趙康喆
摘 要:在對(duì)公路路橋軟土地基進(jìn)行加固施工時(shí)經(jīng)常用到的一項(xiàng)施工技術(shù)就是水泥粉噴樁,在進(jìn)行軟土地基加固施工時(shí)必須要符合施工規(guī)范的要求。在文章中,作者依據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)并且結(jié)合了許多粉噴樁施工案例,探討了怎樣有針對(duì)性的控制公路路橋軟土地基施工質(zhì)量和保證其施工質(zhì)量,期望能夠?yàn)轭愃乒こ痰氖┕ぬ峁┍匾闹笇?dǎo)。
關(guān)鍵詞:公路橋梁;軟土地基;水泥粉噴樁;施工技術(shù)
地基的結(jié)構(gòu)、牢固和性能在橋梁工程中起著至關(guān)重要的作用,在對(duì)橋梁工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)天然土質(zhì)不良的現(xiàn)象,所以怎樣有效加強(qiáng)橋梁工程地基和如何進(jìn)行樁基施工成了一項(xiàng)需要解決的問(wèn)題。在我國(guó),水泥粉噴樁技術(shù)被廣泛應(yīng)用于涵洞和小型橋梁中,并且也運(yùn)用了一定的時(shí)間,也取得了一些經(jīng)驗(yàn),是一種可靠、經(jīng)濟(jì)的地基加固技術(shù)。
1 工程概況
某公路大部分路段具有比較復(fù)雜的地質(zhì)條件而且是大部分都處在丘陵河網(wǎng)地區(qū),是施工區(qū)域有廣泛的軟土地基分布,下部的土層是砂層、亞粘土,比較有利于工程施工,但是表面附著了比較厚的淤泥層,不利于工程建設(shè)。軟土層比較厚,在施工中是屬于不良地基,具有透水性差、低強(qiáng)度和高壓縮性的特點(diǎn),需要進(jìn)行加固處理。軟土地基從上到下的分層是人工填土(灰色,可塑,厚度為0.7m-1.2m)、淤泥(灰黑色,流塑-軟塑,厚度為17m-21m)、亞粘土(軟塑,厚度大于5m)。
2 水泥粉噴樁技術(shù)原理
噴粉樁就是把水泥粉與空氣氣流混合起來(lái),利用鉆孔將其噴入到軟土中。利用特制的鉆頭進(jìn)行攪拌,將孔中的土充分進(jìn)行擾動(dòng),并且利用含粉氣流把粉和土充分進(jìn)行攪拌,當(dāng)攪拌均勻的時(shí)候要進(jìn)行壓實(shí),這樣就行成了粉噴樁。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中利用了土粒與水泥的水化、水解反應(yīng)以及一系列的物理化學(xué)反應(yīng),次年改成了水泥土樁,該土樁的特點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度比較高,能夠改變局部地基土的工程性質(zhì),形成復(fù)合地基。運(yùn)用該方法對(duì)軟土地基進(jìn)行加固,施工的費(fèi)用比較低,而且對(duì)環(huán)境的污染比較小,能夠減少人力、物理,并且還具有防水、加固和支護(hù)的功能,廣泛應(yīng)用與軟土地基施工中。
3 水泥粉噴樁技術(shù)在該工程中運(yùn)用的可行性分析
(1)水泥粉噴樁技術(shù)具有節(jié)約勞動(dòng)力、加快施工進(jìn)度,減少勞動(dòng)強(qiáng)度,而且不受施工場(chǎng)地限制的特點(diǎn)。(2)水泥粉噴樁技術(shù)能夠節(jié)約工程成本,相對(duì)于其它施工技術(shù)來(lái)講能夠獲得更大的利潤(rùn)。(3)水泥粉噴樁技術(shù)的施工工期相對(duì)于其它技術(shù)來(lái)講要短,從時(shí)間上能夠節(jié)約成本。(4)泥粉噴樁技術(shù)不會(huì)對(duì)周圍人群及建筑物產(chǎn)生噪音干擾,具有環(huán)保性比較好。
4 公路水泥粉噴樁施工技術(shù)的運(yùn)用
4.1 施工材料的實(shí)驗(yàn)工作
在進(jìn)行施工時(shí),粉噴樁水泥通常會(huì)選擇325或者425規(guī)格的礦渣水泥以及普通硅酸鹽水泥。在施工過(guò)程中必須選擇符合施工設(shè)計(jì)要求的水泥的品種和標(biāo)號(hào)。
在進(jìn)行施工之前要對(duì)施工用到的水泥進(jìn)行抽檢,確保每一批水泥都達(dá)到施工規(guī)范的要求。在堆放水泥的時(shí)候尤其要注意防潮、防雨,避免水泥出現(xiàn)各種質(zhì)量問(wèn)題而影響施工的進(jìn)度及工程的質(zhì)量。
4.2 施工過(guò)程技術(shù)控制
4.2.1 粉體計(jì)量的控制
噴粉自身的均勻性和摻入其中的水泥都會(huì)對(duì)粉噴樁的質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響,所以,施工人員在進(jìn)行施工過(guò)程中必須要對(duì)粉體的計(jì)量質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。施工人員在計(jì)算每延米噴粉的數(shù)量、總灰量和深度的時(shí)候,通常將鉆機(jī)深度和電子稱重法兩種計(jì)量方法有效的結(jié)合在一起。主要從以下兩個(gè)方面對(duì)計(jì)量粉體進(jìn)行控制:(1)保持噴粉均勻性的關(guān)鍵就是能夠掌握好鉆頭的提升速度。在進(jìn)行水泥噴入施工時(shí)要完全依賴于人工,不能夠只是一味的去追求能夠達(dá)到每米噴粉量的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)記錄器數(shù)字進(jìn)行虛擬偽造,導(dǎo)致出現(xiàn)噴粉不均勻的現(xiàn)象。(2)從開(kāi)始噴灰到鉆頭中有灰出現(xiàn)的這段時(shí)間里,施工人員要將鉆機(jī)鉆到樁底,要進(jìn)行一小段時(shí)間的預(yù)噴,才能夠提鉆,要根據(jù)管道的長(zhǎng)度來(lái)確定預(yù)噴的時(shí)間。在噴灰過(guò)程中,施工人員進(jìn)行機(jī)器操作的時(shí)候,要將管道輸送水泥的速度控制在大約1m/s,當(dāng)管道的長(zhǎng)度大于40m時(shí),就需要將它鉆到樁底然后再進(jìn)行噴粉提鉆,這樣在樁底少灰的實(shí)際長(zhǎng)度就差不多有1m,在這個(gè)時(shí)候進(jìn)行攪動(dòng)不僅就會(huì)將樁底原狀軟土破壞掉,還能夠逐步增大沉降量。
4.2.2 樁體打入持力層的控制
在施工時(shí)一定要將粉噴樁穿過(guò)軟弱的土層打入到具有極高強(qiáng)度的持力層當(dāng)中,通常將其進(jìn)入到持力層里面50厘米當(dāng)成是合格。然而在實(shí)際施工過(guò)程中,樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高與持力層在通常情況下是不一樣的。所以,在施工時(shí),施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)樁長(zhǎng)和實(shí)際標(biāo)高不達(dá)標(biāo)的情況。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)會(huì)給后面的施工帶來(lái)很多的不利影響,例如不能夠保證排水的順暢,在非常長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),預(yù)壓施工的溫度都不會(huì)將下來(lái);如果樁尖下面留有幾米軟土,就會(huì)產(chǎn)生很大的工后沉降。所以,粉噴樁施工的樁長(zhǎng)必須要進(jìn)入持力層才能夠保證整個(gè)施工的質(zhì)量。通常施工人員可以運(yùn)用鉆機(jī)鉆到最深位置時(shí)電流表顯示的度數(shù)和下降的速度來(lái)判斷是否進(jìn)入到持力層,將這兩個(gè)數(shù)據(jù)與施工工藝試樁所得數(shù)值進(jìn)行比較才能夠得到合理準(zhǔn)確的結(jié)論。一般情況下,額定電流值需要達(dá)到125%以上,下鉆速度為0.5m/min。
4.2.3 復(fù)攪拌的控制
對(duì)水泥和土的攪拌是否均勻都會(huì)對(duì)粉噴樁樁體的強(qiáng)度產(chǎn)生非常大的影響,因此,在施工過(guò)程中,要在正常攪拌施工結(jié)束之后進(jìn)行復(fù)攪,一般來(lái)講,經(jīng)過(guò)復(fù)攪之后的粉噴樁的施工質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于沒(méi)有經(jīng)過(guò)復(fù)攪的粉噴樁施工質(zhì)量。鉆頭在通常情況下噴出的粉體呈現(xiàn)的是脈沖狀,如果攪拌的不夠好,就會(huì)在樁中出現(xiàn)層狀的粉體,加上處理的不夠及時(shí),就會(huì)出現(xiàn)“夾生”現(xiàn)象,即便是在后期施工過(guò)程中加入大量的水泥也不能夠很好的提高其強(qiáng)度。所以,在施工時(shí)有必要進(jìn)行復(fù)攪,這樣能夠確保水、土、粉體進(jìn)行充分接觸、混合,形成符合施工規(guī)范的質(zhì)量比較高的樁體。因此,施工人員在進(jìn)行攪拌過(guò)程中,必須對(duì)攪拌葉旋轉(zhuǎn)的速度和整個(gè)鉆機(jī)的提升速度進(jìn)行嚴(yán)格控制,要確保能夠?qū)θ珮哆M(jìn)行充分復(fù)攪并且要其均勻性符合要求,以此來(lái)確保樁體的質(zhì)量。
4.3 成樁質(zhì)量檢測(cè)
在我國(guó),對(duì)粉噴樁的成樁質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)主要依據(jù)以下四種方法:(1)靜載試驗(yàn)(群樁、群樁復(fù)合、單樁、單樁復(fù)合);(2)樁身抽芯;(3)彈性波動(dòng)測(cè)法;(4)N10輕便探。第一種方法能夠?qū)Ψ蹏姌兜母鞣N技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量的確定和分析,后面的三種方法是對(duì)粉噴樁的施工質(zhì)量進(jìn)行定性的判定和分析。一般來(lái)說(shuō),靜載試驗(yàn)方法是用來(lái)檢測(cè)涵洞結(jié)構(gòu)物或其他重要構(gòu)筑物基礎(chǔ)的,彈性波動(dòng)測(cè)法和N10輕便探用來(lái)檢測(cè)路基部分的成樁質(zhì)量,在本工程中運(yùn)用以上幾種方法進(jìn)行了檢測(cè)分析,符合規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求。
5 結(jié)束語(yǔ)
總之,在對(duì)公路工程施工過(guò)程中,粉噴樁施工技術(shù)的應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣泛,同時(shí)該技術(shù)能夠節(jié)約整個(gè)工程的造價(jià)給公司帶來(lái)非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益,所以在對(duì)公路進(jìn)行實(shí)際施工時(shí),一定要嚴(yán)格控制粉噴樁施工的整個(gè)過(guò)程,確保任何一道工序的質(zhì)量都符合要求,并且在施工之前要嚴(yán)格控制施工原材料,確保粉噴樁施工能夠取得最好的效果。
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