李成軍
(遷安市通宇公路建筑有限公司,河北 遷安 064400)
某公路工程HQ標段起訖樁號為K90+760.000~K98+750.000,總長7.0 km,沿線范圍內有軟土分布,為保證路基質量,提高其承載力,避免不均勻沉降現象發生,經研究決定采用水泥攪拌樁處理軟土路基。現以該標段為例,對其軟基處理施工技術作如下分析介紹。
根據相關技術規范,在軟基處理施工開始前,需對原地面實施一系列處理,包括清表、整平、開挖臨時排水設施等。
(1)對原地面上的雜草與樹根進行清理,并清除至少20 cm的松散土、腐殖土及耕植土,然后對地面實施整平,填平小坑與溝渠。
(2)護坡道旁邊設置臨時排水體系,并要和路基自身永久邊溝做到完全統一,早期不能挖的太深,特別是填高在3 m以上的路段及橋頭段。
(3)對于處在河塘段的路基,需要根據要求進行擋水埂的填筑,并在抽水與清淤之后,在橫縱兩個方向根據設計要求挖出臺階,再按照設計要求進行素土及碎石的填筑。
該標段軟基處理用水泥攪拌樁可分成單向與雙向兩種,樁徑為50 cm,水泥劑量55 kg/m,有效處理深度在5.0~18.5 m范圍內,按等邊三角形進行布置,樁間距為1.2 m、1.3 m和1.5 m。
(1)攪拌機進入施工現場以后,先進行安裝調試,通過檢查確認轉速、空壓機、桿長、桿徑等是否滿足要求,然后對輸漿管路進行連接,把鉆機移動到設計要求的位置。
(2)攪拌機就位過程中,需將其移動到設計要求的位置,然后對中,使其底盤保持水平,并與導向架之間保持垂直,垂直度偏差控制在1%以內,樁位的偏差控制在5 cm以內。
(3)待攪拌機就位后,開啟電機,在攪拌頭的實際轉速達到正常以后,在旋轉切土的同時進行下沉,到加固深度后停止。
(4)由樁底處開始向上噴漿,在噴漿的同時提升攪拌,當與地面相距30 cm時,向下攪拌直到樁底,然后再次提升到與地面相距30 cm的位置。
(5)關閉攪拌機的電源,將其移動到下一個樁的位置,按照上述步驟再次施工。
(6)對于地表以下30 cm范圍,使用水泥土進行回填,并將其振搗密實。
(7)施工技術參數按以下要求控制:鉆進速度不超過1.0 m/min;提升速度在0.4~0.7 m/min范圍內;噴漿過程中的平均提升速度在0.4~0.7 m/min范圍內,復攪過程中的平均提升速度為0.8 m/min;攪拌轉數在30~50轉/min范圍內;鉆進、復攪和提升過程中的管道壓力不能超過0.1~0.2 MPa范圍;噴漿過程中的管道壓力不能超過0.25~0.40 MPa范圍。
(1)樁機進場之前,對場地承載力進行核實,確定能否達到施工要求,若無法滿足要求,需采取有效措施及時加固處理。在樁機就位過程中,需要將攪拌機移動到設計要求的位置,并與樁位對中。如果地面上有很大的起伏,則可對平臺基座進行調整,確保攪拌軸始終保持垂直。
(2)在漿液配制過程中,需要對水灰比進行嚴格控制,一般在0.45~0.55范圍內。做好對水泥的抽檢,在加水時應使用定量容器進行核準;水泥漿的攪拌應充分且均勻,當制漿過程由砂漿拌機完成,則在每次完成投料后,需攪拌3 min以上的時間。為了對水泥的和易性予以有效改善,可添加外加劑,特別是在夏季高溫時進行漿液配制時,需加入減水劑,其加入量按水泥劑量0.2%控制。
(3)水泥漿配制好后進行過篩處理,然后倒入貯漿桶中,采用灰漿泵將其泵送到攪拌頭處。
(4)檢查確認攪拌機和其它設備的運行都保持正常后,開啟樁機,使其攪拌頭不斷向下鉆進,并與此同時噴入泥漿。在第一次下鉆時,應使用低檔,其下沉速度按0.5~0.8 m/min控制,漿液的噴入壓力按0.25~0.40 MPa控制;以工程的設計要求為依據,結合成樁試驗結果對灰漿泵壓力進行調整,確保噴漿量達到要求,同時使噴漿保持均衡和連續,在鉆頭下沉時,噴漿不允許中斷。確認鉆進與實際噴漿都與設計樁長相符以后,不可立即噴攪,而是要繼續保持30 s左右。
(5)使攪拌頭于樁端部位開始進行反轉運行,再以恒定的速度不斷提升,在以過程中需要持續的噴入符合要求的漿液,一直持續到到達地面。
(6)重復上述步驟(4)。
(7)確認噴漿量滿足設計要求后,結束送漿,但不能停止復攪,在這一過程中還要注意避免噴漿口被漿液或其它雜物堵塞。
(8)完成成樁以后,認真清理葉片和噴漿口,然后將樁機移動到另一個樁的樁位上準備施工。
(9)待樁體實際強度達到要求的70%以后,由人工將超灌處鑿除,然后對現場多余土層進行清理;經檢查確認各項指標均滿足要求后,填筑一層厚度為40 cm的石灰土。
(10)施工技術參數按以下要求控制:下沉速度控制在0.5~0.8 m/min范圍內,提升速度控制在0.7~1.0 m/min范圍內,內鉆桿的轉速不能小于50 r/min,外鉆桿的轉速不能小于70 r/min,下沉過程中的噴漿壓力需控制在0.25~0.40 MPa范圍內。
(1)樁位在施工現場完成放樣以后,以樁位為依據確定鉆機具體位置,為避免鉆進因為地基沉降產生很大的傾斜與偏斜,采取鋪設墊層措施使鉆機平臺保持穩固。將鉆機布置就位后,使它的鉆頭與樁位正中心完全對準,使用經緯儀對軌道和鉆桿的角度進行調整,以保證兩者垂直,然后將底盤調平,使主軸的傾斜度不超過1%,以免孔位發生傾斜。
(2)為減小樁體的垂直度偏差,可在主機上設置吊錘或其它裝置,再對吊錘和鉆桿之間的距離進行控制。
(3)開鉆前,用清水對送漿管道進行清洗,并檢查管道中是否有堵塞,無堵塞且水排光后方可開始鉆進。
(4)在第一次下鉆過程中,為防止堵管,可采用帶漿下鉆的方式,不可帶水下鉆。不論是第一次下鉆或提鉆,均用低檔,復攪過程中可適當提高檔位;成樁時間以設計阻鉆孔速度等為依據確定,不能比設計要求的時間少,且噴漿時的壓力要達到0.5 MPa以上。
(5)為了保證樁端、樁頂和樁身等處的施工質量,還應在樁底連續噴漿10 s以上,針對下部樁體而言,上提余漿時全部噴入到樁體當中。
(6)施工中要對噴漿與停漿的時間進行嚴格控制,開鉆后必須保證作業的連續性,中途不允許中斷。不可在沒有噴漿的條件下直接對鉆桿進行提升。儲漿罐中的漿液數量不能少于一根樁的用量加上50 kg,如果不足,則不允許對下一根樁進行施工。
綜上所述,軟基是公路工程建設常見問題,需要采取合理可行的技術措施進行處理,截至目前,該標段軟基處理施工已順利完成,處理效果合格,所用軟基處理技術合理可行,值得類似公路工程參考借鑒,保證軟基處理效果。