公路工程軟弱地基處理方法

馮全忠

摘要:深層攪拌法用于加固處理軟弱公路路基具有施工方便,成本低,是一種較好的地基處理方法,具有廣闊的發(fā)展前景。只要我們嚴(yán)格按照其施工工藝流程,緊抓施工環(huán)節(jié),嚴(yán)格控制施工安全質(zhì)量技術(shù)要求,精心組織施工,定能確保工程質(zhì)量,并取得較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：公路工程；軟弱地基處理；深層攪拌

深層攪拌法是利用水泥系作為固化劑通過特殊的深層攪拌機(jī)在地基深處就地將軟黏土與水泥漿強(qiáng)制拌和后,首先發(fā)生水泥分解,水花反應(yīng)生成水化物,然后水化物膠結(jié)與顆粒發(fā)生粒子交換,因粒化作用,以及硬凝反應(yīng),形成具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性水泥加固土,從而提高地基承載力及改變地基土物理力學(xué)性能,達(dá)到加固軟土地基效果。

1．處理作業(yè)準(zhǔn)備條件

1.1材料準(zhǔn)備

(1)深層攪拌法加固軟黏土,宜選用425﹟以上普()水泥作為固化劑,水泥摻量據(jù)加固強(qiáng)度,一般為加固土重的7%～15%,每一立方米摻加水泥量約為110～160kg用公示表示為:摻入比(%)=水泥重/被加固的軟土重X100%。

(2)改善水泥土性質(zhì)和樁(墻)體強(qiáng)度,可選用木質(zhì)素磺酸鈣、石膏、氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉等外加劑,還可摻入不同比例的粉煤灰。

(3)深層攪拌以水泥最為固化劑,其配合比為水泥:砂=1:1～1:2,為增加水泥砂漿和易性能,利于泵送,宜加入減水劑(本質(zhì)素磺酸鈣),摻入量為水泥用量的0.2%～0.25%,并加入硫酸鈉,產(chǎn)水量為水泥用量的1%,以及加入石膏,摻入量為水泥用量的2%,水灰比為0.41～0.50,水泥漿稠度為1～14cm,能起到速凝早強(qiáng)作用。

1.2處理作業(yè)條件

(1)依據(jù)地質(zhì)勘察資料進(jìn)行室內(nèi)配合比實(shí)驗(yàn),結(jié)合設(shè)計(jì)要求,選擇最佳水泥加固摻入比,確定攪拌工藝。

(2)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,編制施工方案,做好現(xiàn)場(chǎng)平面布置,安排施工進(jìn)度,布置水泥漿制備的灰漿池,有條件時(shí)將制備系統(tǒng)安裝在流動(dòng)掛車上,便于流動(dòng)供應(yīng),采用泵送澆筑時(shí),泵送距離小于50m為宜。

(3)清理現(xiàn)場(chǎng)地下、地面及空中障礙物,以利施工安全。

(4)測(cè)量放線,定出每一個(gè)樁為。

(5)機(jī)械設(shè)備配置:深層攪拌機(jī)、起重機(jī)及導(dǎo)向、量測(cè)、固化劑制備等系統(tǒng)。

(6)勞動(dòng)組織:每臺(tái)深層攪拌機(jī)械組由8～12人組成。

(7)如施工現(xiàn)場(chǎng)表土堅(jiān)硬,需要注水?dāng)嚢钑r(shí),現(xiàn)場(chǎng)四周設(shè)排水溝及集水井。

2．加固處理工藝流程

2.1工藝特點(diǎn)

根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的要求,可布置成柱狀、壁狀和塊狀三種加固形式。柱(樁)狀加固形式:每間隔一定的距離打設(shè)一根攪拌樁。壁狀加固形式:將相鄰攪拌樁部分重疊搭接而成。塊狀加固形式:縱橫兩個(gè)方向的相鄰樁搭接而成。

2.2工藝流程

深層攪拌法的施工工藝流程為:定位對(duì)中→預(yù)攪下沉→制備固話擠漿液→噴漿攪拌提升→重復(fù)攪拌→移位。對(duì)于壁狀加固施工工藝的流程:按柱狀加固工藝,將相鄰兩樁縱向相垂搭接成行施工,相鄰兩樁搭距按設(shè)計(jì)需要確認(rèn)。形狀如“8”字型;塊狀加固施工工藝流程:按深層攪拌施工工藝將相鄰的樁縱橫搭接施工,即組成塊狀加固體,兩行樁之間搭接距可按設(shè)計(jì)需要確定。

3．施工安全質(zhì)量主要技術(shù)

3.1施工質(zhì)量技術(shù)要求

(1)深層攪拌樁使用的水泥品種、標(biāo)號(hào)、水泥漿的水灰比,水泥加固土的摻入比和外加劑的品種摻量,必須符合設(shè)計(jì)要求。深層攪拌樁的深度、斷面尺寸、搭接情況整體穩(wěn)定和墻體、樁身強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求。

(2)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn):用此法進(jìn)行工程加固效果檢驗(yàn),因?yàn)閿嚢铇兜馁|(zhì)量與成樁工藝、施工技術(shù)密切相關(guān),用現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)所得到的承載力完全符合實(shí)際情況。

(3)定期進(jìn)行沉降觀測(cè),對(duì)正式采用深層攪拌加固地基工程,定期進(jìn)行沉降觀測(cè)、側(cè)向?yàn)橐朴^測(cè),是直觀檢查加固效果的理想方法。

(4)深層就攪拌樁的質(zhì)量允許偏差和檢驗(yàn)方法應(yīng)符合規(guī)范的要求。檢查數(shù)量,按墻(柱)體數(shù)量抽查5%。

3.2施工質(zhì)量注意事項(xiàng)

(1)深層攪拌機(jī)應(yīng)基本保持垂直,要注意平整度和導(dǎo)向架垂直度。

(2)深層攪拌葉下沉到一定深度后,即開始按設(shè)計(jì)配合比拌制水泥漿。水泥漿不能離析,水泥漿要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的配合比配置,誰你要過篩,為防止水泥漿離析,可在灰漿機(jī)中不斷攪動(dòng),待壓漿前才漿水泥漿倒入料斗中。

(3)要根據(jù)加固強(qiáng)度和均勻性攪拌,軟土應(yīng)完全預(yù)攪切碎,以利于水泥漿均勻攪拌:壓漿階段不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象,輸漿管不能發(fā)生堵塞;嚴(yán)格按設(shè)計(jì)確定數(shù)據(jù),控制噴漿、攪拌和提升速度;控制重復(fù)攪拌時(shí)的下沉和提升速度,以保證加固范圍每一深度內(nèi),得到允許攪拌。

(4)在成樁過程中,凡是由于電壓過低或其他原因造成停機(jī),使成樁工藝中斷的,為防止斷樁,在攪拌機(jī)重新啟動(dòng)后,將深層攪拌葉下沉半米后再繼續(xù)成樁。相鄰兩樁施工間隔時(shí)間不得超過24小時(shí)(壁狀)。

(5)考慮到拌樁與上部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)或承臺(tái)接觸部分受力較大,因此通常還可以對(duì)樁頂板-1.5m范圍內(nèi)再增加一次輸漿,以提高其強(qiáng)度。

(6)在攪拌樁施工中,根據(jù)摩擦型攪拌受力特點(diǎn),可采用變摻量的施工工藝,即用不同的提升速度和注漿速度來滿足水泥漿的摻入比要求。在定量泵條件下,在軟土中摻入不同水泥漿量,只有改變提升速度,通過提升速度檢測(cè)儀檢測(cè)。

3.3施工安全技術(shù)要求

(1)深層攪拌機(jī)冷卻循環(huán)水在整個(gè)施工過程中不能中斷,應(yīng)經(jīng)常檢查進(jìn)水和回水溫度,回水溫度不應(yīng)過高。

(2)深層攪拌機(jī)的入土切削和提升攪拌,負(fù)載荷太大及電機(jī)工作電流超過額定值時(shí),應(yīng)減慢提升速度或補(bǔ)給清水,一旦發(fā)生卡鉆或停鉆現(xiàn)象,應(yīng)切斷電源,將攪拌機(jī)強(qiáng)制提起之后,才能重啟動(dòng)電機(jī)。深層攪拌機(jī)電網(wǎng)電壓低于380V應(yīng)暫停施工,以保護(hù)電機(jī)。

(3)灰漿泵及輸漿管路:泵送水泥漿前管路應(yīng)保持濕潤(rùn),以利輸漿;水泥漿內(nèi)不得有硬結(jié)塊,以免吸入泵內(nèi)損壞缸體,每日完工后,需徹底清洗一次,噴漿攪拌施工過程中,如果發(fā)生故障停機(jī)超過半小時(shí)宜見拆卸管路,排除灰漿,妥為清洗;灰漿泵應(yīng)定期拆開清洗,注意保持齒輪減速器內(nèi)潤(rùn)滑油清潔。

(4)深層攪拌機(jī)械及重啟設(shè)備,再地面土質(zhì)松軟環(huán)境下施工時(shí),場(chǎng)地要鋪填石塊、碎石,平整壓實(shí),根據(jù)土層情況,鋪墊枕木、鋼板或特制路軌箱。

4．結(jié)語

深層攪拌法適用于飽和軟黏土、淤泥質(zhì)亞黏土、新吹填土、沼澤地帶炭土、沉積粉土等土層的基礎(chǔ)加固。由于這種方法特別適用于理軟土,處理效果顯著,處理后可很快投入使用,因此在公路軟弱低級(jí)處、處理在中得到廣泛應(yīng)用。本文主要介紹了深層攪拌樁在公路工程軟弱地基處理中的具體施工技術(shù)。