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摘要:本文阐述了水泥搅拌桩施工的主要技术手段,并对水泥搅拌桩在市政路桥工程软基处理中的应用进行来探讨分析,以供同仁参考。
关键词:市政路桥;软基处理;水泥搅拌桩
一、前言
在市政路桥工程建设中,受地形条件的影响,有时不可避免的需要将公路建造在软土地基上。因此,必须对软土地基进行处理,而软土地基处理的好坏,关系到路基的稳定性、整体工程的营运质量,以及工程的经济性。目前,虽然在路桥工程中的软基处理方法很多,但水泥搅拌桩技术应用最广泛,应用此技术可以有效地稳固地基,从而保证路桥工程的质量。基于此,本文阐述了水泥搅拌桩施工的主要技术手段,并对水泥搅拌桩在市政路桥工程软基处理中的应用进行来探讨分析,以供同仁参考。
二、 水泥搅拌桩施工的主要技术手段
(1)清理场地。开始施工前,要根据设计图及施工技术规范清理场地,清除地表及以下各种障碍物(包括建筑垃圾、地下管线、电缆等),不得回填杂填土或生活垃圾。清理完成的场地要维持平整,做好报验单,由监理工程师验收及签字认可。
(2) 测量放样工作。由设计方提供的水准点以及导线点,施工前应由监理工程师及甲方进行复核,经确认后投入使用。按照施工设计图,针对原地面以及孔口标高,搅拌桩桩位等开展测量放样。做好测量放样报验单,放样记录要经监理工程师及甲方的抽样检查,通过监理工程师及甲方签字确认。
(3)组织材料及搅拌桩施工设备进场,进场水泥必须具备出厂合格证,并经现场取样送试验室复检合格,材料存放场地及搅拌桩施工设备要充分满足施工需要,现场布局合理,并向监理工程师报验。
(4)检验水泥土强度。施工开始前要深入掌握所有施工现场的实际地质条件,合理选择土层位置,通过钻孔获取部分试样土开展含水量,水泥土配合比强度,软土物理性质及有机质含量试验,以判断软土性质以及设计水泥土强度有没有符合标准。试验结果要尽早按照书面报告形式提供给监理工程师及甲方进行核实,若和原地质钻探资料及设计不一致,要及时告知设计单位。
(5)试桩。搅拌桩开始施工前一定要分区段开展工艺试桩,为确保施工方案的经济可行,在地基处理施工前,先进行工艺试桩,以检验机具性能,确定施工操作技术参数及相关成桩经验,用以指导地基处理施工。关于成桩工艺试验桩数量,最少要 5 根,且必须待试桩成功后方进行水泥搅拌桩正式施工。
(6)钻机就位等设备。结合水泥搅拌桩施工放样情况,做好设置、架立搅拌桩机的组装,同时要确保装机主机各个区域的连接,喷浆和液压以及电气系统各区域的安装调试以及管路和浆罐的连接要确保密封严实,结合具体的施工需要做好钻机的调整和紧固。桩机安装必须水平、稳固,机底必须用枕木垫平、垫实,在桩机上测出高程控制线,并用红漆等在机架做出深度标志,机架正、侧面和搅拌管必须垂直,钻头对准桩位。钻机应具有正向钻进,反转提升的功能,且反转提升时具有匀速提升、均匀搅拌等功能。在浆罐装满料之后,应该做好进料口的加盖密封。配备全自动电脑记录仪、流量计,应具备现场打印施工过程和成桩资料的功能。现场还应设置泥浆泵、灰浆搅拌机、电子秤等设备。
(7)搅拌工作。桩机调正后,启动主电机钻进,利用搅拌桩机的自重,钻杆一般以50cm/min的速度沿导向架边旋转、边切土下沉,当深度达到预定数量后,停止钻机,钻头反转,但不提升,等待送料。然后开动灰浆泵座浆30秒(第一次提钻时应在桩底部停留30秒),把水泥浆压入土层中,以30-50cm/min的均匀速度,边提升、边搅拌、边喷浆,使水泥浆与土体充分拌和。喷浆次数和搅拌次数应符合设计要求。水泥浆应按预定的配和比拌制,必须充分拌和均匀,严格控制水灰比,浆液不得离析。
供浆必须连接,若因故停浆,应使搅拌钻头下沉至停浆面以下0.5米,待恢复供浆后再喷浆,如因故停机超过3小时,应拆卸输浆管并清洗,对该桩未完成桩应在水泥初凝前补喷或重新打设。对输浆管要经常检查,不得泄漏及堵塞,管道长度不宜太长,一般不大于60米。水泥搅拌桩打设成桩7天后,应做好凿去50cm松散层,检查搅拌的均匀性及量测成桩直径。28天时进行取芯,检查芯样的完整性(形状、搅拌均匀性、胶结情况等),检测芯样的无侧限抗压强度。在28天后做好水泥搅拌桩复合地基的承载力试验。
三、水泥搅拌桩在市政路桥施工软基处理实例分析
某路桥工程为城市主干路,红线宽度40m,双向6车道,设计车速120Km/h。根据本项目地质资料,本工程地质软土深厚(厚度15~30m)、力学性能差。为保证路堤的稳定,避免不均匀沉降,桥涵两侧各30m宽采用水泥搅拌桩处理。下面就对水泥搅拌桩施工工艺进行分析与探讨。
(1)水泥搅拌桩施工现场事先应予以平整,必须清楚地上和地下的障碍物。遇有明沟、池塘及洼地时应抽水和清淤,回填砂土予以压实,不得回填杂填土或生活垃圾。
(2)水泥搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量不得少于2根。施工桩长应根据设计要求、地质情况和终搅电流值综合控制。
(3)搅拌头叶片不得少于2层且不少于4片,叶片宽度不宜小于100mm。搅拌下沉速度和提升速度应与叶片枚数、宽度、叶片与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的转速相互匹配。
(4)施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直偏差不得超过1%;桩位的偏差不得大于50 mm;搅拌头的直径应每天检查一次,其磨损量不得大于10mm;成桩直径和桩长不得小于设计值。
(5)水泥土搅拌法施工步骤应符合下列要求:搅拌机械就位、调平;搅拌(喷浆)下沉至设计加固深度;边喷浆、边搅拌提升直至预定的停浆面;喷浆重复搅拌下沉至设计加固深度;根据设计要求,喷浆或仅搅拌提升直至预定的停浆面;关闭搅拌机械。
(6)施工中应注意的问题:一是对于淤泥、淤泥质土或其他软黏土的成层土,在预(复)搅下沉宜直接喷浆,适当增加该土层次数和增加水泥的掺入比。不论任何土层,其搅拌次数不应少于4次,喷浆次数不应少于4次;二是所使用的水泥都应过筛,制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。拌制水泥浆液的罐数、水泥、掺合料、外加剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录;三是搅拌桩喷浆提升(或下沉)的速度和次数必须符合施工工艺的要求,并应有专人记录;四是当搅拌头叶片预搅下沉至喷浆位置后,应喷浆搅拌30s,在水泥浆与土层充分搅拌后,再开始提升搅拌头;五是搅拌桩预搅下沉时不宜冲水,当遇到硬土层下沉太慢时,方可适量冲水,但应考虑冲水对桩身强度的影响;六是施工时如因故障停浆时,应将搅拌头下沉(或提升)至停浆点以下(或以上)0.5m处,待恢复供浆时再喷浆搅拌提升(或下沉)。若停机超过3h,宜先拆卸输管路,并妥善清洗;七是搅拌桩施工时,邻近不得进行抽水作业。
四、结语
综上所述,市政路桥工程施工中经常遭遇软土地基,考虑到软土地基的各类特性,为了避免工程投入使用后出现不均匀沉降或是下陷等问题,必须事先采取一定的措施对软土地基进行处理。水泥搅拌桩技术对于市政路桥软土地基处理方式中是非常重要的,所以作为施工单位一定要重视水泥搅拌桩技术,在对相关技术进行不断规范的同时,也要对技术进行改进,提高市政路桥工程建设的整体质量。
参考文献:
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