guī)且規(guī)格對應(yīng)。②對水泥漿的操作流程嚴格控制以確保質(zhì)量。根據(jù)水灰比設(shè)計值進行漿罐標記,合理控制其水位和漿位水平,便于后續(xù)施工.嚴格執(zhí)行施工工藝,控制攪拌時間不少于5 min。參考施工現(xiàn)場狀況合理控制水泥漿攪拌數(shù)量,避免攪拌量不足影響施工進度,同時避免攪拌過多使水泥漿停留時間過長影響質(zhì)量。由專業(yè)人員進行數(shù)據(jù)記錄,對水泥、外加劑用量如實登記并對水泥比重重點控制,確保相關(guān)參數(shù)達標,符合濕噴樁施工要求[9]。③以現(xiàn)場作業(yè)狀況為基礎(chǔ),結(jié)合試樁條件對水泥漿參數(shù)合理控制,調(diào)整水灰比、外加劑、攪拌時間等參數(shù)水平,并結(jié)合作業(yè)天氣、溫濕度條件等控制水泥漿黏稠度,防止黏稠度過大影響成樁質(zhì)量,同時避免黏稠度不足無法成樁。④對水泥用量準確記錄并建立臺賬詳細登錄詳情,對現(xiàn)場用料狀況二次核對。⑤結(jié)合作業(yè)樁工位情況對濕噴樁機葉片位置及其角度進行合理調(diào)整,避免出現(xiàn)抱球狀況。如施工中出現(xiàn)了缺漿,及時查找原因并于漿液恢復(fù)供應(yīng)后將攪拌機深入樁底提升后再次施工。

        3.3 濕噴漿施工質(zhì)量控制

        ①該項目擬以“二噴四攪”方式進行施工,施工環(huán)節(jié)需對首次施工噴漿量進行嚴格控制,一般情況下首次噴漿量應(yīng)達到目標值的60%~80%,要借助計算機系統(tǒng)對樁基提升的相關(guān)數(shù)據(jù)進行嚴格檢測,確保施工噴漿量達標,避免漿液不足影響施工效果。②加強鉆進速度與提升速度控制,提高成樁質(zhì)量。鉆進過程需將速度控制在1 m/min以下,并將提升速度控制在0.7 mm/min以下,提高施工精度避免施工失誤,為降低失誤率,可提前將高速檔位拆除,噴漿頭升至地表2 m以下位置時,適當降低提升速度并將其停留在地面0.3 m以下。③復(fù)攪施工以提高水泥漿混合均勻度,通過下列措施進行質(zhì)量控制。復(fù)攪范圍需覆蓋整個樁位,避免操作出現(xiàn)遺漏;二次復(fù)攪復(fù)噴施工需對搭接長度進行嚴格控制,一般情況下需確保搭接長度大于1 m,同時確保預(yù)攪、復(fù)攪工序連貫性,并在12 h內(nèi)進行二次復(fù)攪。④復(fù)攪施工前需清理樁頭土,避免導(dǎo)致混合土或成樁水泥漿流失引發(fā)空心,對成樁質(zhì)量產(chǎn)生影響。施工完畢后需根據(jù)樁位圖紙嚴格進行施工質(zhì)量檢查,避免出現(xiàn)漏樁現(xiàn)象。

        3.4 驗收質(zhì)量控制

        施工完畢后應(yīng)由具備專業(yè)資質(zhì)的機構(gòu)進行檢測,確保濕噴樁成樁質(zhì)量,并對施工材料和檢測資料等收集后提交監(jiān)理審查簽字。對存在質(zhì)量問題的樁位,嚴格遵循監(jiān)理要求進行再次驗收,避免攪拌不均勻、噴漿量不足、樁徑不足、樁長不過關(guān)等質(zhì)量問題[10]。

        4 結(jié)語

        綜上所述,該文對工程案例施工情況進行了分析,提出了濕噴樁施工關(guān)鍵技術(shù)要點、質(zhì)量控制策略,為保障路基加固質(zhì)量提供了參考。采用濕噴樁工藝,對軟弱路基進行治理,可明顯提升其抗病害水平。項目施工中,需合理選擇試驗路段,并確定施工參數(shù),嚴格執(zhí)行操作規(guī)范,認真控制工藝要點,以保障項目施工質(zhì)量。

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