市政道路软基处理中粉喷桩技术的应用探讨

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第10期   作者:郭柏坚
[导读] 加强对市政道路软基处理方法的研究,有利于提高市政道路软基处理水平,从而提高市政道路施工质量,具有重要的现实意义。
        郭柏坚  
        身份证44062219690501****
        摘  要:加强对市政道路软基处理方法的研究,有利于提高市政道路软基处理水平,从而提高市政道路施工质量,具有重要的现实意义。软基处理有许多的方法可以实施,在市政道路软基处理中,最常见的就是应用粉喷桩技术。本文主要对应用粉喷桩技术处理市政道路软土地基的施工工艺、质量控制措施进行了探讨,可供同行技术借鉴。
        关键词: 市政道路;软土地基;粉喷桩;施工;质量控制
1.前言
        市政道路在建设施工时经常会遇到软弱地基或软厚的杂填土,需要对软基进行技术处理。软土路基处理是市政道路工程建设的难点,因此,我们在市政道路工程项目具体施工过程中要针对软土路基的特点,采取科学合理的施工技术。

2.粉喷桩施工施工方法
        粉喷桩技术就是针对各种软土,用螺旋钻机进行施工,当钻到一定程度向上提升的过程中,要将水泥、石灰等固化剂压缩到软土的内部,在机器不断切割四周土壤的时候,让固化剂与这些软土发生物理化学反应,这样就能结合成强度比以前高的混合柱体,这种混合柱体就叫做粉喷桩。
        2.1 施工现场的准备工作
        2.1.1 粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料:施工场地的工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图,原地面高程数据表,加固深度与停灰面高程以及测量资料等。
        2.1.2 场地平整、清除障碍。如场地低洼,应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时,应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软,则应采取防止机械失稳措施。
        2.1.3 根据施工图纸画出桩位平面布置图。
        2.1.4 根据桩位平面布置图,在施工现场用钢尺定出每根粉喷桩的桩位,并做好标记,每根桩的桩位误差不得大于5cm。
        2.1.5 在施工现场搭设水泥棚,水泥棚的底部用土填高,使之比周围地面高出30cm~50cm,并铺设一层木板,然后铺设一层彩条布,最后再铺设一层塑料薄膜,以确保水泥不受潮变硬。水泥棚内的水泥储存量应不少于60吨。
        2.1.6 对进场的机具设备进行组装和调试,确保机具的完好率,保证满足施工要求。粉体喷射机安放的位置与搅拌机施工最远处之间的距离不宜超过60米,不然,送粉管的阻力增大,送粉量就不易稳定。
        2.1.7 一切准备工作结束后进行试桩,以确定成桩的各项技术参数。以确定好钻进速度、提升速度、提升时的管道压力及喷灰时管道压力等技术参数; 水泥搅拌的均匀程度,掌握下钻及提升的困难程度,确定合适的技术处理措施。
        2.2 施工方法
        2.2.1定位:做好复测工作,在以后的施工中应经常检查桩位标记是否被移动,确保粉喷桩桩位的准确性。机具移至桩位处并使钻头正对竹签,复核机架的垂直度。
        2.2.2 启动空压机送气,钻机正转并垂直钻进。当控制双螺旋搅拌头到达设计桩底标高时,钻机反向转动,启动送灰机送灰,待水泥送至喷灰口(一般约一分钟)后再提升钻头,根据电子称重装置显示的喷灰量调节调速电机,这样边喷粉,边搅拌,边提升。
        2.2.3 当钻头提升至地面下0.25米时停止送灰,关闭送灰机。此时钻机迅速换档,重复搅拌,直至电流表达到100A以上停止复搅。
        2.2.4 复搅结束后,关闭空压机,消散所有管道压力,钻机主电机停机。
        2.2.5 开启液压步履,钻机移位。



3.粉喷桩施工的质量控制措施
        3.1粉喷桩施工前质量控制措施
        3.1.1 加强对施工机械设备的检验,每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器,且记录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定或操作时间、深度、喷粉重量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数,防止伪造施工记录;桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称必须经过标定,不合格的仪表必须更换;
3.1.2 加强对原材料的检验
        粉喷桩所用水泥必须经过试验室抽检,满足规范的要求;水泥的堆放应该符合防雨、防潮的要求,严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。
         3.1.3 施工前必须进行工艺试桩
        不同地具有不同的地质条件,为了克服盲目性,确保粉喷桩加固地基收到预期的效果,在粉喷桩施工前必须进行工艺度桩。
        3.2 粉喷桩施工过程中的质量控制措施
        粉喷桩施工过程中,重点要控制好三个重要施工环节和日水泥用量、日进度两个指标。
        3.2.1 桩长按进入持力层控制
        粉喷桩宜尽量打至持力层上,并且要进入持力层50cm左右。在施工过程中,桩底设计标高往往与持力层并不一致,施工单位容易出现桩长以设计标高控制的现象,如在桩尖下尚留几米软土,则会有较大的工后沉降量。故粉喷桩实际施工桩长应按进入持力层控制。
3.2.2 粉体计量控制
        粉喷桩的质量好坏与水泥掺量的多少及喷粉的均匀性有直接的关系,因此,如何来计量粉体是控制的关键。目前一般较为常用的电子称重法与钻机深度相结合的计量装置,它能在记录反映深度、相对应每延长的喷粉量、总灰量等。
        3.2.3 复合搅拌控制
        水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩桩体强度的关键因素。大量的施工实践已充分证明粉喷桩复搅与不复搅的质量相差很大。钻头喷出的粉体往往呈脉冲状,若不充分搅拌,粉体在村中呈现层状,形成一种“夹生”,这样的桩即使水泥掺入量再多也没有强度。复搅的作用在于通过充分的搅拌使粉体与土及水得到比较完全的接触与作用,促使桩体的形成。为了确保搅拌的均匀性,施工时要严格掌握好钻机提升速度、搅拌叶旋转速等,并应尽量采用全桩复搅以保证质量。当桩长较长、土体天然含水量较高、粘性重时,应采用“二喷二搅”的施工工艺,同时要注意防止出现“沉桩”现象。
        3.2.4.沉降和稳定观测
        在市政道路软弱地基出口中应用粉喷桩施工时,还应该第沉降与稳定进行观测。在路肩基地与路基设计中心线同时进行沉降杯的埋设时,应该确保沉降与稳定的观察同步进行。在粉喷桩的施工过程中,每进行一层填筑就需要观察一次,在填土间歇期间需要每天对粉喷桩的沉降与稳定进观察一次。每周需要对每一区域的填筑进行两次,在观测的过程中应该对观测桩进行保护,不能够使得造成破坏,如果在观测期间发生问题,就需要采用有效的处理措施对其进行处理。此外还应该对沉降的观测结果进行分析,结合观测所得的资料完成沉降曲线的绘制,从而能够对路基的沉降进行动态地掌握。填土的速率还应该结合沉降情况进行及时地调整,从而有效地对市政道路工程项目软弱地基进行处理。
5.结束语
        综上所述,粉喷桩技术是一种对软土地基进行加固的方法,工作机理就是用水泥、石灰等材料,利用一些搅拌机械将这些材料与软土进行强制拌合。这种方法能有效使软土硬结,提高了地基的强度,使地基变得更加稳定。粉喷桩技术适用范围很广,可以对很多种类的软土地基进行加固,而且产生的效果也很明显,能很有效处理这一问题。但从其设计方法及施工质量管理来看,技术难度比较大,而且造价相对较高。因此在选择这种处理措施时,因充分考虑其适用条件,以确保最终的处理措施经济、合理、可行。
参考文献:
[1]孙杰,王德庆,黄可良.粉喷桩处理淤泥质粉质黏土夹粉砂软基技术[J].市政技术,2018.12.
[2]张娜,李博.试论粉喷桩技术在高速公路软基处理中的应用[M].企业技术开发,2013.11.
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