劉玉生
摘 要:20世紀初,水泥攪拌樁在我國迅速發展起來,它是利用水泥做加固劑,使用特制的深層攪拌機械,對地基深處的軟土、軟弱土原地進行攪拌使之與加固劑混合后起化學物理反應,對軟土或軟弱土加固的一種方法,從而提高地基承載力,減少地基沉降。因其具有適用土質類型廣、施工速度快,成本低,無噪音、無振動、無污染等特點,廣泛應用在建筑物地基、高速公路橋臺等部位。筆者結合沿海高速公路滄州歧口至海豐段某合同水泥攪拌樁施工管理的一些經驗,就攪拌樁施工環節的質量控制要點、易出現的質量問題及原因進行了簡要論述。
關鍵詞:水泥攪拌樁 質量 要點 控制
中圖分類號:U416.1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)06(a)-0185-01
1 工程概況
沿海高速公路滄州歧口至海豐段位于渤海新區東部,北接天津市海濱大道,南接山東省擬建的沿海公路,是河北省“十一五”高速公路發展規劃“五縱六橫七條線”中“縱一”的重要組成部分,北起黃驊市歧口村,終于海興縣海豐村北的海防公路,途經南大港、中捷、黃驊市、中鹽滄鹽集團,海興縣。項目全長51.64 km,按雙向四車道高速公路設計,路基寬28.5 m。計算行車速度120 km/h。某合同段水泥攪拌樁共29204根,按正三角形布置,樁徑0.5 m,樁間距1.2~1.5 m,樁間距由密到疏進行漸變。水泥摻入量為固土體質量的15%,水灰比為0.5,水泥漿比重為1.77 g/m3,每延米用漿量為48.22 L/85.35 kg,水泥用量為56.8 kg。
2 施工前準備工作
2.1 清理場地
施工前,用人工配合推土機清除施工范圍內大塊石、樹根、生活垃圾等,低洼處及時回填粘土并整平。
2.2 原材料
水泥采用P.C32.5復合硅酸鹽水泥,產地為山東濱州。進場前,以200 t為一批,按照試驗檢測規程做膠砂強度、安定性、強度、凝結時間等項目試驗,對試驗不合格的、過期受潮或結塊變質的水泥一律不準使用。水采用當地的飲用水。
2.3 選擇樁機
選用ST—1型、PS—5型兩種深層攪拌機5臺,每臺攪拌機配備注漿自動記錄設備,并能打印出相關數據,避免人為因素影響。灰漿制備采用灰漿拌和機拌和,以確定輸漿量和到達攪拌機噴漿口的時間。
2.4 測放樁位
根據樁位平面圖,用全站儀定出軸線,用經緯儀定向,鋼尺量距,確定樁位,樁位用白灰圈上作出標記,以免遭破壞。繪制樁位平面布置圖并編號,注明樁長、樁徑。
2.5 試樁
試樁5根。尋求最佳的攪拌次數、確定水灰比、泵送時間和壓力、攪拌機提升速度、下鉆速度、復攪深度、單位時間注漿量、每延米注漿量、無側限抗壓強度等參數。試樁后,寫出試樁總結,報監理工程師批準后開工,各項數據作為施工的控制依據。
3 施工工藝流程
樁機定位調平→下沉至設計深度→水泥漿配制→邊噴漿邊攪拌提升至預定的停漿面→重復攪拌下沉至設計加固深度→提升攪拌(或噴漿)至預定的停漿面→再重復攪拌下沉至設計加固深度→提升攪拌至預定的停漿面→關閉攪拌機,清洗→移至下一根樁。
4 施工質量控制要求
(1)開鉆前,為防止出現堵塞現象,用水清洗整個管道,待水排盡后下鉆。
(2)攪拌樁的樁位和垂直度很重要,為防止樁體傾斜,用水平尺檢驗鉆機底座水平,在主機上懸掛一吊錘檢查垂直度。按樁位偏差不大于5 cm、樁身垂直度偏差不超過1.5%進行控制。
(3)水泥漿拌和時間不少于3 min,現場用比重計測其比重,并檢測稠度,如與制備試件時不一致要進行調整。為防水泥硬塊堵塞管道,在輸送灰口處設置網篩進行過濾。水泥漿不得產生離析,停放時間超過2小時就不能再用,泵送必須連續。
(4)為避免堵管,第一次下鉆時可帶漿下鉆,嚴禁帶水下鉆。施工時嚴格控制提升速度不大于0.8 m/min,工作電流不大于額定值,噴漿壓力不小于0.4 MPa。攪拌時不允許出現攪拌樁頭未到樁頂漿液已拌完的現象。一旦因停電、機械故障等原因停漿,及時記錄噴漿中斷時間和深度,同時將攪拌頭下沉至停漿位置1 m處,待恢復供漿時再噴漿攪拌提升。若停漿時間在12 h內,要采取補噴處理措施,補噴重疊段應大于100 cm,超過12 h應采取補樁措施。
(5)為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質量,當鉆至設計深度時,水泥漿到達噴漿口后,應噴漿攪拌30 s,在水泥漿與樁端土充分攪拌后,再提升攪拌頭,邊噴漿、邊提升、邊旋轉攪拌。水泥攪拌樁樁頂接近設計標高時,攪拌頭自地面以下1 m噴漿攪拌提升出地面,要采用慢速攪拌并增加噴漿量,以保證樁頭質量,在樁頂范圍內至少復攪一遍,以確保攪拌均勻。
(6)每天安排專人盯在施工現場,詳細記錄攪拌樁施工過程中的每一個環節,如實填寫施工原始記錄表,記錄表內容一般包括:樁號、日期、天氣、噴漿深度、停漿標高、灰漿泵壓力、鉆機轉速、鉆進速度、提升速度、漿液流量、每米噴漿量和外摻劑用量、復攪深度等。
(7)施工完成后,要將鉆機移走,但要保護好樁頭,待檢測完成合格后才可以進行下道工序施工。
5 攪拌樁質量檢驗
(1)成樁3天,用輕便動力觸探(N10)檢查每米樁身的均勻性,檢查頻率為每工點施工總樁數的1%,且不少于3根。
(2)成樁7 d,在停漿面以下1.5 m處進行淺層開挖,檢查樁頭整體性和均勻性,測量成樁直徑。檢查頻率為工點總樁數的5%。
(3)成樁28 d,鉆芯取樣,進行無側限抗壓強度試驗,分別在距樁頂1 m、樁底1 m和樁中間3個位置取芯,每處取2個試件,檢驗頻率為每工點總樁數0.5%,且不少于1根樁。
(4)成樁28 d,對單樁承載力及復合地基承載力進行檢測,檢測頻率為每工點樁總數的0.5%,且不少于1根。
根據試驗,樁體28 d無側限抗壓強度不低于1.5 MP,90 d單樁承載力不小于150 KN,單樁復合地基承載力不小于130 kPa。
(5)外觀質量鑒定:群樁間距均勻,單樁樁體圓勻,凝體無松散。
結束語:水泥攪拌樁質量的好壞,直接影響到路基的穩定性、整體工程的運營質量及工程的經濟性,因此控制好水泥攪拌樁施工質量的意義非常重大。在施工過程中,管理人員、技術人員和監理人員要根據各自職責范圍,嚴格按照施工工藝要求,一絲不茍地控制好每個環節的施工質量,確保攪拌樁質量不出問題。
參考文獻
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