朱業(yè)偉
【摘 要】水泥攪拌樁是一種應用較為廣泛的地基加固方法,通常應用于加固飽和軟粘土,其利用了水泥材料作為固化劑,通過成樁攪拌設備,在地基深處與地基軟土進行攪拌,通過其產(chǎn)生的化學物理反應使軟土硬結(jié)而提高地基強度。
【關鍵詞】水泥攪拌樁;工藝;施工方法
0.前言
水泥攪拌樁在工程中的地基加固過程中得到廣泛的應用,本文淺談了水泥攪拌樁的施工方法中的施工工藝工序、施工要求及施工工程檢測,并對在施工過程中主要的質(zhì)量事故的預防處理進行了淺析。
1.水泥攪拌樁的施工方法
1.1水泥攪拌樁的施工工藝及工序
水泥攪拌樁的施工工藝的步驟大致為:施工準備→樁位放設→樁機對位→加固漿液制備→鉆進至設計標高(同時噴漿)→提升噴漿攪拌→復攪(或復噴)→檢查核實電腦記錄→成樁結(jié)束。
水泥攪拌樁的施工工序可分成八步:恢復中線、試樁、樁機就位、拌制固化劑漿液、噴攪下沉、攪拌提升、重復攪拌下沉、移位。恢復中線:為了滿足水泥攪拌樁的現(xiàn)場施工要求,首先就要恢復中線,放出施工路段邊線樁,清除、平整原地基。試樁就是在水泥攪拌樁正式施工之前做水泥土工藝性試驗,通過試樁才能明確滿足要求的施工工藝參數(shù)、水泥的摻入量等,試樁對施工起到指導作用。樁機就位就是將樁機移動至指定位置對好樁位,垂直度控制在≤1.0%。拌制固化劑漿液則是深層攪拌機攪拌下沉的同時,后臺開始根據(jù)摻入比及水灰比等拌制固化劑漿液,水泥漿經(jīng)充分攪拌均勻待壓漿前將漿液倒入集料斗中。噴攪下沉:開啟深層攪拌機主電機,樁機垂直下沉,速度為1.0-1.2m/分,在下沉過程中,保證工作電流不大于額定值。攪拌提升:當深層攪拌到達設計深度后,微停后攪拌提升。提升過程中始終保持送漿連續(xù),中間不得間斷。重復攪拌下沉:重復前次作業(yè)。每根樁均要進行復攪復噴。移位:成樁結(jié)束后,清理完鉆桿和壓漿管道,進行樁機移位,每班必須認真、真實進行成樁記錄;樁機移至下一樁位,重復進行上述步驟的施工。
1.2水泥攪拌樁的施工要求
在施工前必須向監(jiān)理提供漿噴樁機技術性參數(shù)并經(jīng)監(jiān)理確認。在樁機開始施工之前,一定要進行幾次試樁來確定施工工藝參數(shù)和方案,并對施工場地進行清理,出去其雜草雜物,確保地面平整。在施工過程中應嚴格遵循施工工藝方案。必須按照設計的樁位、樁長、樁數(shù)、噴漿量、復攪長度及試樁確定的參數(shù)施工,樁位允許偏差為±10cm,樁長不應小于設計值,垂直度偏差不應大于 1.0%,樁體強度不應低于設計值。水泥土最小水泥摻入量為60~65kg/m。成樁過程中應定時檢查攪拌葉片是否變形和磨損,確保直徑磨損量不大于10mm,如果超過則應及時更換。當鉆頭葉片提升至地面以下 0.5 米時應停止噴漿,樁頭以下一定范圍內(nèi)應實施復攪。在成樁過程中遇有故障而停止噴漿時,第二噴漿接樁時,其重疊長度不得小于 0.5米,接樁時間不大于 24 小時。部分的施工地域低下有油、氣管道等,施工前一定要與有關部門簽訂相關的施工協(xié)議,并讓相關部門到現(xiàn)場確定后才可施工,同時在施工過程中應設置警戒標志,保證安全施工。
1.3水泥攪拌樁施工工程控制
施工時應確保工作人員、現(xiàn)場技術人員、現(xiàn)場負責人等都已到位,責任到人。在水泥攪拌樁施工之前應用水清洗管道并檢查有無堵塞情況發(fā)生,待水排干凈后才可下鉆。為了確保水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求,在主機互垂直兩面上分別設置兩個 0.5Kg 重的吊線錘,通過調(diào)節(jié)吊錘與鉆桿之間的距離進行控制。水泥漿液配制嚴格按照水泥摻入比和水灰比進行。為確保樁身質(zhì)量,應全程復攪。樁身上部1/2~1/3的樁長范圍并不小于5m,必須進行重復攪拌。配制好的水泥漿在使用前要不停攪拌,如果因機械或停電等原因2小時內(nèi)不能使用,不得再繼續(xù)使用。噴漿量及攪拌深度必須采用經(jīng)國家計量部門認證的檢測儀器進行自動記錄。現(xiàn)場施工人員認真填寫施工原始記錄。經(jīng)常檢查攪拌及鉆頭磨損情況,發(fā)現(xiàn)問題及時更換,正確攪拌樁直徑為500mm。在成樁28天后,對單樁承載力及復合地基承載力進行檢測。檢測頻率3‰,且每施工單元不少于3根。
表1 水泥攪拌樁檢驗項目
2.水泥攪拌樁施工時主要的質(zhì)量事故的預防及處理
2.1樁機預攪下沉困難
當發(fā)生樁機預攪下沉困難時,可能由三種原因造成:一土層變化大,遇到硬土層,鉆頭阻力太大、二遇到塊石、樹根等不明障礙物時、三土質(zhì)過粘、自重輕,難以下鉆。如果是因為土層變化大,這時可以適當?shù)臎_水,但一定要控制好沖水量,因為沖水對成樁有一定的影響。如果是遇到塊石、樹根等不明障礙物時,鉆頭無法通過,這時可以采用人工挖孔來排除障礙物。挖的孔要用土分層回填夯實后,方可繼續(xù)施工,以此確保挖孔不影響周圍的樁。如果是因為土質(zhì)過粘、自重輕,難以下鉆。此時可增加配重。
2.2水泥漿和土拌合不均勻
水泥漿和土拌合不均勻的情況如果是樁中心水泥漿多,四周水泥漿少,這種情況的主要原因是注漿泵壓力過小或是噴漿孔發(fā)生堵塞,水泥漿噴射不出,也可能是鉆頭噴漿孔的大小不正確。預防措施就是定期沖洗管路,防止發(fā)生堵塞。水泥漿和土拌合不均勻的情況如果是成樁后某一段水泥漿少,出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。其主要原因是提升速度太快,但噴射量少,提升速度與噴漿量不協(xié)調(diào)而致使某一段水泥漿少,出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。也可能是因為中途水泥漿不夠或噴漿孔堵塞水泥漿噴射不出。當中途斷漿或堵塞后,重新施工時應向下疊合 50cm 左右。
2.3電流過高致使跳閘
電流過高致使跳閘這種情況大多發(fā)生在第二次下沉過程中,這種情況的主要原因是由于第一次的噴射后,水泥土粘性變大,但再第二次下沉攪拌時鉆翅被粘泥和水泥漿包圍抱成一團,使得阻力變大,電流升高,電機發(fā)生跳閘。當發(fā)生這種狀況是,應及時停止下沉,適量噴漿原地空轉(zhuǎn),再向上提升一段,待電流恢復正常后,再繼續(xù)下沉。
2.4鉆桿不轉(zhuǎn)動拔不出來
發(fā)生鉆桿不轉(zhuǎn)動拔不出來這種狀況的原因是鉆頭抱死,中途處理時間過長,延遲了時間,水泥漿強度增長和土層壓力增大而使鉆桿拔不出來。此時不能用卷揚機往上拉,以免出現(xiàn)意外。若埋置較淺時,用洛陽鏟沿鉆桿向下挖土。鉆桿抱死后應及時處理以免無法拔出。
3.結(jié)語
軟土地基處理不當,易造成路基的不均勻沉降,對工程施工危害較大。水泥攪拌樁是一種應用較為廣泛的處理方法,,其施工方法的合理與否直接影響到成樁質(zhì)量,所以在水泥攪拌樁施工時應做到嚴謹周密,保證路基地承載力滿足設計要求。
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