導讀:粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式,也叫加固土樁。
關鍵詞:粉噴樁,施工工藝,技術措施
1.概述
粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式,也叫加固土樁。深層攪拌法是加固飽和軟粘土地基的一種新穎方法,它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的攪拌機械就地將軟土和固化劑(漿液狀和粉體狀)強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理一化學反應,使軟土硬結成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的優(yōu)質地墓。粉噴樁就是采用粉體狀固化劑來進行軟基攪拌處理的方法,最適合于加固各種成因的飽和軟粘土,目前國內常用于加固淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高的粘性土。
在以往的工程實踐中,粉噴樁處理軟土地基施工中常存在如下一些問題:施工單位偷工減料,水泥用量難控制;均勻性差、強度低;沉降得不到有效減少,達不到設計意圖;甚至還有沉降量反而增大了等,影響了加固效果。因此,在施工過程中施工技術人員采取何種科學有效的質量控制措施,來確保粉噴樁處理軟基的加固效果,成為了需要克服的技術難題。
2.前期準備工作
2.1室內配比實驗
粉噴樁處理軟基效果為何,很大程度上取決于配比的選擇是否適合當地工程地質條件。各標段承包人和監(jiān)理單位在施工前必須根據設計地質資料和動力攪拌資料,按有關規(guī)范要求做室內配比試驗!、俜蹏姌都庸塘弦瞬捎425#普通硅酸鹽水泥,水泥用量因天然含水量而異,按以下方法配比:W1≤50%,水泥用量50kg /m;50%<W1≤70%,水泥用量為55kg/m;W1>70%,水泥用量為60kg/m~65kg/m.② 加固處理的強度,應以無側限抗壓強度衡量,試件養(yǎng)護齡期為7d,28d,90d,要求R28≥0.8MPa,R90≥1.2MPa.
2.2機械設備的檢驗
每臺樁機必須配置可以控制樁身每米噴粉量的記錄器,且記錄器上的任何一個可操作的按鈕和開關不得用于設定或操作時間、深度、噴粉重量、樁位編號、復攪深度、復攪次數等參數,防止偽造施工記錄。
樁機上的氣壓表、轉速表、電流表、電子稱必須經過標定,不合格的儀表必須更換。每臺樁機鉆架相互垂直兩面上分別設置兩個0.5Kg重的吊線錘,并畫上垂直線。在每臺樁機的鉆架上畫上鉆進刻度線,標寫醒目的深度。鉆頭直徑的磨損量不得大于1cm。
2.3正式開工前的工藝試樁
不同地段具有不同的地質條件,為了克服施工的盲目性,確保粉噴樁加固地基達到預期的效果,在粉噴樁施工前必須進行工藝試樁,試樁數量不應少于5根。試樁的目的是:
提供滿足設計噴粉量的各種操作參數。如管道壓力、灰罐壓力、鉆機提升速度、攪拌葉片旋轉速度、攪拌速度等。驗證攪拌均勻程度及成樁直徑。確定該地質條件下,符合質量要求的合理摻灰量。確定該地質條件下,合理的工藝流程。確定進入持力層的判別方法。
3.施工工藝控制
粉噴樁在公路工程中屬于地下隱蔽工程,其質量控制應貫穿于施工的整個全過程,施工員的技術旁站是最主要的工作,技術旁站重點要控制好三個重要施工環(huán)節(jié)和日水泥用量、日進度兩個指標。
3.1三個重要施工環(huán)節(jié)的質量控制措施
3.1.1樁長按進入持力層控制
粉噴樁宜盡量打至持力層上,要穿透軟弱土層到達強度相對較高的持力層,并且進入持力層50cm左右,在施工過程中,樁底設計標高往往與持力層并不一致,施工單位容易出現樁長以設計標高控制的現象,如在樁尖下尚留幾米軟土,則會有較大的工后沉降量,由于排水不暢,預壓很長時間也很難穩(wěn)定。故粉噴樁實際施工樁長應按進入持力層控制。判別是否進入持力層的方法可由鉆機鉆到最深時的下鉆速度和電流表的讀數來判定,這兩個參數是在工藝試樁時確定的,一般是下鉆速度0.5米/分,電流值是額定電流值的125%以上。
3.1.2粉體計量控制
粉噴樁的質量好壞與水泥摻入量的多少及噴粉的均勻性有直接的關系,因此,如何來計量粉體是控制的關鍵。目前一般較為常用的是電子稱重法與鉆機深度相結合的計量裝置,它能在記錄上反映深度、相對應每延米的噴粉量、總灰量等。粉體計量控制主要應注意以下兩點:
要保證噴粉的均勻性,關鍵是掌握好鉆頭的提升速度。因水泥噴入為人工控制,必須避免出現為滿足每米噴粉量的要求,施工人員根據記錄器顯示湊數字,而導致出現噴粉不均勻的現象。對于直徑一定的粉噴樁來說,粉體發(fā)送器單位時間內水泥的噴出量Q與攪拌軸提升速度可由下式來確定:
Q=π/4.D2.R.S.V
其中:D:鉆頭直徑(m);
R:軟土的容重(t/m3);
S:水泥摻入比;
V:鉆頭提升速度(m/min)
從開始噴灰到鉆頭處出灰有一定時間,鉆機鉆至樁底后,必須預噴停留一段時間,方可提鉆。停留時間由管道長度等確定。噴灰時,水泥在管道內的輸送速度大約為1m/s,如管道長40米,鉆至樁底后即噴粉提鉆,則樁底實際少灰長度接近1米,反而攪動破壞了樁底原狀軟土,使沉降量加大。
3.1.3復攪控制
水泥與土攪拌均勻程度是關系到粉噴樁樁體強度的關鍵因素。大量的施工實踐已充分證明粉噴樁復攪與不復攪的質量相差甚大。鉆頭噴出的粉體往往呈脈沖狀,若不充分攪拌,粉體在樁中呈現層狀,形成一種“夾生”,這樣的樁即使水泥摻入量再多也沒有強度。復攪的作用在于通過充分的攪拌使粉體與土及水得到比較完全的接觸與作用,促使樁體的形成。為了確保攪拌的均勻性,施工時要嚴格掌握好鉆機提升速度、攪拌葉旋轉速度等,并應盡量采用全樁復攪以保證質量。
3.2日水泥用量與日進度指標的質量控制措施
在現場施工過程中,應隨時抽查鉆機的水平度和垂直度、鉆進深度、噴灰深度、停灰標高、復攪深度、噴灰的管道壓力、灰罐內的水泥加入量、剩余水泥量等,并作好相應檢查記錄。
現場應及時收取記錄器打印記錄,并校核時間、樁號的連續(xù)性等,防止出現弄虛作假現象。每日施工結束后,所有打印記錄應由現場監(jiān)理檢查合格后簽字認可。
現場應在每日施工結束后對施工現場水泥用量和記錄器打印記錄中的水泥用量加以統計、對比,并記錄在當天的施工日志中。論文大全。當兩者誤差大于5%時,必須查明原因后方可在打印記錄上簽字認可或采取補樁等處理措施。
現場應核對前后左右的樁的深度和成樁時間,如果深度相差較大或相同深度的樁成樁時間相差很大,則認為存在攪拌不勻或弄虛作假,并應采取補樁處理。論文大全。
現場應根據鉆桿的提升速度、每臺樁機的日工作數等,確定每日完成延米數和每根樁的施工時間。如果某臺樁機完成的延米數超過規(guī)定值較多或某根樁記錄器打印記錄顯示時間少于規(guī)定值較多,則認為存在攪拌不勻或弄虛作假,并應采取補樁處理。
4.事后檢測階段監(jiān)理的質量控制措施
粉噴樁施工完成后,應按規(guī)定頻率進行取芯、無側限抗壓強度、單樁及復合地基承載力試驗。檢測時,現場監(jiān)理應全過程旁站,對取芯、單樁及復合地基承載力試驗的樁,應由監(jiān)理工程師指定。對檢測發(fā)現的問題,如未穿透軟土層、部分斷灰、噴灰不均勻、強度不足等,應嚴格進行加密、補樁等處理。
取芯時,取芯位置應取在樁徑1/2處,而不應取在樁中心處,因粉噴樁樁體中心是鉆桿占據的空間,成樁后中心部位強度較低,易造成樁體強度偏小的假象;鉆孔取芯時要注意保持鉆機平衡,避免因鉆桿傾斜而造成斜孔,導致取芯失;取芯長度應比樁長長50cm左右,以檢驗樁底土性狀。
在粉噴樁檢測方法中,應以取芯試驗為主,通過該方法,可以直觀地掌握整個樁體的完整性、攪拌的均勻程度、樁體垂直度、樁長、是否達到持力層、含灰量的多少等。
總而言之,我們必須做好事前、事中及事后三個階段的全程控制,保證檢測結果的科學性、公證性和可靠性,減少工程質量事故,確保工程質量。