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1.1施工前準備工作
在施工前,施工單位首先要做好準備工作,要對施工的流程進行優化,還要對施工材料以及施工設備進行質量檢測,保證施工材料性能的最優性,還要保證施工機械設備在水利工程中可以正常的投入使用。在施工的過程中,需要對參數進行特殊的設定,要控制泵輸送的漿量,還要控制好輸漿的時間以及起吊的時間,在設定好參數后,要合理優化施工工藝,選擇正確的工藝技術。在施工前,還需要進行試驗,對試樁的數量進行控制。工程監理人員需要對原材料的質量進行控制,尤其是水泥的質量,水泥材料的性能如果不高,則會導致地基的施工質量不高,施工材料對水利工程的整體質量有著直接影響,所以,監理人員需要采用隨機抽檢的方式進行檢測,這樣才能保證水利工程地基的施工效果。
1.2施工階段的質量控制要點
在施工的過程中,需要應用多項技術,施工人員首先要保證攪拌樁的垂直度,調整起吊設備的平整度,還要對導向架的垂直度進行調節,要將出現偏差的范圍控制在1%內。樁位控制也是一項重要的工作,施工人員需要在樁體定位時,將偏差控制在30mm以內。在搭接的過程中,需要連續作業,相鄰的的樁體需要保證在一天內同時完成。如果施工間隔的時間比較長,則需要對樁體搭接的質量進行檢測,一旦發現質量問題,必須采取必要的補救措施。在施工過程中,要保證前臺操作和后臺供漿要進行緊密的配合,這樣就要提升攪拌機的噴漿速度和次數,要和施工工藝相符合。在供漿過程中要保證其連續性,在出現停漿情況的時候,一定要及時進行匯報,同時要對攪拌機進行下沉處理,在供漿恢復以后才能對其進行提升。在施工過程中,要有專業的人員對施工的情況進行記錄,這樣在以后的施工中能夠更好的對施工經驗進行借鑒,同時也能更好的保證在施工后如果出現問題也能做到有據可查。
1.3施工后期的質量控制要點
當完成攪拌樁施工的二十八天之后,才可以將樁頂的覆蓋土層清除,進而確保樁頭的質量。對于覆蓋土層的清除一定要采用人工開挖的方式,切忌機械設備的使用。除此之外,在完成施工的區域內禁止載重車輛以及重型施工機械設備的行走,進而避免對樁體強度產生一定的損壞與影響。
2深層攪拌樁技術在水利工程地基處理中的應用
在施工過程中普遍存在著輸漿管堵塞的情況,其出現的原因主要包括兩個方面:一方面,漿液的稠度太大,水灰比太小;另一方面,打樁機鉆頭上的噴管位置與實際設計情況存在著一定的差異。通常情況下,深層攪拌樁的水灰比大約為0.5,如果水灰比低于0.5,那么在施工過程中非常有可能出現堵塞的情況。針對這樣的現象,必須要求相應的施工單位對漿液水灰比進行一定的調整,之后對輸漿管進行相應的清洗,然后嚴格按照施工流程開展施工作業,在出現堵塞現象的樁位上重新設置樁位,也可以下沉攪拌機50cm之后繼續制樁。如果依然存在著堵塞的情況,就要檢查鉆頭噴管的位置是否準確,進行一定的調整,同時對攪拌刀片與噴管的位置進行一定的檢查,可以確保讓攪拌刀片在上、噴管在下的位置,并且確保兩者之間的距離不要太小,應當控制在20cm左右。攪拌樁樁位不準及解決措施。在開展樁體施工作業前,相關的工作人員一定要做好充分關注樁位放樣的操作,主要是因為深層攪拌樁技術在水利工程地基處理中應用是一項隱蔽工程,因此,一定要在正式施工之前完善相關的準備工作,尤其是加強樁位校核的操作。通常情況下,相關施工單位的工作人員在完成樁位放樣操作之后,就會要求相應的監理工程師校核樁位,除此之外,也會要求監理工程師檢測樁位的軸線,確保樁位的施工質量,進而避免出現質量不合格返工的情況。相關的測量放樣工作人員一定要高度重視軸線的位置安放與檢查,保證不會影響到整個工程的地基處理質量,確保了水利工程的施工質量。
3結束語
【關鍵詞】三軸攪拌樁;止水帷幕;深基坑;施工實施: 攪拌樁
中圖分類號:TV551.4 文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
隨著建設的大發展,地下空間的開發規模也不斷擴大,出現了越來越多的深基坑工程。三軸深層攪拌樁止水帷幕適用于處理淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石等地基,在天津石化熱電廠新建鐵路翻車機室的施工中,采用了一種超深三軸攪拌樁止水帷幕垂直隔斷工法的關鍵技術。實踐證明,該工法不僅節約成本,而且可以較好地解決深基坑施工時所面臨的承壓水危害及周邊環境保護等難題,為今后本地區的深基坑止水帷幕采用該施工工藝提供一些參考經驗。
二.工程概況
2. 1 基坑概況
擬建工程位于天津市大港區北圍堤路北側中國石化股份公司天津分公司廠區區域內,該場地位于十米河西路西側。該工程由翻車機室、1#輸送系統棧橋。翻車機室地下結構兩層,翻車機室輸送室位置處底板板頂相對標高-14.21,板厚1300,鋼筋混凝土墊層300,板底開挖面相對標高-15.81;除輸送室之外位置處的底板板頂相對標高-8.73。在翻車機室基坑采用位移控制較好的鉆孔灌注樁支護+三道鋼筋混凝土支撐方式;在1#棧橋基坑采用根據坡度變化樁長的鉆孔灌注樁支護+首道鋼筋混凝土支撐+兩道鋼管支撐方式。
排樁外側設三軸攪拌樁止水帷幕,深度為30.3 m,水泥摻量為20%。攪拌樁加固體28 d齡期的無側限抗壓強度要求不小于1 MPa。樁底進入⑨1粉質粘土層約 2m 對⑧2粉土層進行隔斷處理
2.2 基坑環境條件
本工程場地位于中石化天津分公司廠區內,臨近現有煤炭卸車系統和鐵路運輸軌道。東側距離新修建烯烴線最近約 14.6m,西側距離切改后煤 1線約 16m;北側距離現使用棧橋約 40m。場地周邊距離廠區紅線范圍較遠,東側距離最近紅線十米河西路約 75m。施工過程中需采取相應的監護措施,確保周邊環境的安全。
三.三軸深層攪拌樁止水帷幕施工
3.1概述。
本工程內基坑圍護采用鉆孔灌注樁與三軸水泥攪拌樁相結合的方式,坑內設置一道鋼筋混凝土支撐。
攪拌樁起止水帷幕的作用,設計參數為:Ф850@1200三軸水泥土攪拌樁,按連續套接一孔法施工,樁心距600mm,采用P.042.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比1.5-1.7(有必要可根據現場實際情況進行調整),水泥摻量為20%,宜通過現場試驗確定確定最佳水泥摻入量,外加劑木質素磺酸鈣,用量為水泥用量的0.2%。攪拌樁沿基坑四周全部設置,平面延長米約400m,攪拌樁底標高-17.7m。
3.2施工部署。
與攪拌樁和圍護鉆孔樁總體數量較多,是前期主要的施工內容,并且二者平面距離較近(靜距為100mm)有相互影響的可能,故基于工藝考慮的施工順序安排對于總體工期的控制都非常關鍵。 圖紙中規定的施工順序是先進行攪拌樁后進行鉆孔灌注樁,若鉆孔樁在前會出現擴孔和偏差造成攪拌樁難以下鉆,若二者同時或沒有足夠時間間隔會由于攪拌樁對土體的擾動及形成的水壓對鉆孔樁成樁不利,易造成塌孔。現場擬投入一臺三軸攪拌樁機,按每天兩個臺班施工計算,每天完成30米,單項工期約15天。期間將分段插入鉆孔灌注樁的施工。
四、三軸水泥土攪拌樁施工流程。
1.成樁順序。
為保證止水帷幕樁體的連續性和接頭的施工質量,達到設計要求的防滲要求,采取套打一孔的成樁方法。
2.各種工藝環節的技術要求。
(1).障礙物清理。
因該工法要求連續施工,故在施工前應對圍護施工區域地下障礙物及管線進行清理或移位,以保證施工順利進行。
(2).測量放線。
施工前,先根據設計圖紙和業主提供的坐標基準點,計算出圍護中心線角點坐標(或轉角點坐標),利用測量儀器精確放樣出圍護中心線,并進行坐標數據復核,同時做好護樁,做好工程測量復核單,提請甲方驗收。
(3).開溝槽。
在三軸攪拌樁施工過程中會涌出大量的置換土,為了保證樁機的安全移位和施工現場的整潔,需要使用挖機在攪拌樁樁位上預先開挖溝槽。根據放樣出的水泥土攪拌樁圍護中心線,用0.4m3小挖掘機沿圍護中心線平行方向開掘工作溝槽,根據本工程攪拌樁直徑,取槽寬約1.0m,深度約0.6~1.0m。場地遇有地下障礙物時,利用鎬頭機將地下障礙物破除干凈,如破除后產生過大的空洞,則需回填壓實,重新開挖溝槽。開挖溝槽余土應及時處理,以保證工法正常施工,并達到文明施工工地要求。
(4).設置導架與孔位放樣。
在垂直溝槽方向放置兩根定位型鋼,規格為200×200,長度2.5m,再在平行溝槽方向放置兩根定位型鋼規格為300×300,長約8~12m,轉角處H型鋼采取與圍護結構中心線成45°插入,H型鋼定位采用H型鋼定位卡。由現場技術員根據設計圖紙和測量控制點放出樁位,樁位平面偏差不大于2cm。本工程使用的三軸攪拌機樁徑為850mm,軸心距為600mm,攪拌樁搭接250mm。三軸攪拌樁采用套打一孔工藝,因此樁心距為1200mm。在溝槽兩側定位型鋼以1200mm為間距,用紅色油漆做好標記,保證攪拌樁每次準確定位。
(5).樁機就位與垂直度校正。
用卷揚機和人力移動攪拌樁機到達作業位置,并調整樁架垂直度達到0.5%以上。在樁機上焊接一半徑為5cm的鐵圈,10m高處懸掛一鉛錘,利用經緯儀校直鉆桿垂直度,使鉛錘正好通過鐵圈中心。每次施工前必須適當調節鉆桿,使鉛錘位于鐵圈內,即把鉆桿垂直度誤差控制在0.5%內。樁機移位由當班機長統一指揮,移動前必須仔細觀察現場情況,移位要作到平穩、安全。樁機定位后,由當班機長負責對樁機樁位進行復核,偏差不得大于20mm。為便于成樁深度的控制,施工前應在鉆桿上做好標記,控制攪拌樁樁長不得小于設計樁長,當樁長變化時擦去舊標記,做好新標記。
(6).水泥漿液拌制。
施工前應搭建好拌漿施工平臺,平臺附近搭建水泥庫,對全體工人做好詳細的施工技術交底工作,水泥采用P042.5級普通硅酸鹽水泥,水泥漿液的水灰比嚴格控制在1.5~1.7,具體根據可現場實際情況調整,水泥總體摻量為20%(重量)。
(7).噴漿、攪拌成樁。
啟動電動機,根據土質情況按計算速率,放松卷揚機使攪拌頭自上而下切土拌和下沉,直到鉆頭下沉鉆進至樁底標高。按照攪拌樁施工工藝要求,鉆桿在下沉和提升時均需注入水泥漿液,每次下降時噴漿60%,提升時噴漿40%。鉆機鉆進和提升速度宜控制在0.6~1m/min,按照技術交底要求均勻、連續注入拌制好的水泥漿液,鉆桿提升完畢時,設計水泥漿液全部注完。
五.特殊情況的處理措施。
有異常時,如遇無法達到設計深度進行施工時,應及時上報甲方、監理,經各方研究后,采取補救措施。在碰到地面溝或地下管線無法按設計走向施工時,宜與設計單位、業主、監理共同協商,確定解決辦法。施工過程中,如遇到停電或特殊情況造成停機導致成墻工藝中斷時,均應將攪拌機下降至停漿點以下0.5m處,待恢復供漿時再噴漿鉆攪,以防止出現不連續墻體;如因故停機時間較長,宜先拆卸輸漿管路,妥為清洗,以防止漿液硬結堵管。發現管道堵塞,應立即停泵處理。待處理結束后立即把攪拌鉆具上提和下沉1.0m后方能繼續注漿,等10~20秒恢復向上提升攪拌,以防斷樁發生。施工過程中一旦出現冷縫則采取在冷縫處圍護樁外側補攪素樁方案,在圍護樁達到一定強度后進行補樁,以防偏鉆,保證補樁效果,素樁與圍護樁搭接厚度約10cm。在整個基坑開挖階段,我公司將組織工地現場小組常駐工地并備好相應設備及材料,密切注視基坑開挖情況,一旦發現墻體有漏點,及時進行封堵。
六.結語
這次在天津石化鐵路翻車機室施工中應用了三軸攪拌樁止水帷幕的技術,其實踐證明了在深基坑施工中,三軸攪拌樁止水帷幕具有種種優勢,比如可以降低施工難度、節約成本,除此以外還可以解決復雜地質水文條件下深基坑施工抽水降壓所帶來的周邊環境保護問題,還有深基坑止水隔水問題。所以,在市政建設過程中要進行大力推廣和應用。
參考文獻:
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[2]楊勇勇,采用三軸攪拌樁聯合降水施工隧道聯絡通道的施工工法
[期刊論文] 《科技資訊》 2012年3期
[3]皮朝陽三軸攪拌樁施工技術在基坑圍護中的應用[期刊論文] 《科技創新導報》 2012年11期
關鍵詞:公路,軟土地基,粉噴樁,施工工藝,檢測方法
連云港東疏港高速公路工程位于連云港開發區境內,本單位承建開發區高架橋和大島山互通樞紐工程。大島山樞紐工程匝道位于軟土地基路段,其土層狀態基本是表層1~2m厚硬塑層,下6~18m為淤泥、淤泥質粘土、流塑層,再下為硬塑層(或基巖),采用粉噴樁處理軟土地基,即以水泥作為固化劑,利用深層攪拌機械將水泥與原位軟土進行強制攪拌、壓縮,并吸收周圍水分,經過一系列物理化學作用生成一種特殊的具有較高強度、較好變形特征和水穩性的混合柱狀體,它對提高軟土地基承載能力、減少地基的沉降量及保證橋頭高填土路基穩定性具有明顯的效果,下面結合工程實際對粉噴樁處理公路軟土地基施工工藝與檢測方法進行探討。論文大全。
1.設計簡介
連云港東疏港高速公路粉噴樁設計樁徑為50cm,間距2m,按梅花型布置,樁長以穿透軟、流塑層進入硬塑層不少于50cm為原則,通常為8~12m,用于粉噴樁的水泥(3.25級普通硅酸鹽水泥)為干粉。論文大全。根據地基含水量的大小,采用水泥噴入量為65~80kg/m。設計要求水泥土28天無側限抗壓強度≥1.0MPa。
2.施工準備
1、粉噴樁施工前應準備下列施工技術資料:施工場地的工程地質報告,土工試驗報告,室內配比試驗報告,粉噴樁設計樁位圖,原地面高程數據表,加固深度與停灰面高程以及測量資料等。
2、場地平整、清除障礙。如場地低洼,應回填粘性土;施工場地不能滿足機械行走要求時,應鋪設砂土或碎石墊層。若地表過軟,則應采取防止機械失穩措施。論文大全。
3、施工機具準備,進行機械組裝和試運轉。
4、粉噴樁的施工工藝根據設計要求的配比和實測的各項施工參數通過試樁來確定。試樁一般為5根,通過試樁來確定鉆進速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴粉量等。
5、粉噴樁所用的水泥(32.5級普通硅酸鹽水泥)應符合設計要求,并有產品合格證,并經室內檢驗合格才能使用,嚴禁使用受潮、結塊變質的加固料。
3.粉噴樁施工操作流程
粉噴樁操作步驟為:
1、深層攪拌機械就位。
2、預攪下沉(至設計標高)。
3、攪拌提升,同時噴干水泥粉至地面以下0.5m處(設計樁頂)。
4、在樁上部的5m長范圍內重復攪拌一次(1/3~1/2)樁長、樁上部強度要求較高。
5、重復攪拌提升,直到離地面下0.5m,上部回填5%灰土(或水泥土)并壓實。
6、關閉攪拌機械移位至下一樁位。
4.施工注意事項
1、控制鉆機下鉆深度、噴粉高程及停灰面,確保粉噴樁長度。
2、嚴禁沒有粉體計量裝置的噴粉機投入使用。
3、定時檢查粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻程度。對使用的鉆頭定期復核檢查,其直徑磨耗量不得大于2cm。
4、當鉆頭提升至地面以下0.5m時,噴粉機應停止噴粉。
5、當噴粉成樁過程中遇有故障而停止噴粉,在第二次噴粉接樁時,其噴粉重疊長度不得小于1m。
6、粉噴樁施工時,泵送水泥必須連續,固化材料的用量以及泵送固化材料的時間應有專人記錄,其用量誤差不得大于±1%。
7、為保證攪拌機的垂直度。應檢查起吊設備的平整度和導向架對地面的垂直度,每工作班檢查不少于2次,使垂直度偏差不超過1%。
8、攪拌機噴粉提升的速度和次數必須符合預定的施工工藝要求,攪拌機每次下沉或提升的時間應有專人記錄,深度應達到設計要求,時間誤差不得大于5秒,施工前應丈量鉆桿長度,并標上明顯標志,以便掌握鉆入深度,復攪深度。施工中出現問題應及時處理、做好記錄。
9、儲灰罐容量應不小于一根樁的用灰量加50kg,如儲量不足時,不得對下一根樁開鉆施工。
10、粉噴樁必須根據試驗確定的技術參數進行施工,操作人員應如實記錄壓力、噴粉量、鉆進速度、提升速度、鉆入深度及每根樁的鉆進時間等,監理人員應隨時檢查記錄情況。
5.質量檢測
1、粉噴樁屬地下隱蔽工程,施工質量受機具、施工工藝、施工人員的責任心等多種因素的影響,因而其質量控制要貫穿于施工的全過程,并堅持全方位的施工監理。
2、施工過程中必須隨時檢查加固料用量、樁長、復攪長度及施工中有無異常情況,記錄其處理方法及措施。
3、成樁7天內淺部開挖樁頭,其深度宜為0.5m,目測檢查攪拌的均勻性,測量成樁直徑。檢查頻率為10%。
4、在成樁7天內采用輕便觸探儀檢查樁的質量,觸探點應在樁徑方向1/4處,抽檢頻率為2%。
5、成樁28天后在樁體上部(樁頂以下0.5m、1.0m、1.5m)分別截取3段樁體進行現場足尺樁身無側限抗壓強度試驗,檢查頻率為2‰,每一工點不少2根。
6、成樁28天后,按1‰頻率或每一工點不少于2根采用鉆孔取芯法對其進行終檢。
7、粉噴樁施工質量允許偏差應符合規范及設計規定。
6.結語
1、粉噴樁處理高等級公路軟土地基是當前最常用的方法之一,目前的粉噴樁施工隊伍大多屬個體私營,一定要加強管理,施工中要加強監理,實行全天候、全方位旁站,以確保施工質量。
2、對成樁28天的粉噴樁采用鉆孔取芯法、動力解探法等進行檢測是行之有效的,一方面可以通過芯樣的抗壓強度試驗掌握樁體的強度,另一方面對整個樁體也是一次全面的檢查,從而保障了粉噴樁的施工質量。
關鍵詞:灌注樁后壓漿,主要施工工序
1 前言
灌注樁后壓漿施工技術是中國建筑科學研究院的專利技術。它是通過固化樁底和樁側一定范圍內的土體,來提高樁的承載力,解決了樁底沉渣和樁側泥皮對樁基承載力的影響。論文格式。采用該技術:一可減少樁數或縮短樁長;二可縮短工期;三可減小建筑物沉降。尤其對干成孔樁承載力提高明顯。三門峽天盛御景工程地下水位低,在設計持力層以下,根據設計要求采用此項技術。
2 工程概況
三門峽天盛御景工程位于三門峽市大嶺路與崤山路十字東南角,占地20畝,地下一層,地上12~17層,剪力墻結構,總建筑面積56467.3M2,建筑高度54.4M。樁基為人工挖孔灌注樁,樁長9~12M,樁徑700~800mm,混凝土標號C30, 采用灌注樁后壓漿施工技術。
3 施工方案
3.1 施工工藝流程
施工準備 成孔 制作、安裝鋼筋籠,設置壓漿導管、壓漿閥 灌注混凝土 樁側、樁端壓漿 檢測驗收
3.2 主要工序施工方法
3.2.1成孔
成孔的施工工藝與一般施工相同。注意要進行跳挖施工,樁中心間距不小于三倍樁徑或兩米,成孔后必須清底驗收,樁徑、擴孔、嵌巖深度、垂直度要符合設計和規范要求
3.2.2 制作、安裝鋼筋籠,設置壓漿導管、壓漿閥
鋼筋籠按設計要求制作。制作過程中要連同壓漿導管一同綁扎,按設計一根樁端注漿管代替一根縱向主筋。樁側導管設在鋼筋籠外側,為A20焊接鋼管,管端距樁底5米,端部設一三通,再在鋼筋籠外一圈綁一根塑料管,與三通相連形成一個封閉環。樁端壓漿管為A25焊接鋼管,設在鋼筋籠的內側與主筋位置相同,管端深入樁端土層100~200mm,設置根數根據樁徑選擇,d<1000mm的樁沿鋼筋籠對稱設兩根,1000<d<2000mm的對稱設三根,d>2000mm的對稱設四根,導管端部要設壓漿閥。
壓漿導管用鐵絲綁在鋼筋籠上,也可焊在鋼筋籠上,要固定牢固,保證位置準確。安裝時要用堵頭將導管上口堵嚴,以防雜物掉入造成堵管。
3.2.3 灌注混凝土
樁身混凝土可使用粒徑不大于50mm的石子、坍落度80~100mm、機械攪拌、用溜槽加串桶向樁孔內澆筑胡凝土,砼要連續進行,使用振搗棒振搗,不得直接在鋼筋籠或壓漿導管振搗。
3.2.4樁側樁端壓漿
在樁身砼澆筑完3天后可開始進行壓漿,壓漿量按下列公式計算:
樁底注漿水泥用量:
樁側注漿水泥用量:
式中:, ̄樁底、樁側注漿水泥用量(t)
 ̄樁直徑(m) 、樁長(m)
 ̄樁底壓漿時漿液沿樁側上升高度(m)
 ̄包裹于樁身表面的水泥結石厚度,可取0.01~0.03m
 ̄樁底、樁側土的天然孔隙率:為天然孔隙比
 ̄水泥充填率,對于細粒土取0.2~0.3,對于粗粒土取0.5~0.7
 ̄樁側注漿橫斷面數
后壓漿水泥用普通硅酸鹽水泥,可摻適量外加劑。漿液水灰比0.45~0.60,水泥標號不低于32.5,正式壓漿之前,要先進行試壓漿,對漿液水灰比、注漿壓力、壓漿量等工藝參數調整優化,以確定最終參數。被壓漿樁離正在成孔樁作業點距離不小于10倍樁徑。
壓漿順序為先樁側、后樁端,樁側完成3小時候,再對樁端1#管壓漿,再間隔3小時候對2#樁端管壓漿,對于樁群壓漿要先外圍,后內部。論文格式。論文格式。
當滿足下列條件之一時刻終止壓漿:①壓漿總量、壓漿壓力達到設計要求;②壓漿總量已到設計值的70%且注漿壓力達到設計值的150%、并維持5min以上;③壓漿總量達到設計值的70%,且樁頂或地面出現明顯上抬。
壓漿作業過程應作完整記錄 :內容包括:成樁日期、壓漿日期、注漿壓力、注漿終止壓力、注漿量及異常情況備注。
3.3勞動力組織和主要機具
3.3.1勞動力組織
按施工工序劃分,分為以下作業班組:①技術組5人,負責技術質量、測量、試驗工作;②制漿組6~10人,負責 和漿液;
③壓漿班4~8人,負責壓漿、安拆導管等作業;④機械電工班2~3人負責機械和現場用電作業,以上為壓漿施工人員,不含樁基施工人員。
3.3.2主要機具設備
序號 名稱 數量 型號 備注 1 高壓注漿泵 1臺 BW-250 帶壓力表 2 疊式泥漿攪拌機 1臺 YJ340
3 管鉗 5把
4 加筋軟管 50m
與注漿泵和導管匹配 5 鐵鍬 10把
6 磅秤 1臺
7 水箱 1個 3
8 注漿接管 2套
關鍵詞:公路工程,工程施工,公路工程施工,施工技術,碎石注漿樁技術
1.技術原理
注漿樁主要是一種由碎石和水泥砂漿膠結而成的小型鉆孔灌注樁,因此,從成樁工藝看,碎石注漿樁屬于鉆孔灌注樁,從樁的材料看,又屬于膠結體樁。樁的直徑一般為30 cm~70cm,適用樁長30 m以內。其基本原理是利用小型鉆機按設計直徑,鉆進至設計深度成孔,然后先將注漿管放至孔底,再投放碎石料。在投放碎石料的過程中,利用注漿管放水清洗孔壁。碎石料投放完成后進行注漿,漿液一般由下向上逆行,當漿液灌注至地面以后便固結成樁。漿液除在鉆孔中滲透固結碎石成樁外,也向周圍土體滲透。使樁體與土體間形成一個土和砂漿結合的過渡帶,增加了樁與周圍土體的摩擦力,所以注漿樁從受力特性看又屬于摩擦樁。注漿樁近年來有很大的發展,特別是在高速公路的地基處理中。可以很好地發揮它的優點。
2.施工工藝
碎石注漿樁的施工過程主要分為:鉆孔、清孔、投石以及注漿四部分。
2.1鉆孔
主要采用GPS10型或與此相類似的工程鉆機,鉆頭為魚尾鉆頭或三翼鉆頭均可。采用泥漿護壁大泵量正循環方法作業。為了保證鉆孔垂直,應隨時測量,確保垂直度偏差小于1%。鉆進過程中應不斷檢查泥漿比重,砂土應保持在1.17~1.25之間,淤泥質土應保持在1.20~1.25之間。孔深不得小于設計孔深。為了防止出現塌孔現象,孔頂應用鋼筒加以保護。
2.2清孔分一次清孔和二次清孔
一次清孔應在鉆孔完成后進行,當鉆孔至設計深度后,鉆具原位回轉。正循環沖孔排渣。清孔至沉渣厚度小于10 cm。此時孔內的泥漿比重應控制在1.15左右,當泥漿比重達到要求后,提鉆移機,并用測繩測量孔深,檢孔器測量孔徑。二次清孔是在投石時進行,一邊投石一邊清洗,此時孔內的泥漿比重應控制在1.05左右。
2.3投石
清孔之后應及時投放碎石,投石之前應將注漿管放至孔底,投放時為減少碎石沖刷孔壁,應在孔頂部加一碎石導向管。碎石的直徑在20mm~-40 mm之間為宜,直到投石達到孔口標高為止。
2.4注漿
主要是利用砂漿泵將水泥砂漿通過注漿管壓入孔內。砂漿泵可以用SGB-10型或與此相類似的砂漿泵,注漿管為普通鋼管即可。砂漿材料主要為普通硅酸鹽水泥,砂的粒徑不大于0.5 mm,根據設計強度要求配比進行配置砂漿。當注漿達到一定量后,為防止泥漿在重力作用下向土體大量擴散,減小用漿量,應逐漸向上拔管,拔管速度應根據注漿量進行控制為主,每次拔管的間距為0.5 m,并不間斷注漿。至孔口翻漿比重達到注入砂漿比重95%時,可一次拔管。為確保注漿質量。在注漿的過程中由于注漿管的振動造成孔口石料下沉,故注漿過程中應不斷補料。注漿后樁頂漿液會下沉,故應進行回灌作業。
3.碎石注漿樁技術特點
3.1施工機具輕便,便于快速施工,施工場地要求低;
3.2施工噪音小,對施工周圍居民影響小;
3.3通過漿液的滲透,加強樁與樁周土體的摩擦力,有利于提高樁的承載力;
3.4施工工藝操作簡單,便于施工質量的控制。
4.樁身質量的檢測
根據國家規范,樁身完整性檢測的方法有以下四種:低應變動測法、高應變動力試驗、鉆孔取芯、聲波透射法。對碎石注漿樁,目前常用的檢測方法是:無損低應變動測法和鉆孔取芯法。
5.監測方案
軟基處理施工應實行動態控制,嚴格按監控指標和要求實施,在施工過程中應加強監測頻率。論文格式。當發現側向位移速率等指標不正常、路基有失穩的趨勢時,應立即向業主、設計等相關單位通報,并立即采用向路基兩側卸載、必要時兩側應再加反壓護道等措施進行處理。
同一路段、不同觀測項目的測點宜布置在同一橫斷面上。施工時,建議按監測儀器設置表布設的斷面、位置實施,并可根據實際情況作出適當的調整。
5.1沉降觀測
沉降觀測包括地表沉降觀測和地基分層沉降觀測。地表沉降觀測采用沉降板,分層沉降觀測采用分層沉降標。沉降板應設在鋼塑土工格柵、土工格室或砂墊層之上。沉降板埋設于路基中心、路肩、坡趾和左右路幅中心。埋設時,沉降板底槽應平整,其下鋪設60cm×60cm×20cm的砂墊層。論文格式。
分層沉降標采用鉆孑L埋設,要求鉆孔垂直偏差率應≤1.5%,并無塌孔縮孔存在,在埋設中應下套管或泥漿護壁,波紋管與導管應隨埋隨接。分層沉降測點間距為1m。
5.2水平位移觀測
5.2.1地基土體水平位移
采用測斜管觀測。測斜管采用塑料管,埋設于路堤邊坡趾部。埋設時,鉆機導孑L的垂直偏差率應≤1.5%。論文格式。測斜管底部進入粉砂層或亞粘土層l00cm,管頂高出地面50cm,并加蓋保護。
5.2.2地面水平位移
采用位移邊樁觀測,埋設在路堤兩側趾部,其中一根位于坡腳處,其余位于邊溝外側。邊樁采用10cm×10cm砼預制樁,埋入深度為1.5m,露出地面10cm。埋置時采用打入法,樁周應回填密實。
5.2.3孔隙水壓力及土壓力觀測
孔隙水壓力計采用“一孔多只孔壓計”埋設法,從砂墊層底部開始埋設,每隔2m埋設一只。鉆孔埋設時,應做好鉆孔的詳細記錄。每只孔壓計埋設后,應及時采用接收儀器檢查孔壓計是否正常。土壓力觀測采用土壓力計,應挖坑水平埋設,坑底應平整密實,埋設后的土壓力計必須位置正確而穩固,上下四周約20cm范圍用細砂填實。每只埋設完應及時測試,發現問題及時糾正或調換。埋設后的土壓力計在初讀數穩定后,方可進行其上的填筑工作。
5.2.4承載力觀測
水泥攪拌樁應做承載力觀測。承載力觀測應采用單樁和多樁載荷試驗。水泥攪拌樁載荷試驗應至少在施工3個月后進行,要求水泥攪拌樁單樁容許承載力值不低于120kN(單樁設計承載力值)。
5.2.5觀測頻率
除承載力觀測外,在路堤施工過程中各觀鋇項目的觀測時間和頻率均相同。
觀測頻率視不同時期而定,其中填土期為每日觀測1~2次;預壓期第1—4周隔日觀測1次;預壓期第四周至第三個月每周1次;預壓期第三個月之后至上路面完畢每半月觀測1次;從營運開始至設計觀測期每半年觀測1次。設計觀測期為施工開始至營運期的頭2年。
路堤填筑過程中,第一級加載(不含砂墊層)按3.0m控制,可采用較快的速度(1.5個月左右)加載,填筑砂墊層及其頂部填土時應按上述頻率進行觀測并盡可能控制好加載速度,加載速度適中,同時應保證加載厚度的均勻性,絕對不允許有高的集中料堆存在。
【參考文獻】
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論文摘要:本文介紹了深層攪拌法加固地基的原理,并結合實際工程介紹了該方法的施工工藝和加固效果,工程實際表明深層攪拌法具有造價低、施工簡單和效益好的優點,在條件適宜時應優先采用。
1 前言
深層攪拌法是加固飽和軟粘土地基的一種方法,它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的深層攪拌機械,在地基深處就地將軟土和固化劑強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理化學反應使軟土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的優質地基。深層攪拌法處理地基可增加地基承載力、減小沉降差、提高邊坡穩定性及擋水等。深層攪拌法處理后的地基承載力提高1~1.5倍。
深層攪拌法是相對于淺層攪拌而言,淺層攪拌法主要用于路基,凍漲土和邊坡穩定的處理。深層攪拌分水泥系深層攪拌和石灰系深層攪拌。下面介紹的是水泥系深層攪拌法及其工程應用實例。
國外自二次大戰以來開始研制用于深層攪拌樁的深層攪拌機械,到70年代,已廣泛應用深層攪拌法處理地基,我國從70年代末開始進行深層攪拌的室內試驗和攪拌機械的研制工作,1979年在塘沽新港進行機械考核和攪拌工藝試驗,并獲得成功。80年代初推廣使用深層攪拌法,至今在上海、南京、連云港、唐山、昆明及內陸部分地區得到了廣泛應用。我們在某寫字樓(筏基)工程的地基處理中采用了深層攪拌法,取得了良好的技術經濟效果。
2 水泥加固土的原理
軟土與水泥采用機械攪拌加固的原理是基于水泥土的物理化學反應過程,它與混凝土的硬化機理有所不同。在水泥加固土中,由于水泥的摻量很小(占被加固土重的7%-15%),水泥的水解和水化反應完全是在具有一定活性介質--土的圍繞下進行,硬化速度緩慢且作用較復雜,所以水泥加固土的強度增長過程也比較緩慢。
2.1 水泥的水解和水化作用
硅酸鹽水泥的主要成分是由氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵及三氧化硫組成,而這些氧化物又分別組成了不同的水泥礦物;硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硫酸鈣等。用水泥加固軟土時,水泥顆粒表面的礦物很快與軟土中的水發生水解和水化反應,生成氫氧化鈣、含水硫酸鈣、含水鋁酸鈣和含水鐵酸鈣等化合物。其中,硅酸三鈣在水泥中含量最高(50%左右),是決定強度的主要因素;硅酸二鈣含量較高(25%),主要產生后期強度;鋁酸三鈣占水泥重量10%,水化速度快,能促進早凝;鐵鋁酸四鈣占水泥重量10%,能提高早期強度;硫酸鈣占水泥重量3%,能和鋁酸三鈣一起與水發生反應,生成一種水泥樣菌,對高含水量的軟土強度增加有特殊意義。
2.2 粘土顆粒與水泥水物的作用
離子交換和團化作用。通過離子交換,較小的土顆粒結合可形成較大的土團粒;土團粒的進一步結合形成水泥土的團粒結構,并封閉各土團之間的空隙,形成堅固的聯結,也就使水泥土的強度得到大大提高。
凝硬反應。隨著水泥水化反應的深入,逐漸生成不溶于水的穩定的結晶化合物。這些化合物在水中、空氣中逐漸硬化,增加了水泥土的強度,而且其結構也比較密實,水分不容易侵入,從而使水泥土具有足夠的水穩性。
2.3 碳酸化作用
水泥水化物中的氫氧化鈣,吸收水中和空氣中的二氧化碳發生碳酸化反應生成不溶于水的碳酸鈣。這種反應能提高水泥土的強度,但速度較慢,幅度較小。
3 工程實例
3.1工程概況
某寫字樓建筑面積近一萬平方米,層數九層,結構型式為框架結構,柱網尺寸為6.3m×7.2m(縱向)、6.3m×3.6m(縱向)、2.4m×7.2m(縱向)、2.4m×3.6m(縱向),所處場地為瀏陽河沖積平原、地表土層為1.9m~2.0m厚的人工填土,以下為第四紀沉積層,地層從上到下分別為:第①層粉土,濕至很濕,疏松到稍密,承載力標準值fk=115KPa ,壓縮模量平均值Es=11(MPa)、層厚3.9~4.0m;第②層粘土夾粉土,飽和,軟塑至可塑狀,承載力標準值fk=110KPa ,壓縮模量平均值Es=7.0(MPa)、層厚2.3~3.7m;第③層粉土,很濕,中密,承載力標準值fk=120(MPa),壓縮模量平均值Es =15.42(MPa ),層厚1.0~1.3m;第④層粘土飽和,可塑至硬塑狀,承載力標準值fk=120KPa ,壓縮模量平均值Es=6.5(MP a),層厚3.5~3.8m;第5層粘土,飽和,硬塑狀,承載力標準值fk=140KPa ,平均壓縮模量Es=7.5(MPa ),本層揭示最大厚度4.2m。場地地下水屬孔隙潛水類型,地下隱定水位14.5m,但由于粘性土的隔水作用。上部土體已達飽和狀態。經檢測,地下水無侵蝕性。
3.2 加固方案的比較
灌注樁。因場地土呈軟塑~流塑狀態,成孔很困難,需要有較高施工技術水平來保證施工質量,且造價高、工期長。 轉貼于
(2)碎石樁。工期短,施工簡單,造價低;因受場地條件的限制而不能采用。
(3)預制樁。能較好地滿足所需要的承載力,但工期長,施工噪音大影響周圍居民的正常生活;其造價經測算約54萬元。
(4)深層攪拌樁。施工速度快,工期短,施工方便,能較好地保證施工質量,造價約23萬元,僅是預制樁的42.6%。
經方案比較,決定選用深層攪拌樁處理地基。地基處理后的承載力標準值F=250KP 。
3.2 深層攪拌樁的施工
3.2.1 室內試驗
軟土地基深層攪拌加固法是基于水泥對軟土的加固作用,而目前這項技術無論設計計算方法,還是施工工藝都不太成熟,因此,應特別重視水泥土的室內外試驗。試驗步驟:1)為保證試驗準確性,將現場挖掘的天然軟土立即封裝在雙層厚塑料袋內,基本保持天然含水量;2)根據施工要求的試驗程序、配方,分別稱量土、水泥、外摻劑和水,放在容器內攪拌均勻,按要求進行振動,制成試塊后,蓋上塑料布,防止水份蒸發過快,并按要求進行養護。本工程經過室內試驗得出如下結論,水泥土的容重比原狀土僅增加2.7%,因此,其加固部分對于下部未加固部分不會產生過大的附加荷重,水泥土的無側限抗壓強度為2.12MP ,大于設計要求的F =2.0MP 的要求,滿足設計要求。
3.2.2 施工要求
目前,對深層攪拌法加固質量的檢驗缺少簡便可靠的辦法,因此,我們要求施工單位嚴格按照建筑地基處理技術規范有關要求進行施工,并提出以下要求:(1)每根樁均應確保均勻和足額的噴灰量,送灰時要密切注意電子稱計量變化,如發現噴灰量不足,應及時采取復噴或補噴等措施,每根樁應保證送灰連續、均勻、不得間斷;(2)考慮到與基礎接觸部分的攪拌樁頂部受力較大,因此,要求對樁頂1.5m范圍內復攪、復噴。因設計時考慮樁端承載力,因此,應確保樁端質量,除應復攪、復噴外,鉆頭至樁底時,應原位旋轉1~2分鐘,以便葉片對土的壓實及水泥的充分拌和,并以慢檔提升0.5~1.0m。
4 結語
寫字樓投入使用一年多,經觀測基礎沉降基本穩定,總沉降量為5.9cm,完全滿足使用要求,從施工情況看,在含水量較高的軟土地區, 深層攪拌法處理地基比較適合,且施工簡單,經濟合理,效益好。
參考文獻
[1]陸培毅.土力學[M].北京:中國建材出版社2000.
關鍵詞 CFG樁;低溫環境施工;應用技術
中圖分類號TU472 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)87-0135-02
0 引言
社會的快速發展,帶動著行業的發展創新。在我國建筑行業中,高樓大廈的拔地而起,地鐵的地下施工;高速鐵路的蓬勃發展,這些都是近幾年來迅速發展的建筑。但是,在建筑行業,在進行施工的同時往往會受到天氣或是地理環境的影響,因此,建筑施工的質量往往會受到制約。高鐵是近年來發展最快的建筑施工產業,因其鐵路的路線長、零沉降為主要的代表特點,因此在對地基的選擇上有著很高的要求。為了能夠穩固時速有160km/h~500km/h的高鐵的鐵軌,特別采用了剛性較大的橋梁結構,而在人流量比較大的地方則是采用了普通的路基結構。但不管是建立高鐵的橋梁結構還是路基結構,其重要的方法之一就是CFG樁加固法。為了解決該問題,下文將以近年來發展速度最快的高鐵為主要實驗對象,徹底對CFG在嚴寒季節中的效用進行探討。
1 實驗工程簡介
本次實驗工程選擇的是哈爾濱至××的××車站的路基施工,該段路基是××至哈爾濱最為主要的客運專線部分,其施工的路段里程共有1 770m,而對此路基采用的施工技術正是CFG樁的復合地基階段,也是哈爾濱至××最為關鍵的施工路段。××車站這段路均為具有標志性的地理環境,是屬于東北的凍土地區,在從季節上看,如果是在冬季進行施工,東北地區的冬季持續的時間較南方而言,持續時間更長。為了保證實驗的有效性,施工時特別選擇在寒冷的冬季,這樣才能夠對施工的作業時間和施工的溫度進行有效的判斷和分析,并對其中產生的問題進行及時的分析和解決[1]。
2 實驗施工技術要點
在進行施工時要根據當地的情況合理的制定計劃,并根據天氣分析施工時的時間以及施工質量。在冬季較長的東北地區,寒冷從入冬開始,會一直持續到來年開春,如果在這段時間不進行施工是不可能,因此,在寒冷的冬季東北凍土地區進行施工是最有效的檢測CFG的方式。在對路基進行施工時,要保證CFG新技術的成樁后的質量,在施工中的技術要點應當注意以下幾點[2]。
1)在進行施工時,首先要了解施工時的溫度范圍,也就是室外的溫度,并根據溫度變化采取相應的加熱措施。檢測室外的溫度可用一盆水或是溫度計進行測量。在了解室外溫度后,可以采用加溫的辦法有3種:(1)第一種可采用蒸汽加熱的形式,將鍋爐加熱到80℃左右,保持水溫;(2)第二種方法是采用熱風機的形式對施工時的骨料進行加熱,以免凍結;(3)第三種方法是對易凍結的材料進行攪拌,攪拌時間在兩分半鐘左右;
2)當確定施工材料不會被凍結后,將碎石、砂子以及熱水進行充分攪拌,充分攪拌均勻后,再將施工時需要用到的水泥和煤灰再次進行攪拌。因為在攪拌的過程中會產生大量的熱,因此,細骨料不會受到外界冷空氣的影響,使細骨料在攪拌過程中一直保持在常溫狀態下,并且由于溫度的原因,經過攪拌的混合物將會更加的充分均勻。需要提醒的是,一定要在攪拌的后期,加入凝膠材料;
3)在進行攪拌的過程中,還允許增加混合料煤灰的含量,增加粘結度,并可在一定程度上將混合料的攪拌時間延長,這樣可以保證混合料的質量不會因為寒冷的空氣以及時間而受到影響;
4)在將混合料裝進運輸車的時候,由于天氣寒冷,需要用棉被或是各類棉織品對運輸車上的罐體進行包裹,并確保其不會因為天氣的原因,導致混合料凝固降溫。在運輸車上不比在普通的罐中,因此要慢慢的放緩混合料的攪拌速度,并確保混合料在進行攪拌時不會降低其本身的熱量;
5)超流態混凝土的輸送,采用地泵,其管路是剛性管和膠管兩部分組成。因此在進行施工時宜采用保溫材料對其剛性管進行保溫。如果現場沒有保溫材料,可采用草繩或是草袋進行包扎,盡量避免其因為寒冷的天氣使其凍結堵塞和管壁失去韌性;
6)在進行施工時,要考慮到施工時的樁長長度,××車站施工階段里程為1 770m,設計樁徑為50cm。當混合料灌注完成后,需采用超灌1.5m的養護樁進行防護,且養護樁的的深度不小于最大的凍土的深度。
上述均為CFG樁低溫條件下的施工要點,但是其施工完畢并不代表施工已經結束,應當盡快利用土堆對其進行覆蓋保護,堆土厚度應當高于2m,保證樁不會因為寒冷的天氣,導致樁體破裂[3]。
3 實驗結果
經過上述實驗步驟,證明CFG樁技術在低溫環境中的施工,具有可行性,且根據現場環境進行調整和改進。 ××車站路基的施工建設,已經完全可適應低溫環境,且施工質量不會下降。在施工工藝中最為重要的就是混合料的質量,下表就是采用最新技術的CFG的質量對照表。
4 結論
綜上所述,哈爾濱至××的高速鐵路是我國在東北地區的凍土地區修建的一條高鐵,經過××車站1770m路基的實驗施工,證明新CFG樁可在低溫環境下進行應用施工,且不會對施工質量產生任何問題,達到了預期的效果和目的。隨著科技的發展,CFG樁不僅是在凍土方面,在其他方面也將會有更好的發展前景。
參考文獻
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【關鍵詞】市政道路;軟體地基;加固技術
1.軟土地基簡介
隨著經濟的發展,市政道路的施工進行的如火如荼,市政道路的施工質量與人們的日常生活息息相關,我國的幅員遼闊,地質條件也較為復雜,尤其在內地的湖河沉積地區以及沿海地區軟土地基的分布情況十分廣泛,在市政道路的施工過程中也常常會遇到軟土地基的問題,這種地基的含水比大、承載力差、壓縮比高,空隙比約為1.0,容易受到外界因素的干擾變大,難以滿足現階段市政道路施工的要求。為了保證市政道路的施工質量,必須采用相關的方式加強軟土地基的穩定性,防止沉降問題的發生。目前,我國國內在處理市政道路軟地基的加固方面已經取得了良好的成效,下面就針對軟土地基的加固技術進行進一步的介紹。
2.市政道路軟土地基的處理原則
對于市政道路軟土地基的處理,首先要遵循經濟性的原則,即在條件允許的范圍內,要優先使用天然的材料進行加固,如工業廢料、建筑垃圾等符合加固標準的材料進行加固,但是在材料的選擇中要避免選擇具有腐蝕性或者有機含量較高的垃圾,防止地基的加固難以達到規定的標準;其次,要遵循目的性的原則,即軟土地基的處理必須要達到減小下滲、改善抗剪性、動力性的目的,防止地基出現變形以及液化的情況,將地基的壓縮性控制在標準范圍內,保證市政道路的后續使用質量。
3.市政道路施工中的軟土地基加固技術
3.1 換填法
換填法是軟土地基常用的加固方式,即在實地調查的基礎上,將固定深度和范圍內的軟土地基挖出,進行換填,換填的材料需要選擇穩定性高、強度好的材料,如石灰、砂石等等,在選擇的過程中要遵循三個標準:
3.1.1 因地制宜的原則
在選擇換填材料時,要根據施工場地的實際情況選擇適宜的材料,以保證材料可以滿足當地道路建設的需求,并做好材料中石頭含量、粒徑以及配級的檢驗,確定好材料之后,就可以將淤泥軟土使用挖掘機挖除,用天然的材料進行置換,一般,開挖深度宜控制在2m以內,使用分層填筑、壓實和檢測進行施工,以便提高地基的承載力。
3.1.2 逐層加固的原則
在進行換填的過程中,為了保證壓實的質量,必須對置換材料進行逐層壓實,在換填的前期,需要對換填的面積和深度進行計算,再進行下階段的換填和加固的工作,在第一層換填完成后,用機械碾壓法將其反復壓實,再進行逐層換填。
3.2 排水固結法
3.2.1 袋裝沙井固結法
排水固結法包括袋裝沙井固結法以及砂墊層處理法,袋裝沙井固結法就是將符合標準要求的砂裝入具有透水性的編織袋中,再利用輔助設備將沙袋侵入軟土地基之中,這種固結的方法比較適宜用在厚度大于5m的軟土層中、且地基承載力小于路堤建筑自重的情況中,具備施工效率高、施工費用低、用料少的特點,也是軟土地基加固的常用方法之一。
3.2.2 砂墊層處理法
砂墊層處理法就是在軟土地基的表面鋪設好砂層進行排水的方式,令軟土地基中的水分在上層荷載的影響下排水,從而達到地基加固的目的,使用這種加固方法時要注意,要保證排水固結的速度與路基填筑速度保持一致性,保證在填筑的過程中可以有效的實現排水,同時,避免上層荷載過大導致路基遭到破壞。
3.3 機械碾壓加固法
機械碾壓加固法是利用土壤中水分的特征來進行加固的一種方式,由于土壤中的水分是與以多種多樣的形式存在,但是不管何種形式的水分在外力的作用下,也會被排擠出來,使用機械碾壓就可以有效的排除地基中多余的水分,起到地基加固的作用。在進行加固的過程中,要根據實驗數據來決定碾壓的工藝,確定好碾壓的力度、次數以及范圍,在具體的工作過程中,要先使用小噸位碾壓機進行碾壓,進而使用大噸位碾壓機進行碾壓,碾壓完成后再使用光輪碾壓機進行碾壓,在碾壓過程中要遵循邊線大到中的碾壓原則,以1/3重疊的方式進行遞進式碾壓。
3.4 化學加固法
化學加固法就是利用化學材料對軟土地基進行固結的處理方法,目前常見的化學加固法包括深層水泥加固法、石灰攪拌樁法以及灌漿法三種。
3.4.1 深層水泥加固法
使用深層水泥加固法對軟土地基進行加固可以在短時間內得到需要的地基強度,使用該種方式加固后的地基具有變形小、無公害的優點,在北歐、日本、芬蘭等國家已經得到了廣泛的應用,在我國國內雖然應用時間較短,但是也取得了良好的社會效益和經濟效益。
3.4.2 石灰攪拌樁法
石灰攪拌樁加固法是依靠石灰和土之間的物理反應形成所需的強度,應用在不同的地基中會產生不同的加固效果,加固的深度可以達到20m。在加固的過程中要通過機械攪拌的方式,在機械鉆進時向地基內噴射壓縮空氣,在鉆進要適度的標高后,要將鉆頭進行反向旋轉,將生石灰輸送至地基內,讓土體和石灰進行充分的攪拌,形成具有水穩性、整體性以及一定強度的石灰樁。由于石灰樁具有膨脹擠密的作用,因此,在設計石灰樁是要遵循密布樁和小樁徑的原則,樁間距和加固的深度應該按照沉降驗算和穩定驗算來確定,在驗算完成后再進行施工。
3.4.3 灌漿法
灌漿法就是利用液壓、氣壓以及電化學的原理,將一些可以固化的漿液注入到軟土地基中,以便改善地基物理力學性質。在灌漿工程中,使用最廣泛的漿材就是水泥,水泥的力學強度好、無毒、使用壽命長、材料價格低,但是在沉淀析水的影響下具有穩定性差的弱點,為了克服這些缺點,可以在水泥漿中加入砂、粘土以及粉煤灰等材料,或者摻入附加劑來改善漿液的性質。
4 結語
軟土地基的加固是市政道路施工的關鍵性因素,關系著市政道路的施工質量以及使用壽命,目前,對軟土地基的加固技術較多,需要根據施工地的實際情況以及周圍環境進行綜合判斷和選擇,保證軟土地基加固的效果。
參考文獻:
[1]張紅梅.淺談市政道路施工中軟基加固技術[期刊論文],科學之友,2012(06)
【關鍵詞】 水泥攪拌樁 土釘支護 坑基
水泥攪拌樁復合土釘支護技術是建立在傳統土釘支護方法基礎上,主要有水泥攪拌樁止水帷幕復合土釘支護、超前微樁復合土釘支護及預應力錨桿復合土釘支護等多種方式。雖然與傳統土釘支護技術相比,會投入大量資金,提高造價成本,但是總體而言,這種新型土釘支護技術施工較為簡便,不需要使用大型、重型機械設備,施工工期較短,因而在建筑施工中得到了廣泛應用。
1 水泥攪拌樁復合土釘支護原理
在基坑開挖之前,地層處在平衡狀態中,但由于基坑開挖打破了受力平衡狀態,局部地層的結構狀態會發生改變。主要有如下表現:
(1)地層中重力重新分布,基坑四周土體應力增加,特別是基坑的邊坡附近,土體應力大幅增加;(2)基坑附近土體側向約束力削減,致使承載力降低;(3)地下水失去原有平衡,進而導致滲流出現,同時滲透壓力還會對攪拌樁穩定性產生影響。最終導致坑基附近土體出現沉降或位移,邊坡遭到破壞。
通過水泥攪拌樁復合土釘的支護,能夠承擔基坑開挖產生的荷載,使土體盡量保持原有受力平衡狀態,避免地下水出現滲流[1]。水泥攪拌樁復合土釘作為一種新型的基坑支護技術,結構形式多樣,針對性強,從而起到了分擔載荷、傳遞載荷止水抗滲、局部穩定及超前加固的作用。
2 水泥攪拌樁復合土釘在基坑支護中的實際應用
2.1 工程概況
某地一個在建商貿大廈,工程總面積為32000平方米,地上19層,地下2層,建筑總高度為56米,整個商貿大廈的結構體系以框式剪力墻為主,地基深度為6.8米,下樁基礎為29.5米。相關地質資料顯示,建筑工程場區內土層至上而下分別為人工土、淤泥、粉質粘土及花崗片麻巖,地下水主要分布在淤泥層縫隙和巖層空隙中,總體透水性比較差。
2.2 選擇支護方案
本建筑工程周圍建筑物較少,土地空曠,坑基四周較為平坦,附近沒有重要管道線路經過。通過對該工程地質及周圍環境等因素的綜合考慮,結合基坑開挖深度與經濟效益,最后決定選用水泥攪拌樁復合土釘的支護方案,直立開挖,并使用雙排攪拌樁做超前支護。
2.3 水泥攪拌樁
在實際施工中要選用強度等級為32.5的普通性硅酸鹽水泥,合理控制水泥用量。通常情況下,實際水泥使用量大約為被加固土重的20%,同時要摻合0.2%的木質素、
0.05%的三乙醇胺,水灰比為0.45。采用上下各攪拌兩次的水泥攪拌工藝,在噴漿時要把速度控制在80-100cm/min范圍內,水泥泵的進流量為恒定值,泵送壓是 0.3MPa[2]。考慮到實際地質條件,不同地段具有不同的坑基開挖深度,因而也要分段設計支護方案。攪拌樁長度要控制在9-11m,并且插入淤泥層的深度要超過1m,而錨桿插入淤泥層的深度要超過3m。
2.4 土釘支護
選用的土釘長度為48mm,焊接鋼管厚度為2.5m,傾斜角度為30°。在布置土釘時,盡量成梅花形狀,無論是水平還是垂直間距都控制在1.2m左右。注漿壓力控制在0.35-0.65MPa,在水泥用量標準下,錨管注漿量要超過35kg/m,水泥、石子和砂子之間的質量配合比為1:2:2。通過計算來準確判斷錨桿參數,錨桿長度為12-24m,每個錨桿間距控制在100cm-120cm之間[3]。圖1為水泥攪拌樁復合土釘支護典型剖面圖。
2.5 穩固性分析
在高水位軟土基層中,經常會應用泥攪拌樁復合土釘來支護,水泥攪拌樁起到了隔水作用。由于軟土基坑經常會出現隆起、滑坡等問題,因而在支護時,需要對攪拌樁的抗滲漏和隆起穩定性進行分析。另外,在開挖基坑時,墻背側土體會對攪拌樁直接產生作用力,很可能由于材料拉力不足或抗剪承載力不夠,而使整體發生滑移,進而產生彎折或沖剪破壞,因而也需要對攪拌樁彎折與沖剪穩固性進行計算,從而確保攪拌樁穩固性。
通過相關計算可以發現,土釘內力與土釘的位置具有一定相關性。在上部和底部位置的土釘通常受力比較小,在之間部位的土釘的受力比較大,而在最底部的土釘則有較小軸力;隨著基坑深度的增加,土釘拉力也隨之加大,一直到挖到基坑底部之后,土釘拉力則不會再增加;土釘支護能使墻后土體的穩定性大幅度增加,而通過更改土釘長度,則可以對支護結構的安全性進行調整;基坑深度的加深,基坑自身結構穩定性和安全系數會降低,當加入土釘后,則能夠有效提升坑基結構的穩定性與安全系數[4]。另外,在水泥攪拌樁復合土釘支護過程中,正常情況下,土釘自身不會出現斷裂形式的破壞,往往都是拉拔式破壞。
3 結語
水泥攪拌樁復合土釘作為一種新型的基坑支護技術,具有分擔載荷、傳遞載荷止水抗滲、局部穩定及超前加固的作用,同時還具有安全經濟、適用范圍廣及支護位移小等特點。因而在新時期的建筑施工中,我們要對該項支護技術有足夠重視。我們要繼續加強對水泥攪拌樁復合土釘支護技術的研究,在實際應用中,堅持動態化原則,根據工程的實際地質條件、支護結構以及支護環境,合理設計支護方案,并要對設計方案進行及時反饋。同時,要加大信息化的投入,科學計算,對數據進行多次檢驗,防止坑基位移和基地隆起,提高攪拌樁穩定性,發揮出水泥攪拌樁復合土釘支護技術的優勢,創造更大價值。
參考文獻:
[1]李建.水泥攪拌樁復合土釘在基坑支護中的應用研究[J].中南大學,2012,05(01:12-13.
[2]郭秋菊.水泥攪拌樁復合土釘基坑支護應用[J].鐵道科學與工程學報,2013,08(28):9.