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                                          1. 技術交流
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                                            您所在的位置:滁州市路橋工程有限責任公司>> 技術交流>>正文內容
                                             
                                            深層水泥攪拌樁處理公路軟基技術
                                            發布時間:2009年10月14日    打印文章    點擊數:

                                             引   言
                                            安徽省內河水網比較發達,地下水位高,表層土結構松軟,含水量高,強度低,變形大[1],公路建設有很大一部分路基均需穿越軟土地區。而軟基處理的好壞,直接影響到路基的穩定性、整體工程的營運質量及工程的經濟性。深層水泥攪拌樁由于工藝獨特,具體施工周期及預壓期短、工后沉降小、無噪音、無振動、不排污、節約大量鋼材等特點[1.2],在我省公路工程的軟基處理中得到廣泛應用。
                                            深層水泥攪拌樁屬于加固土樁,適用于處理淤泥、淤泥質土、泥炭土和粉土,它是利用水泥作為固化劑,通過專用機械設備將固化劑灌入需處理的軟土地層內,并在灌注過程中上下攪拌均勻,其間水泥與土發生水化反應生成水化物,然后水化物膠結形成凝膠體,將土顆?;蛐⊥翀F凝結在一起形成具有一定強度和穩定性的結構整體。從而提高其復合地基承載力及改變地基土物理力學性能,達到提高地基承載力、減少地基沉降、阻止水體流動、增強地基穩定性的目的。根據上部結構的要求,攪拌樁可布置成柱狀、壁狀和塊狀三種加固形式:樁狀為每間隔一定距離打設一根樁;壁狀是將相鄰樁部分重疊搭接而成;塊狀為縱橫兩個方向的相鄰樁搭接而成。
                                            利用深層水泥攪拌樁處理軟土效果顯著,處理后可很快投入使用。如何有效地控制深層水泥攪拌樁的成樁質量、確保軟基處理效果,這是工程實踐中必須解決的一個問題。
                                            1  施工控制
                                            1.1 施工準備
                                            1.1.1  平整施工場地
                                            清除樁位處地上、地下一切障礙。場地低洼時應抽水清淤,并分層回填粘性土填料,予以適當壓實,不得回填雜土。
                                            1.1.2  施工機械進場
                                             主機為深層攪拌機,有雙攪拌軸中心管輸漿方式和單攪拌軸葉片噴漿方式兩種。配套機械主要有灰漿拌制機、集料斗、灰漿泵、控制柜及計量裝置,設備必須具備良好及穩定的性能,并配備電腦記錄儀及打印設備,以便及時了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度,應組織檢查驗收合格后方可開始施工。
                                            1.2.3  標識鉆桿長度
                                            施工前應丈量鉆桿長度,并標上顯著標志,以便掌握鉆桿鉆入深度、復攪深度,保證設計樁長。
                                            1.1.4  材料設備
                                            水泥宜采用普通水泥或礦渣水泥,應是國家免檢產品,嚴禁使用過期、受潮、結塊、變質的劣質水泥。對非免檢廠生產的水泥,應分批提供有關標號、安定性等試驗報告,并按規定頻率進行抽檢。為改善水泥和易性,以提高水泥土的強度和耐久性,可摻入適量外加劑,實際施工使用的水泥和外加劑,必須通過室內試驗的檢驗,符合設計要求后方能使用。
                                            1.2  試 樁
                                            施工前必須進行成樁試驗,應達到下列要求,并取得以下技術參數,以指導下一步正式施工:①滿足設計噴入量的各種技術參數,如鉆進速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴入量等。②確定攪拌的均勻性。③掌握下鉆和提升的阻力情況,選擇合理的技術措施。④根據地層、地質情況確定覆噴范圍。⑤成樁工藝性試驗樁數不宜少于5根,且必須待試樁成功后方可進行正式施工。試樁檢驗可采取7d后直接開挖取出,或至少14d后抽芯,以檢驗其攪拌均勻程度和水泥土強度。
                                            1.3  施工工藝流程
                                            樁位放樣(重點對控制性軸線、樁位進行復查)—定位(調整導軌垂直度,鉆頭對中樁位)—鉆桿下沉鉆進(啟動電機,放松起吊鋼絲繩,空壓機送氣,使鉆頭沿導軌下沉至設計深度,同時注意工作電流不應大于額定電流。如果下沉速度太慢,阻力太大,可通過輸漿管送水稀釋土體,以利鉆進)—配制漿液—提升噴漿,強制攪拌(當攪拌頭抵達設計深度時,開啟灰漿泵待漿液到達噴漿口,反循環勻速提鉆并噴水泥漿,嚴格控制攪拌速度,邊噴漿邊攪拌邊提升,將所噴水泥漿充分與土拌和均勻。為保證樁頭質量,噴漿攪拌應高于設計樁基項50cm)—重復下沉,上升攪拌(關閉灰漿泵,再次將鉆桿下沉至設計要求深度,攪拌提升至地面,以達到充分攪拌的要求)—提桿出孔,成樁—鉆機移位—清理樁頭(待達到要求的齡期后清理樁頭;宜使用小錘、短釬等輕便工具,以免損壞樁頭)。
                                            1.4  施工注意事項
                                            (1)配制漿液:漿液應嚴格按預定的配比拌制,并拌和均勻,為防止水泥漿產生離析,可在灰漿機中不斷攪動,待壓漿前才將水泥漿倒入料斗中,超過2h的漿液應降低標號使用:漿液倒入集料斗時應加篩過濾,以免漿內結塊,損壞泵體。
                                            (2)泵送漿液:輸漿管不能發生堵塞,泵送漿液前,管路應保持濕,以利輸漿。供漿必須連續,一旦因故停漿,為防止斷樁和缺漿,應使鉆頭下沉至停漿面以下0.5m,待恢復供漿后在噴漿提升;如因故停機超過3h,為防止漿液硬結堵管,應先拆卸輸漿管路,清洗后備用。
                                            (3)根據試樁確定的參數進行施工,操作人員應記錄每米下沉時間、提升時間、送漿及停泵時間等有關參數的變化。
                                            (4)攪拌機提升至地面以下1m時宜用慢速;當噴漿口即將出地面時,應停止提升,攪拌數秒以保證樁頭均勻密實??刂浦貜蛿嚢钑r的下沉和提升速度,以保證加固范圍每一深度內,得到充分攪拌。
                                            (5)對于柱狀攪拌樁,相鄰兩樁施工間隔時間不得超過12h。為確保壁狀加固體的連續性,按設計要求樁體要搭接一定長度時,原則上每一施工段要連續施工,相鄰樁體施工間隔時間不得超過24h。
                                            (6)考慮到攪拌樁與上部結果的基礎或承臺接觸部分受力較大,因次通常還可以對樁頂板以下1.5m范圍內再增加一次輸漿,以提高其強度。
                                            (7)攪拌樁施工完成后,不充許在其附近隨意堆放重物,防止樁體變形。水泥攪拌樁施工時施工現場合理設置排水溝,將廢棄泥漿由排水溝排至指定位置,防止污染周邊環境。施工時應注意合理安排時間,盡量避免夜間施工,減少噪音對附近居民的影響。
                                            1.5  主要安全技術措施
                                            (1)深層攪拌冷卻循環水在整個施工過程中不能中斷,應經常檢查進水和回水溫度,回水溫度不應過高。
                                            (2)深層攪拌機的入土切削和提升攪拌,負載荷太大及電機工作電流超過額定值時,應減慢提升速度或補給清水,一旦發生卡鉆或停鉆現象,應切斷電源,將攪拌機強制提起之后,才能重新啟動電機。
                                            (3)深層攪拌機電網電壓低于380V應暫停施工,以保護電機。應定期拆開并清洗灰漿泵,同時注意保持齒輪減速器內潤滑油的清潔。
                                            (4)深層攪拌機械及起重設備,在地面土質松軟環境下施工時,地要鋪填石塊、碎石,平整壓實。
                                            2  質量檢測
                                            2.1  檢測方法
                                            (1)N10輕便動力觸探檢驗。用輕便動力觸探N10檢驗樁身的強度要求是:1d齡期成樁的N10擊數大于15擊。7d齡期成樁的N10擊數大于原天然地基的N10擊數1倍以上(淤泥除外)。
                                            檢驗攪拌均勻性:用輕便觸探器中附帶的勺鉆,在攪拌樁身中心鉆孔,取出樁芯,觀察其顏色是否一致,是否存在水泥漿富集的“結核”未被攪勻的土團。
                                            輕便觸探的有效檢驗深度為4m,為加深檢驗深度,可在做完4m后用鋼管壓入4m再繼續做4m,一般可做到8m深。但是,這種檢驗方法存在一定局限性及操作可行性欠佳,其檢驗結果只能作為參考,需結合采用其它試驗方法所得的結果作進一步對比分析。
                                            (2)樁身抽芯取樣檢驗。成樁齡期28d后取樁身樣品檢驗,檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長度??刹捎靡韵聝煞N方法進行檢驗:①在樁頭截取試樣,制成標準試塊50mm×50mm×50mm做抗壓試驗。②用大管徑鉆機鉆取芯樣,芯樣直徑宜大于10cm,以減少擾動的影響,無側限抗壓強度試驗,可采用芯樣制備成7.07cm×7.07cm×7.07cm的立方試件,也可直接用圓柱體芯樣試件進行試驗。
                                            取芯檢驗數量一般不少于總樁數的1%或不少于3根。如果某段水泥攪拌樁取芯檢測結果不合格率小于10%,則可認為該段水泥攪拌樁整體滿足要求;如果不合格率大于10%小于20%時,則應在該段同等補樁;如果不合格率大于30%,則該段水泥攪拌樁為不合格。取芯后留下的空間應采用同等強度的水泥砂漿回灌密實。
                                            鉆芯檢驗的缺點是試驗速度慢,費用較高,且取芯時對芯樣的擾動較大,不宜作大面積普查。
                                            (3)載荷試驗。載荷試驗[3]在成樁28d齡期時進行。一種為單樁載荷試驗,另一種為復合地基載荷試驗(可做單根、2根、4根樁的復合地基),按試驗操作規程進行,一般要求每個場地的載荷試驗點不少于3個。單樁載荷試驗一般做樁帽,即將樁頂開挖后修理平整;復合地基試驗時荷載板必須在同一平臺上。
                                            文獻[4]規定,“復合地基承載力特征值應通過現場復合地基載荷試驗確定,或采用增強體的載荷試驗結果和其周邊土的承載力特征值結合經驗確定”。所以載荷試驗是相對比權威的檢驗方式。
                                            (4)沉降觀測。定期對采用深層水泥攪拌樁加固的地基路段進行沉降觀測[5]/側向位移觀測,通過觀測評定地基變形是否滿足設計及規范要求,是直觀檢查加固效果的理想方法。
                                            2.2  外觀鑒定
                                            (1)樁體圓勻,無縮勁和回陷現象。
                                            (2)攪拌均勻,凝體無松散。
                                            (3)群樁樁頂平齊,間距均勻,
                                            2.3  檢查項目
                                            深層拌樁的樁位偏差、樁斜率、樁底深度、斷面尺寸、樁頂停漿高程、單樁噴漿量、原材料、搭接情況整體穩定和強大、墻體、樁身強度、噴漿量、攪拌時間等,以上項目均需符合設計及要求。
                                            3  結束語
                                            由于深層攪拌樁施工速度快,且屬隱蔽性施工,不易監控,個別施工單位偷工減料,致使樁長不夠。同時,由于固結速度較慢,施工樁頭段時用力過猛,易使淺部樁身斷裂。上述質量問題對復合地基承載力均有較大影響,因此,在施工深層水泥攪拌樁時,應根據其工藝流程制定各工序質量控制關鍵點[6],層層把關,加強施工自檢、監理旁站檢查,以及業主及相關質量監督管理部門的監督檢查,確保工程質量。


                                            參考文獻

                                            [1]  錢讓清.公路工程地質[M].合肥:中國科學技術大學出版社,2005.
                                            [2]  JTJ017¬—96,公路軟土地基路堤設計與施工技術規范[s].
                                            [3]  河海大學.交通土建軟土地基工程手冊[M].北京:人民交通出版社,2001.
                                            [4]  GB50007—2002,建筑地基基礎設計規范[S].
                                            [5]  高速公路路基設計與施工[M].北京:人民交通出版社,2000.
                                            [6]  陳萬佳.港口水工建筑物[M].北京:人民交通出版社,1995.


                                            作者: 上一篇:橋梁樁基檢測技術探討[ 10-14 ] 下一篇: 控制部相關表格[ 05-24 ]

                                             
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