賈志峰+胡曉燕+陳晨
【摘 要】結(jié)合沁河下游防洪治理工程,對(duì)水泥攪拌樁在涵閘基礎(chǔ)處理工程中的施工應(yīng)用進(jìn)行了分析探討,并就加強(qiáng)施工質(zhì)量控制提出了幾點(diǎn)見解。
【關(guān)鍵詞】水泥土攪拌樁;質(zhì)量;控制
前言
水泥土攪拌樁是用于加固飽和軟黏土低地基的一種方法,它利用水泥作為固化劑,通過特制的攪拌機(jī)械,在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。沁河下游防洪治理工程涵閘閘基礎(chǔ)采用了此種方法處理,取得了較好的效果。
一、工程概況
沁河下游防洪治理工程涵閘改建包括引水閘及排水閘,其中排水閘較多,工程施工為在原址拆除重建。工程區(qū)地貌屬沁河山前沖洪積扇,地面整體較為平坦、開闊,局部因人工挖填,略有起伏。在勘探深度范圍內(nèi)(最大揭露深度20.5m),工程區(qū)內(nèi)的地層除堤身為第四系全新統(tǒng)人工填土外,以第四系全系統(tǒng)沖積形成的壤土、砂壤土、砂礫石層為主。閘地區(qū)地下水類型為第四系松散巖類孔隙潛水,主要賦存于壤土及砂礫石層,主要接受沁河河水、大氣降水補(bǔ)給,以蒸發(fā)和地下徑流形式排泄。地下水受季節(jié)影響較大,不同季節(jié)地下水位變化較大。
除個(gè)涵閘外,大部分涵閘閘基基礎(chǔ)位于壤土、粉質(zhì)粘土層,天然地基承載力130kpa、120kpa,基礎(chǔ)持力層由不同巖性土層組成,因土層壓縮模量的差異性,閘基基礎(chǔ)存在不均勻沉降問題。設(shè)計(jì)采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基進(jìn)行基礎(chǔ)處理,使基礎(chǔ)允許承載能力滿足設(shè)計(jì)要求。水泥土攪拌樁采用正方形布置,樁徑0.6m,樁長10m,樁間距1.5m,樁身強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa以上,單樁豎向承載力特征值大于165kN,復(fù)合地基承載力特征值140kpa。
二、水泥土攪拌樁施工工藝流程
本項(xiàng)目涵閘閘基礎(chǔ)水泥土攪拌樁施工采用“四攪三噴”施工工藝,具體操作如圖所示。
三、水泥土攪拌樁質(zhì)量控制
(一)施工前質(zhì)量控制
1.平整場地。
在進(jìn)行施工前,原涵閘拆除后,將場地進(jìn)行平整,清除障礙物;為保證施工機(jī)械能在一個(gè)穩(wěn)定地平面工作,臨時(shí)加固軟弱地基,機(jī)械到位后應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.測量放樣。
根據(jù)施工圖紙利用全站儀實(shí)地放出準(zhǔn)確的樁位,并用木樁或竹簽標(biāo)示樁位,杜絕邊施工邊放樣,樁位必須經(jīng)監(jiān)理組測量工程師認(rèn)可。
3.原材料控制。
主要為水泥,采用符合設(shè)計(jì)要求的水泥。
4.工藝性試樁。
為確定各種技術(shù)參數(shù),按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工藝性試樁,成樁施工前應(yīng)詳細(xì)了解各施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況,選取有代表性的土層位置,鉆孔取出一定的數(shù)量的試樣土進(jìn)行必要的軟土物理性質(zhì)、含水量、有機(jī)質(zhì)含量試驗(yàn)和水泥土配合比強(qiáng)度試驗(yàn),以驗(yàn)證軟土的性質(zhì)和設(shè)計(jì)的水泥土強(qiáng)度能否達(dá)到要求。工藝試樁前,由施工單位書面通知甲方和監(jiān)理參加。工藝試樁結(jié)束后,由施工單位提交工藝試樁成果報(bào)告,并以甲方和監(jiān)理工程師審查批準(zhǔn)后,作為該區(qū)段攪拌樁施工的依據(jù)。
獲取操作參數(shù),包括攪拌樁水泥摻量,鉆機(jī)鉆進(jìn)與提升速度,鉆進(jìn)持力層時(shí)孔底電流值,攪拌的葉片旋轉(zhuǎn)速度、噴停漿時(shí)間等。
5.確定配合比、水灰比。
由實(shí)驗(yàn)室根據(jù)施工圖要求進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),確定水泥摻量,實(shí)際施工中根據(jù)試驗(yàn)最終確定水泥摻量;根據(jù)土料性質(zhì)、孔隙率、土層含水量及室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)初步確定水灰比,根據(jù)現(xiàn)場施工情況修正后確定最終水灰比。
(二)施工過程中質(zhì)量控制
1.為了確保水泥土攪拌樁的垂直度,對(duì)導(dǎo)向架和起吊設(shè)備的平整度嚴(yán)格控制,施工垂直度偏差、樁位偏差符合設(shè)計(jì)要求。
2.攪拌機(jī)座安放應(yīng)平穩(wěn),攪拌頭應(yīng)定位準(zhǔn)確。
3.詳細(xì)記錄每根樁的水泥用量,同時(shí)對(duì)送漿的起止時(shí)間、噴漿深度以及停漿面進(jìn)行記錄,確保噴漿量能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
4.攪拌水泥漿時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按要求水灰比配置水泥漿,并在施工根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。,為保證漿液質(zhì)量,水泥漿攪拌時(shí)間不得少于3min,水泥漿液一旦制備好不能進(jìn)行離析,存放時(shí)間一般不能超過2h。
5.嚴(yán)格控制鉆機(jī)下沉與提升速度、供漿與停漿時(shí)間,保證軟土能夠與水泥漿液充分拌合。
6.施工時(shí)因故停漿,要及時(shí)記錄中斷深度,如停機(jī)超過3h,為防止?jié){體結(jié)硬堵管,應(yīng)盡快對(duì)輸漿管路進(jìn)行清洗;在12h內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施,必須將攪拌軸下沉至停漿點(diǎn)以下1.0m,等恢復(fù)供漿再噴漿提升。并將補(bǔ)噴情況填報(bào)于施工記錄內(nèi),超過12h的應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。
7.施工中,如因地下障礙物等原因使鉆桿無法鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)及時(shí)通知監(jiān)理、設(shè)計(jì)人員,以便及時(shí)采取補(bǔ)樁措施,以保證施工質(zhì)量。
(三)施工后質(zhì)量檢測
1.成樁質(zhì)量檢測。
攪拌樁在成樁3天內(nèi),用輕型動(dòng)力觸探(N10)檢查每米樁身的均勻性,檢查數(shù)量為總樁數(shù)的1%,并不低于3根。
成樁7天后采用淺部開挖樁頭(深度宜超過停漿面下0.5m)檢查攪拌樁的均勻性,測量樁徑,檢測數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%,且不少于6根。
成樁28天后,采用鉆孔取芯,檢測攪拌樁樁身的長度、強(qiáng)度和完整性。
2.單樁和復(fù)合地基承載力檢測。
成樁28天后,單樁靜載試驗(yàn)和復(fù)合地基靜載試驗(yàn),檢測單樁或復(fù)合地基承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。
3.施工成效。
工程施工結(jié)束后,按照檢測要求經(jīng)試驗(yàn)室檢測單樁質(zhì)量全部合格,單樁豎向承載力滿足設(shè)計(jì)要求,復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求,閘基基礎(chǔ)達(dá)到加固效果。
四、結(jié)束語
在涵閘工程閘基礎(chǔ)處理施工中,采用水泥土攪拌樁處理,使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基,有效增加了基礎(chǔ)承載能力。在實(shí)際工程當(dāng)中水泥土攪拌樁容易發(fā)生樁身強(qiáng)度不足、承載力低于設(shè)計(jì)要求等等問題,需要在施工的過程當(dāng)中格外重視。施工單位在施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守施工工藝流程,執(zhí)行設(shè)計(jì)要求,控制各不利影響因素,使水泥土攪拌樁質(zhì)量得到有效控制。
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