市政道路建设中水泥土搅拌桩加固地基与施工技术分析 王壮1钱明军2

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年3卷9期   作者:王壮1钱明军2
[导读] 我国沿海地区广泛分布着高含水率、高压缩性
       摘要:我国沿海地区广泛分布着高含水率、高压缩性、低密度、低强度、低透水性、层厚变化较大的软土地基,采用传统的软基处理方式往往很难取得理想的经济技术效果,水泥土搅拌桩技术是处理软土地基的有效工程措施之一。水泥土搅拌桩技术以其低成本、施工灵活高效以及施工污染小等优势,在工程界中得到了高度的认可[鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对市政道路建设中水泥土搅拌桩加固地基与施工技术分析提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:市政道路建设;水泥土搅拌桩;加固地基;施工技术
引言
        现如今城市建设过程中,市政道路建设中的水泥土搅拌桩施工已经十分常见,用于地基加固施工中可有非常理想的效果。目前对于市政基础设施的加固施工,考虑到成本、加固质量等多重因素,常会从多方面做出选择。水泥土搅拌桩加固技术凭借其高强度与稳定性等优势,得到施工人员的青睐。下面以某市政工程为例分析该技术的应用。
1水泥土搅拌桩地基加固技术
        在软基加固技术当中,水泥搅拌桩属于一项核心的加固技术,主要将水泥自身携带的固化剂性能加以运用,反复搅拌水泥,保障水泥能够与软土地基融合,促使软土地基能够得到加固。对于饱和性地基的加固处理,水泥土搅拌桩加固技术是最好的选择,选择石灰、水泥为固化剂,通过相关机械设备展开地基施工,将固化剂与软土强制拌和,软土、固化剂形成反应之后,便可通过软土的硬结处理获得强度高、水稳定性强的水泥加固土,增加变形模量的同时,提高地基强度。因水泥搅拌桩为混合桩,所具备的抗侧压力、抗压强度、刚度在柔性桩、刚性桩中间,其刚性强度较低,如果竖向荷载提升到一定限值后会导致变形,这也就形成了柔性复合地基。
2软土地基基本特点及水泥搅拌桩地基加固机理
        2.1软土地基基本特点
        易变型在遇到施工地点土质较软的情况时,软土地基在经受外界流动车辆的压力、雨水的长期冲刷以及重量的影响下,降低材料的紧密性,将会出现软土地基变形的情况,严重影响了道路施工的工程质量和工程时间。易压缩土质较软的施工地会具有极高压缩性的特征。这种土质中空气较多,并且含有水分较大所以在这种质地的土壤中,如果承受较大压力,地基将会出现沉降或者变形。因此,如果在工程施工中,软土地基没有做好加固地基处理,便会导致道路工程在投入使用过程中发生路面坍塌等情况,道路的使用寿命缩短,道路质量下降,降低城市路面的可使用性。
        2.2水泥搅拌桩地基加固机理
        水泥土搅拌桩法是使用送料设备把固化剂(水泥和其他外加剂)输送至地层预定位置,并用搅拌设备把固化剂与地基土强制拌和,经过一定龄期后形成改良地基的加固方法。水泥水解水化反应所产生大量的水泥水化物,与地基土颗粒进行离子交换、团粒化作用及硬凝反应等一系列的物理化学反应,最终硬结成水泥土复合地基。大量研究表明,水泥土搅拌桩桩体质量的好坏由地基土的土质特性、水泥掺量以及施工工艺等因素决定,因此在实际工程应用中需综合多方面因素对搅拌桩加固地基的效果进行评价。
3水泥土搅拌桩加固地基施工技术分析
        3.1准备工作
        (1)图纸会审图纸会审是水泥搅拌桩施工前准备工作中最重要的一步,在实际工作中,其能够在施工前对施工图纸进行核查和检测,工作人员要严格按照实际施工情况对比施工图纸,对于其中存在的施工问题,需要及时提出,并根据问题情况,制定合理的解决措施,如果时间允许,施工单位可以组织各方共同核查施工图纸,以此保证施工图纸的合理性。

(2)检查原材料在施工过程中,主要使用水泥作为施工材料,因此在选择水泥原材料时,要在水泥市场中选择质量和信用都优秀的厂家作为供给商,并且在购买完后,要对水泥材料进行抽样检查,只有符合施工标准的水泥材料才能进入到施工现场。由于所采购的水泥材料数量较多,因此在施工现场,还需要做好水泥材料的储存,要保证储存环境达到标准,要严格控制温度和空气湿度,避免环境因素影响水泥质量。
        3.2桩基检验工作
        桩基的检验工作中,在一般状况下,有两种操作模式:①路面破面检测。在桩基建造工作完成十五天后,应当进行桩基质量的检测工作,检测结果表示空隙和短桩之间没有任何问题存在,桩身的混凝土结构相对完善,检测的数量应高于3根。②低应变桩基完整性检测。需要利用反射波法,在此过程中检测桩身的情况,通常总数量的25%为同时检测的数量,这种检测办法的使用,其他检测方式也可以进行辅助,以此提高检测数据的精确性和真实性。
        3.3施工技术应用
        (1)现场测量与放线。根据测量控制基准点与设计图纸进行搅拌桩孔位放样,按照1桩1签的原则,由管理人员组织审核,确认无误后便可以组织施工。(2)准备钻机。钻头中心、设计桩位要保证平齐,桩机机体为垂直状态,以免施工期间发生斜桩现象并降低地基承载力。(3)水泥浆制备。下沉陈桩机前进行水泥浆制备,该工程采用水泥型号为P·O42.5普通硅酸盐水泥,将水泥掺量控制为18%,配浆水灰比是0.55,大于注浆半径。(4)预搅喷浆。当开启电机并运行后,搅拌机沿着架边组织施工,施工人员使用电流监测表,对搅拌桩机的下沉速度进行控制,使其能控制在1.2m/min,期间还应准确控制喷浆量,下沉时持续搅拌,维持钻杆垂直。(5)桩机搅拌提升。当深层搅拌机下沉至设计标高位置,要实施桩机搅拌提升操作,期间将提升搅拌速度控制在0.8m/min。(6)下沉喷浆与搅拌提升重复处理。施工人员结束上升搅拌可开始下沉喷浆搅拌,当下沉到设计位置,要重复提升搅拌,保证拌和匀称性,当达到停桩标高位置后便可成桩。(7)清理管路、机具设备。如果桩机运行停止,或间歇时间大于3h,施工人员可在水泥浆制备设备内部加入清水清理灰浆泵。
        3.4水泥浆和喷浆措施
        在配比水泥浆时,要严格按照施工标准和要求进行调整土体结构,要保证水泥和土体比例要大于标准比20%,并且要设置水灰比值为0.52左右。在施工过程中,要控制配比量,保证水使用量不超过总比例的20%,避免稀释情况出现。还需要检测水泥搅拌桩设备的运行情况,只有当其处于正常运行状态下,才能合理启动电机,并将吊索进行释放,在运行过程中,其能够跟着土体的下沉而下降。通常情况下,该下降速度要控制在1.0m/min范围内,然后设置运行电流为75A,再开展下沉喷浆操作。在水泥搅拌桩设备运行过程中,需要时刻检测设备运行状况,合理控制钻井速度。在进行喷浆操作时,要结合水泥浆材料的搅拌配比,避免搅拌过程中出现离析问题。
结束语
        综上所述,水泥土搅拌桩地基加固技术历经几十载的发展与创新,积累了丰富的经验,在施工机械设备、施工工艺、地基加固形式和设计理论等方面均取得了巨大的进步。市政道路施工过程中,采用水泥土搅拌桩加固地基技术是保证地基项目施工质量的有效方法,为获得最为理想的施工效果,需做好准备与检测工作,根据设计要求严格组织施工与开挖,确保所有数据与规范一致,为市政道路的后续施工奠定扎实的基础,保证市政工程质量。
参考文献
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