李振宗 王峰 孫海洋 張奔 馮亮
(河北建設(shè)勘察研究院有限公司,河北 石家莊 050000)
在開展工程施工建設(shè)工作的過程中,常有較大可能遇到軟土土質(zhì),且這些土質(zhì)的種類也是不同的。在這種情況下,施工人員應(yīng)根據(jù)軟土性質(zhì)選擇合適的方法,對其進(jìn)行有效處理,避免相關(guān)工程出現(xiàn)沉降、側(cè)移等問題,保證工程質(zhì)量?;诖?,根據(jù)軟土地基的實(shí)際情況,施工單位可科學(xué)應(yīng)用水泥攪拌樁這一施工處理技術(shù),在擋墻下對軟土地基進(jìn)行有效處理。
施工單位在對建筑工程的軟土地基進(jìn)行處理時(shí),需要制定可行性非常高的地基處理方案,在設(shè)計(jì)方案的過程中,要對上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)以及地基的共同作用予以深入考慮,確保地基處理的全面性。一般情況下,軟土地基處理指對工程施工現(xiàn)場半無限空間內(nèi)的大面積軟土地基進(jìn)行施工處理,而所謂擋墻下的軟土地基處理則指沿著擋墻的軸線,并在擋墻下基礎(chǔ)應(yīng)力擴(kuò)散范圍的有限空間內(nèi),對局部軟土地基進(jìn)行施工處理。擋墻下的軟土地基處理在計(jì)算內(nèi)容方面與建筑物地基處理基本保持一致,不同之處在于,擋墻兩邊具有一定的高低差,會(huì)承受相對較大的水平力,也因此,施工單位在對擋墻下的軟土地基進(jìn)行處理時(shí),既要對復(fù)合地基的承載力進(jìn)行計(jì)算復(fù)核,還要對地基的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算[1]。
在遇到軟土層較厚的工程地基時(shí),施工單位需要選擇合適的施工技術(shù)對其進(jìn)行有效處理。如果選用拋石擠淤或者換填的施工處理方法,會(huì)出現(xiàn)達(dá)不到相應(yīng)處理深度的現(xiàn)象;如果選用塑料排水板與堆載預(yù)壓施工技術(shù),會(huì)導(dǎo)致施工工期延長的情況;如果使用振沖碎石樁或者砂石樁處理方法,因?yàn)橛倌啾旧淼募s束作用較小,且透水性差,致使成樁難度較高,樁徑較難控制,且承載力無法大幅度提升,在施工結(jié)束之后,沉降很難得到有效控制;如果應(yīng)用CFG樁或者鉆孔灌注樁,會(huì)出現(xiàn)擠樁的效應(yīng),致使成樁質(zhì)量受到不良影響,且施工造價(jià)也較高。而將水泥攪拌樁有效應(yīng)用到軟土地基的處理過程中,則能夠避免上述問題,這一施工處理方法將水泥作為軟土地基的固化劑,并通過攪拌,與原有的地基土形成一種復(fù)合地基,這在較大程度上提高了軟土地基的承載能力,有效減少了地基本身的沉降量[2]。
水泥攪拌樁有多個(gè)優(yōu)點(diǎn),包括施工便利,不產(chǎn)生噪音、振動(dòng)以及水泥漿廢水等污染現(xiàn)象,對施工周圍環(huán)境的影響較小,綠色環(huán)保。施工單位在開展軟土地基處理工作時(shí),要根據(jù)地基的實(shí)際情況,合理選擇擋墻支護(hù)方式,例如,結(jié)合工程施工狀況,采用重力式擋墻支護(hù),同時(shí)對擋墻的底應(yīng)力大小及其應(yīng)力擴(kuò)散范圍等全面掌握,根據(jù)這些數(shù)據(jù)在擋墻基底選用樁徑合適的三軸水泥攪拌樁,使其作為復(fù)合地基,如果相關(guān)工程的擋墻高度較小,可以選用三軸攪拌樁進(jìn)行軟土地基處理,以三根樁為一組,布置成梅花狀,確保樁長能夠穿透淤泥軟弱土層,直達(dá)卵石層,還要在攪拌樁樁頂設(shè)置合適厚度的碎石墊層,在墊層中加設(shè)一道土工隔柵,這樣既能提高上部應(yīng)力的均勻性,也能增大應(yīng)力擴(kuò)散角。
施工單位在利用水泥攪拌樁對軟土地基進(jìn)行處理之前,需要做好相應(yīng)的施工場地清理平整工作。要開挖排水溝,將地面積水排除干凈,同時(shí)還要對施工場地予以平整,回填碎石料,并進(jìn)行密實(shí)碾壓,以此作為施工面。攪拌樁的停漿面需要比設(shè)計(jì)樁頂面高出30厘米。另外,在平整完施工場地后,要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求,清晰標(biāo)出攪拌樁的位置,保證標(biāo)出的位置誤差在2厘米之內(nèi)。之后還要對施工場地的高程予以測量,明確噴漿以及停漿的標(biāo)高。
當(dāng)鉆機(jī)就位之后,施工人員要對正樁位予以檢查,確保樁位誤差保持在2厘米內(nèi),并對樁機(jī)機(jī)身予以調(diào)平,保證樁的垂直度,將其誤差控制在1.5%內(nèi),然后啟動(dòng)主電機(jī)鉆進(jìn)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)深度,使得攪拌樁能夠穿透淤泥層直至持力層的50厘米左右。施工人員在前臺(tái)就位鉆進(jìn)作業(yè)的過程中,后方人員則需要根據(jù)試驗(yàn)出的水泥漿配比進(jìn)行制漿,避免制備好的水泥砂漿離析,要讓泵送保持連續(xù)性,同時(shí)還要將注漿壓力控制在0.4MPa-0.6MPa。另外,最好設(shè)置兩個(gè)水泥漿池,其中一個(gè)用作水泥漿的控制配比,另一個(gè)當(dāng)作泵送池。由專門人員對水泥漿液的用量、泵送時(shí)間予以詳細(xì)的記錄,減少施工過程中的失誤操作。
1)設(shè)備就位。攪拌機(jī)本身的鉆桿必須保持垂直狀態(tài),并對準(zhǔn)樁位,施工人員需要對深度計(jì)轉(zhuǎn)軸中心進(jìn)行檢查,確定其處于刻度盤的中心,以保障攪拌樁深度計(jì)量的精確性。
2)第一次鉆進(jìn)。施工人員確認(rèn)攪拌葉的出漿口噴出漿液之后,才能夠啟動(dòng)攪拌機(jī),保持每分鐘60r的轉(zhuǎn)速以及每分鐘不超出1米的鉆進(jìn)速度,沿著順時(shí)針的方向,一邊轉(zhuǎn)一邊噴漿,達(dá)到設(shè)計(jì)樁長之后再接著噴漿30秒,然后沿著逆時(shí)針的方向進(jìn)行攪拌噴漿,將其提升到設(shè)計(jì)樁頂。
3)第二次鉆進(jìn)。施工人員再次以相同的方式,沿著順時(shí)針方向進(jìn)行鉆進(jìn)注漿,直至設(shè)計(jì)樁長后,改成逆時(shí)針方向接著進(jìn)行攪拌噴漿,直到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高,然后在原地噴漿30秒之后停止。
4)兩次循環(huán)鉆進(jìn)成樁。施工人員要通過上下兩次的循環(huán)鉆進(jìn)提升實(shí)現(xiàn)水泥漿液在樁孔內(nèi)部的四次攪拌,以此成樁。
如果施工過程出現(xiàn)問題,則會(huì)影響到水泥攪拌樁自身的強(qiáng)度以及復(fù)合地基的穩(wěn)定性,進(jìn)而波及整個(gè)工程的穩(wěn)固性,降低工程質(zhì)量。基于此,施工單位需要加強(qiáng)對水泥攪拌樁施工的管理,為其施工質(zhì)量提供保障。
1)在進(jìn)行水泥攪拌樁的施工設(shè)計(jì)之前,相關(guān)單位需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行土樣采集,開展地基土處理的室內(nèi)配方試驗(yàn),通過檢測分析出數(shù)據(jù),對水泥砂漿試驗(yàn)配比,以選擇科學(xué)的水泥摻量以及水泥土強(qiáng)度等各種準(zhǔn)確參數(shù)。另外,在開展施工作業(yè)之前,施工人員需要進(jìn)行相應(yīng)的工藝性試驗(yàn),在檢測通過之后,將水灰比、噴漿量等相關(guān)參數(shù)作為施工的主要依據(jù)。
2)因?yàn)楹舆厛龅卮嬖诓黄秸那闆r,這會(huì)對水泥攪拌樁的施工質(zhì)量造成一定的影響,所以,施工單位需要在施工之前對施工場地地表積水予以排除疏干,同時(shí)還要對施工現(xiàn)場的場地進(jìn)行有效的回填以及整平,并根據(jù)場地的實(shí)際情況進(jìn)行工作墊層以及砂石墊層的合理鋪設(shè),以此滿足機(jī)械的運(yùn)行要求。
3)施工人員需要加強(qiáng)對水泥攪拌樁施工過程的重視。首先,要保證原材料與施工實(shí)際需求相符合,確保水泥砂漿配比的合理性,避免失誤。其次,要對攪拌樁的數(shù)量以及樁長予以嚴(yán)格檢查,確認(rèn)攪拌樁的數(shù)量及其長度與設(shè)計(jì)要求相符,保證攪拌樁施工過程的有效性,提高施工質(zhì)量。再次,要對水泥摻入量進(jìn)行嚴(yán)格把控,以免出現(xiàn)摻入過少或過多的情況,影響施工效果,同時(shí)還要對樁土置換率加以重視,保持其合理性。最后,要對噴漿進(jìn)行均勻的攪拌。
4)在水泥攪拌樁施工結(jié)束之后,工作人員需要對其進(jìn)行檢測,對攪拌樁的質(zhì)量予以確認(rèn),可以采用鉆取樁芯這一方式,對水泥土攪拌樁的樁身強(qiáng)度以及復(fù)合地基的靜載荷進(jìn)行科學(xué)的檢驗(yàn),需要通過試驗(yàn)檢測地基的承載能力,確保攪拌樁在強(qiáng)度以及穩(wěn)定性方面滿足施工需求。
通過上述分析,水泥攪拌樁施工技術(shù)在擋墻下軟土地基處理中的有效應(yīng)用能夠提高軟土地基自身的穩(wěn)定性以及承載力,為相關(guān)工程的質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。因此,施工單位在對擋墻的軟土地基進(jìn)行處理時(shí),可以選擇水泥攪拌樁這一施工技術(shù),同時(shí)還要明確軟土地基的具體狀況,對水泥攪拌樁的施工工序進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整,確保施工處理的效率與質(zhì)量。