毛永明
摘要:水泥攪拌樁是橋梁建設中常見的一種基礎形式。文章結(jié)合工程實例,對水泥攪拌樁的施工工藝和施工方法進行了概述,重點對施工準備階段、施工階段和成樁檢測進行了重點分析,實踐證明,此工藝效果明顯,縮短了工期,降低了成本,值得進一步學習和推廣。
關鍵詞:橋梁;水泥攪拌樁;施工工藝
1 工程概況
某橋梁結(jié)構(gòu)地質(zhì)勘察報告表明,在勘察范圍內(nèi),根據(jù)地基土的組成特性及埋藏條件,分為6 層,自上而下:1 層素填土、2 層粉土、3 層淤泥質(zhì)粉土、4 層粘土、5 層粉質(zhì)粘土、5-1 層粘土,主要含水層為第1、2 層,其余為弱含水層,勘察報告表明該地基不液化,場地類別Ⅲ類。根據(jù)地基復雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征等,設計單位將本工程地基基礎等級定為乙級,建設單位同設計單位經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)比較分析,采用柱下獨立基礎。根據(jù)計算,攪拌樁直徑為500 mm,攪拌樁樁長根據(jù)地質(zhì)勘探報告及現(xiàn)場施工情況定,固化劑采用P.O42.5 級水泥,水泥的摻入量以試驗室配比為準。本工程水泥攪拌樁樁頂采用級配砂石回填,厚度200 mm,砂石回填的夯填度不得大于0.9,褥墊范圍:基礎邊緣向外200 mm,且需砌檔墻圍合。
2 水泥攪拌樁施工工藝
水泥攪拌樁地基處理是通過攪拌機將軟土與固化劑(水泥漿或水泥粉)外加一定量的摻合劑就地進行強制攪拌,使土體與固化劑發(fā)生物理化學反應,形成具有一定整體性和一定強度的水泥土加固體,水泥攪拌樁與天然地基組成復合地基。具體施工工藝如下:施工準備→成樁試驗→確定工藝參數(shù)→攪拌機定位→預攪下沉→提升→噴漿攪拌→重復上下攪拌→清洗→移位→質(zhì)量檢驗→加固效果評價。本工程攪拌樁設計為兩噴四攪。
3 水泥攪拌樁準備階段的工作
(1)熟悉合同文件、設計文件、巖土工程勘察報告及相關的規(guī)范,組織召開圖紙會審和設計技術(shù)交底會議;審查《水泥攪拌樁專項施工方案》;施工單位組織召開水泥攪拌樁施工技術(shù)交底會,技術(shù)交底文件簽字存檔。
(2)平整場地,開工前,施工現(xiàn)場應予以整平,必須清除地上和地下障礙物,場地低洼處,應按設計要求回填至交工面;檢查進入現(xiàn)場的P.O42.5 號水泥,出廠檢驗報告,并見證取樣送檢;攪拌用水應符合《混凝土拌合用水標準》。
(3)施工單位質(zhì)檢員和監(jiān)理單位見證員在工地現(xiàn)場,對需加固的軟弱土層按照規(guī)定進行取樣,取樣量不少于20 kg,并取水泥20 kg,送實驗室進行水泥土配合比試驗。
(4)相關人員根據(jù)復檢報告,對建材質(zhì)量進行評定,各項符合要求,簽批進場使用;現(xiàn)場使用的水泥漿,必須按《水泥土配合比試驗報告》配比,施工中嚴格遵照配合比,嚴格控制水灰比。
(5)水泥攪拌樁施工所使用的各種機械設備應有合格證,并按要求定期校核,經(jīng)檢查試運轉(zhuǎn)良好,監(jiān)理批準進場使用;為確定攪拌深度、灰漿泵輸漿量、輸漿壓力、灰漿到達噴漿口輸送時間、提升速度等施工參數(shù)應進行試樁,試樁數(shù)量一般不少于2 根,通過試樁,進一步驗證水泥土配合比和施工工藝的適宜性。
(6)審查施工單位質(zhì)量保證體系,檢查、核實技術(shù)管理人員資格證書,是否進駐施工現(xiàn)場,并進行經(jīng)常性的檢查、監(jiān)督;樁位放樣,依據(jù)設計圖紙,審核承包人的樁位放樣記錄,并進行現(xiàn)場抽驗,抽檢頻率20%~25%,要求樁位定位平面偏差<5 cm。
4 水泥攪拌樁施工過程的技術(shù)要點
(1)水泥攪拌樁是重要的隱蔽工程,此過程中,應進行監(jiān)理旁站,并記錄樁長、樁徑、水泥用量、工作時間、水泥品種、每天完成樁數(shù)量,以及人員到崗、機械情況、特殊工種人員持證上崗情況。
(2)施工機具的安裝要平穩(wěn),鉆機平面要水平,鉆桿要對中,偏差不得大于50 mm,鉆桿導向架要垂直,垂直度要小于1.0%,樁頂標高控制+100 mm,-50 mm。
(3)水泥漿嚴格按試驗驗證的最佳水灰比進行配方,用砂漿攪拌機拌和,每次攪拌不得少于3 min,使水泥漿充分攪拌均勻。
(4)水泥攪拌樁的施工操作:督促現(xiàn)場施工人員做好每根樁的記錄;鉆頭下鉆前應進行試噴,確認能夠正常噴漿時方可下鉆,待下到持力層向下0.5~1.0 m 時,方可開始噴漿,首先,應在樁底連續(xù)噴漿30 s 左右,然后方可勻速提升噴漿,提升時壓漿泵的壓力為0.4~0.6 MPa,提升至離地面50 cm 處進,停止噴漿,然后重復攪拌下沉到底,重復噴漿攪拌提升,攪拌提升2~3 次,鉆進、提升速度應控制在0.5~1.0 m/min,噴漿壓力和鉆桿升降速度應相配合,確保整樁攪拌均勻,樁頂應高出設計樁頂面,留有鑿除樁頂軟弱部分的余量,范圍30 cm 內(nèi);樁機操作者與拌漿人員要保持密切聯(lián)系,保證攪拌噴漿時連續(xù)供漿,不得中斷;隨時復核樁位位置,以防人為、機械震動等因素造成樁位發(fā)生偏離;施工單位在攪拌樁施工中,應認真做好施工記錄,記錄包括施工樁號,施工日期,天氣情況;攪拌機下沉或提升每米的時間,供漿與停漿時間,鉆進深度,停漿面標高等以及每根樁所用水泥漿總量;攪拌次數(shù)與深度。
5 水泥攪拌樁成樁檢驗
成樁7 天后,淺部開挖樁頭,開挖深度為0.5~1.0 m,檢查樁體成型情況、攪拌均勻程度,并如實做好記錄,如發(fā)現(xiàn)凝體不良等情況,應報廢補樁。
6 水泥攪拌樁檢測
(1)建設單位委托樁基檢測單位檢測,簽訂合同;監(jiān)理部審查檢測單位資質(zhì)證書、營業(yè)執(zhí)照、人員資格證書、檢測業(yè)績、檢測儀器檢定合格證書。
(2)審查樁基檢測單位檢測方案,并報建設單位審查。
(3)成樁28 天后,樁基檢測單位用鉆孔取芯的辦法,檢測樁身的完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長度,取出的芯樣送檢測中心以測定樁身強度。
(4)監(jiān)理同建設單位共同確定抽檢樁號,檢測單位通過靜載荷試驗,檢測單樁和復合地基承載力,檢驗樁身質(zhì)量,隨機抽檢的樁數(shù)不宜少于總樁數(shù)的1%,并不得少于3 根,試驗用最大靜載荷為單樁和復合地基設計荷載的2 倍。
(5)檢測合格,樁基檢測單位出具地基處理水泥攪拌樁檢測報告,交各方留存?zhèn)錂n。
7 結(jié)語
本橋梁工程水泥攪拌樁檢測報告表明,水泥土試塊的立方體抗壓強度大于1600 kPa,單樁豎向承載力≥80 kN,復合地基承載力大于120 kPa,符合設計和規(guī)范要求,軟土地基經(jīng)水泥攪拌樁加固處理后,地基土強度提高,地基承載力明顯提高,達到了控制沉降、穩(wěn)定地基的目的,這種方法具有投入使用快、施工成本低、工期短的顯著優(yōu)點,值得推廣。
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