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摘要:水泥搅拌桩在建筑软土地基处理中的应用范围越发广泛,建筑施工过程对水泥搅拌桩的应用需求也逐渐增加,水泥搅拌桩对保障建筑工程整体质量和施工安全性具有重要意义。本文借助具体案例,分析了水泥搅拌桩在建筑软土地基处理中的应用方法,重点突出了GFC桩、复合地基应用方法,希望可为广大从业人员提供有效借鉴和参考。
关键词:水泥搅拌桩;GFC桩;复合地基;应用方法
引言:安全和质量是建筑工程施工过程永恒不变的主题,也是确保建筑工程经济效益的基础要求。但在实际的施工过程中,虽然建筑工程施工人员具有应用水泥搅拌桩的基础意识,但具体的应用过程依旧存在一些安全隐患,例如方案审查不严格、设备应用不合理、材料使用不恰当以及桩位、断桩问题处理不及时等,这些安全隐患导致水泥搅拌桩在建筑软土地基处理中的应用具有不可预测性,也导致建筑工程整体施工质量存在不满足工程要求的可能。本文借助具体的工程案例,分析了水泥搅拌桩在建筑软土地基处理中的应用细节,落实了施工细节的处理办法。
1、建筑工程地质情况概述
本建筑工程地质条件相对复杂,地质环境主要包含的软土层有淤泥、淤泥质黏土以及淤泥质的沙土,并且分布范围较广,分布深度较大。另外,受限于不同软土层的不同物理特性以及相应的体量差别,再加之各区域环境的具体情况各异以及建筑施工场地周边环境条件制约,因此,在具体的施工过程中,施工人员针对不同的软土层需使用不同的软土地基处理方法。
本建筑工程为建筑类地基工程,软土环境包含混凝土垫层、石灰土垫层以及砂土垫层,鉴于此,在施工过程中,施工人员使用的是水泥搅拌桩复合地基。从参数选择方面分析,结合本建筑案例的施工要求以及工程施工环境的具体特点,最终选定水泥搅拌桩的整体直径为0.5m,桩身长度总体为18m,布置形式选用正方形布置形式,各桩体之间的距离为850mm。从桩身配合角度考察,地基承载梁的每个断面下方均埋入5根水泥搅拌桩。其中,桩底、顶标高度参数分别为下沉14m和提升4m。从工程材料选择方面考察,在本次建筑工程的施工过程中,施工人员选用的搅拌桩固化剂为P.O42.5级水泥,掺入量维持在20%左右,并采用“三喷六搅”类型的施工工艺。
2、水泥搅拌桩在建筑软土地基处理中的具体应用方法分析
2.1GFC桩质量控制要点分析
首先,GFC桩施工质量与具体的施工误差相关,而施工误差可直接影响建筑工程整体质量,因此,在实际的施工过程中,施工人员应依据GFC桩的误差要求,合理设置本次工程的施工误差。在进行施工前的准备工作时,施工人员应严格检查水泥浆的质量是否满足具体的施工要求,即是否可有效加固本区域软土地基;其次,施工人员应在施工准备阶段,核查GFC桩桩身位置以及位置网格的划分是否满足施工要求,具体参数选择是否合理,还需检查施工机械设备的型号是否符合建筑工程施工的相关规定;其次,施工人员在灌注水泥浆时,应确保水泥浆的用量可满足GFC桩后续的承载力应用要求,同时,施工人员应合理选择水泥搅拌桩的下沉距离以及相应的提升高度和搅拌水泥的过程时长、水泥浆喷浆量;再者,在施工完成后,施工人员应检查GFC桩桩体的整体质量,检测桩体位移变形程度,进而为地基后期护理养护工作提供技术参考。在施工过程中,受限于施工工艺或者施工人员的技术能力,可能会出现突发性问题。为此,施工人员应在发现类似如搅拌水泥时长过长导致水泥质量下降或者水泥喷浆量失控等突发性问题时,应联合技术人员,仔细分析此类问题产生的原因,并结合此类问题的特点,基于施工成本,选择重新喷浆或者水泥抽取等具体的解决措施。如果在施工过程中,施工人员发现建筑工程地基下方存留有地下水,导致施工时,桩身完整性缺失,则此时施工人员应明确地下水的实际含量。如果含量较大,应采用周围桩孔同时抽水的方法,减少桩身开挖孔内部的涌水量;如果地下水的水量不大,施工人员可应用潜水泵抽水的方式,同时边抽水边挖孔,并浇筑缓凝土保护桩身内壁。此后,在施工周期中,施工人员应结合具体的施工进度要求,对此处积水再次进行检查,以防出现地下水的复渗问题。搅拌桩施工偏差规范参考表如下表1所示。
2.2复合地基施工前准备工作质量控制措施分析
对桩体标高、位置以及网格密度进行审查是施工准备工作的重点内容,此工作应由专业技术人员承担,并应提交桩体参数审核报告。同时,施工人员应对工程施工场地进行清理,确保施工场地内部无水泥瓦块、腐烂木材等建筑废物,确保施工场地干净畅通。为了确保软土地基在施工过程中具有一定的运输承载能力,施工人员可在软土地基表面加固钢板或者宽度、重量合适的枕木。在桩位放样时,施工人员应严格按照四等水准测量桩体的具体位置,并使用全站仪、GPS对桩身位置进行精确定位。此间,施工人员应及时加固搅拌桩的底部结构,同时,应确保桩身高度应满足建筑工程的具体要求,搅拌头在与桩位对准后,施工人员应使用挂线锤确保桩身垂直度小于1%。另外,在选择水泥搅拌罐时,施工人员应选择内径1.1m,高度为1.0m的搅拌罐,单桩水泥用量为1.4t,搅拌次数为3次,在这三次搅拌的过程中,水泥的用量顺次为400kg、400kg、510kg,其中,水泥浆的水灰比应控制在0.5。为了确保水泥搅拌注水过程合理有效,在进行注水前,施工人员应这针对搅拌罐进行加水水位标记工作,并对水泥搅拌过程进行全程监管,控制水泥数量。
2.3GFC桩下沉搅拌时间控制要点分析
GFC桩下沉的整体过程可概括为搅拌机借助自身的重量(主要包含钻杆和钻机自重),以0.5m/min的速度进行第一次下沉,此时,搅拌头每自转一周,其下沉深度为10~15厘米,并且搅拌头在沿着导向架旋转时,可同时完成切土和下沉的动作,直至达到工程设计的标准高度,之后搅拌头会在回升力的作用下提升,而在搅拌头提升的过程中,施工人员应确保土质被持续搅拌。具体而言,在搅拌头第一次下沉提升完成后,钻头提升的预定位置应为停浆位置,并且停浆位置应高于水泥搅拌桩桩顶至少500mm。此间,施工人员应打开搅拌头中的喷浆阀门,之后启动泥浆泵等待搅拌头喷出水泥浆之后,操作搅拌头以相同的速率进行第二次下沉。此次下沉持续灌浆的时长为30秒,目的是使水泥浆可被有效压入软土层中,待水泥浆与桩身端部的泥土充分搅拌混合均匀之后,施工人员可再次提升搅拌头,并按流程开展后续灌浆工作。为了促使土体可被充分搅拌,施工人员应把握好水泥浆的灌注节奏,即搅拌头的上升速度应保持0.56m/min不变,提升、搅拌和喷浆动作应同时完成。在第三次下沉时,施工人员应注意此次喷浆过程与前两次喷浆过程的区别。在此次喷浆过程中,喷浆搅拌头的喷浆时长依旧为30秒,搅拌头提升速度依旧为0.5m/min,但在第三次提钻头的过程中,喷浆操作应被停止,以此为水泥浆和土质提供充足的混合时间,从而促使其可在自身重力作用下充分混合在一起。
表1 搅拌桩施工偏差规范参考表
3、结束语
总之,本文借助具体的建筑软土地基处理案例,分析了GFC桩在建筑软土地基处理中的具体应用流程和应用要点,着重分析了质量控制要点、施工前准备工作质量控制措施以及水泥搅拌桩下沉搅拌时间控制要点。结合具体案例,本文为建筑工程施工人员提供了详细的GFC桩应用方法,可促使水泥搅拌桩在建筑软土地基处理中的应用更加合理。同时,可为广大建筑施工人员提供更全面、更科学、更有效的技术参考。
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