龐榮珍
(湛江市公路管理局直屬分局,廣東 湛江 524000)
水泥攪拌樁是我國在20世紀(jì)發(fā)展起來的地基處理新技術(shù),它通過特制的深層攪拌機(jī)械在地層深部就地將軟土和水泥強(qiáng)制拌和,使軟土硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度,過去多應(yīng)用于房屋建筑施工,近幾年發(fā)展到公路施工中。該方法能提高路基承載能力,減少路堤沉降,因?yàn)樗鄶嚢铇兜氖┕べ|(zhì)量將直接影響到加固的效果,所以本文就如何保證水泥攪拌樁的施工質(zhì)量提出相關(guān)建議。
水泥采用不低于32.5級(jí)的礦渣水泥,也可采用硅酸鹽水泥。對(duì)進(jìn)場的同廠家、同品質(zhì)、同編號(hào)、同生產(chǎn)日期的水泥以200 t為一檢驗(yàn)批,按有關(guān)的檢驗(yàn)方法做膠砂強(qiáng)度、安定性、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間等試驗(yàn),合格方可使用;同時(shí),受潮結(jié)塊的水泥不允許使用。出廠時(shí)間超過3個(gè)月的水泥使用前必須重新試驗(yàn)。
摻入水泥量應(yīng)大于加固土體質(zhì)量的12%~15%,水灰比為0.5,用天然含水的加固土(應(yīng)加固的軟土或弱土)制備規(guī)格為7.07 cm的立方體試件,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生條件下養(yǎng)護(hù),并進(jìn)行7 d、14 d、28 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。對(duì)加固軟(弱)土層應(yīng)檢測含水量及有機(jī)質(zhì)含量,制備試件用的水泥漿應(yīng)測其稠度和比重。
工前各作業(yè)點(diǎn)必須繪制樁位平面布置圖并編號(hào),注明該段落加固深度,然后現(xiàn)場進(jìn)行放樣定位,并對(duì)行、排位置線在施工范圍外設(shè)醒目的固定樁,經(jīng)監(jiān)理審核認(rèn)可后再進(jìn)行施工。
調(diào)查、了解各工地施工范圍內(nèi)的地上、地下管線及其他設(shè)施并繪于平面布置圖上,及早辦理拆遷,以免影響正常施工而造成嚴(yán)重后果。
設(shè)備可選用ST-1型、PS-5型深層攪拌機(jī),每臺(tái)攪拌機(jī)必須配備注漿自動(dòng)記錄設(shè)備,并能打印出相關(guān)數(shù)據(jù)以避免受人為因素影響。水泥漿制備必須采用機(jī)械拌和,通過計(jì)算和試驗(yàn)確定輸漿泵輸漿量和水泥漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間。
在水泥攪拌樁正式開工前,每個(gè)作業(yè)段(作業(yè)隊(duì))應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況選取代表作業(yè)點(diǎn),做不少于5根工藝試樁,以便取得符合設(shè)計(jì)要求的工藝控制數(shù)據(jù),其中包括制漿工藝、水灰比、注漿壓力、鉆具鉆進(jìn)速度、提升速度、提升時(shí)鉆頭反轉(zhuǎn)速度、攪拌遍數(shù)、復(fù)拌深度、單位時(shí)間注漿量、每延米注漿量等數(shù)據(jù),并經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)合格后,寫出試樁總結(jié)報(bào)告,報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后,方能正式開工。取得的各項(xiàng)數(shù)據(jù),經(jīng)監(jiān)理工程師審批后,可作為施工控制依據(jù)和操作規(guī)程。在工藝性試樁開工前至少7 d,施工單位應(yīng)編制施工方案,按程序報(bào)監(jiān)理審批,內(nèi)容包括上述的準(zhǔn)備工作及施工工藝、質(zhì)保措施、施工設(shè)備和人員、安全環(huán)保措施等。
工藝流程為:地上地下清障→地面整平→測定樁位→攪拌樁機(jī)定位調(diào)平→攪拌樁頭下沉至設(shè)計(jì)深度→配制水泥漿→邊噴漿邊攪拌并提升鉆頭至預(yù)定的停漿面→重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度→提升攪拌(或噴漿)至預(yù)定的停漿面→重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度→提升攪拌至預(yù)定的停漿面→關(guān)閉攪拌機(jī)、清洗并檢修鉆具→移至下一根樁位。
施工工藝質(zhì)量控制要點(diǎn)如下:
(1)水泥攪拌樁樁位偏差應(yīng)控制在5~10 cm之間,樁身垂直偏差不超過1.5%,施工中應(yīng)對(duì)樁機(jī)的定位及垂直度進(jìn)行認(rèn)真檢查并填寫檢查記錄表。
(2)水泥攪拌機(jī)的噴漿提升速度、攪拌次數(shù)、噴漿壓力等必須符合試樁工藝要求,并由專人檢查、如實(shí)記錄;當(dāng)因故停止噴漿時(shí),應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下0.5 m處,待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿攪拌提升,并在記錄中記明這種異常情況及其深度;鉆進(jìn)攪拌速度一般不得大于0.8 m/min,提升攪拌速度一般不得大于0.5 m/min。
(3)攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r不宜沖水,當(dāng)遇到硬土層攪拌下沉太慢時(shí),經(jīng)旁站監(jiān)理認(rèn)可后,方可適量加水,但沖水對(duì)樁身強(qiáng)度有較大影響,應(yīng)加大噴漿量,增加復(fù)攪遍數(shù)。
(4)水泥漿必須使用機(jī)械拌制,拌和時(shí)間不少于3 min,用比重計(jì)測其比重,并檢測稠度,且應(yīng)過篩,不得產(chǎn)生離析;比重、稠度檢測樣品應(yīng)與強(qiáng)度試驗(yàn)制備試件時(shí)一致;拌制水泥漿的罐數(shù)、水泥和外摻劑用量及泵送漿的時(shí)間、壓力必須由專人記錄;泵送必須連續(xù),且噴漿量及攪拌深度必須采用經(jīng)國家計(jì)量部門認(rèn)證的監(jiān)測儀進(jìn)行自動(dòng)記錄并打印,施工完成后附在施工原始記錄后面。
(5)當(dāng)水泥漿到達(dá)噴漿口后,應(yīng)噴漿攪拌30 s,將水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬螅偬嵘龜囶^,同時(shí)進(jìn)行噴漿、提升和旋轉(zhuǎn)攪拌,攪頭提升到原地面下30~50 cm時(shí),不停漿原地?cái)嚢?0 s再下沉攪拌。
(6)所有的施工原始記錄必須由專人逐樁現(xiàn)場認(rèn)真填寫,不允許后補(bǔ),施工時(shí)監(jiān)理應(yīng)全過程旁站,所有原始記錄必須經(jīng)旁站監(jiān)理當(dāng)日簽認(rèn);當(dāng)發(fā)現(xiàn)弄虛作假者,除對(duì)現(xiàn)場負(fù)責(zé)人嚴(yán)肅處理外,其當(dāng)日施工的攪拌樁記為不合格工程,應(yīng)重新補(bǔ)樁。
(7)水泥漿拌制數(shù)量要滿足單樁拌和總量的需求,應(yīng)均勻噴漿并一次用完,不得剩余,不足者可以補(bǔ)量但不予計(jì)量。
(8)單樁水泥劑量和拌和均勻性必須嚴(yán)控,同時(shí)進(jìn)行各作業(yè)點(diǎn)的進(jìn)場水泥總量控制也是有效的辦法,可實(shí)行雙控。
(9)為切實(shí)保證水泥劑量的準(zhǔn)確性,各作業(yè)點(diǎn)應(yīng)視土質(zhì)變化情況分別取樣,或適當(dāng)增加土樣進(jìn)行濕容重試驗(yàn);取樣深度在表層下1.0 m或更深,用環(huán)刀法取3處做試驗(yàn)并取其平均值。
水泥攪拌樁的質(zhì)量控制應(yīng)貫穿于施工的全過程,施工質(zhì)檢人員、現(xiàn)場監(jiān)理必須嚴(yán)格控制施工工藝。施工中要隨時(shí)檢查施工記錄的水泥劑量情況,并依照施工工藝對(duì)每根樁進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。檢查重點(diǎn)是水泥用量、水泥漿稠度及比重、樁長、攪拌頭轉(zhuǎn)數(shù)和提升速度、噴漿壓力、噴漿時(shí)間、復(fù)攪次數(shù)和復(fù)攪深度及停漿處理方法等。水泥攪拌樁施工質(zhì)量檢驗(yàn)步驟如下:
(1)在成樁3 d內(nèi),用輕便動(dòng)力觸探(N10)檢查每米樁身的均勻性,檢查頻率一般為每工點(diǎn)施工總樁數(shù)的1%,且不少于3根。
(2)成樁7 d后,采用淺層開挖樁頭目測檢查攪拌的均勻性、整體性及外觀質(zhì)量,并測量成樁直徑。開挖深度為停漿面以下1.5 m處,檢查頻率為作業(yè)點(diǎn)總樁數(shù)的5%。
(3)在成樁28 d后,鉆芯取樣做無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),每根樁取3處,即距樁頂及樁底1.0 m各取一處,樁中間取一處,每處取2個(gè)試件。檢驗(yàn)頻率為每作業(yè)點(diǎn)總樁數(shù)的0.3%,且不少于1根樁,同時(shí)從鉆取的芯樣中檢查攪拌均勻性、樁長及樁底是否穿過軟土層。
(4)在成樁28 d后,對(duì)單樁承載力及復(fù)合地基承載力進(jìn)行檢測。檢測頻率為每施工段樁總數(shù)的0.5%,且不少于2根樁。
各項(xiàng)目可根據(jù)規(guī)范明確更適合自身的檢測頻率、技術(shù)指標(biāo)、施工工藝和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),但最好是采用試樁所提供的這些內(nèi)容。
總之,水泥攪拌樁作為基礎(chǔ)工程,其質(zhì)量好壞直接影響到上部結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量,因此我們要加大控制力度,嚴(yán)格各施工參數(shù)、施工工藝及施工工序,按施工組織設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)、技術(shù)規(guī)范及技術(shù)規(guī)程要求施工,并逐步進(jìn)行質(zhì)量檢測監(jiān)控、對(duì)比,這樣才能使樁身質(zhì)量得到進(jìn)一步的保證。