所屬欄目:建筑設計論文 發布日期: 熱度:
摘 要:眾所周知,市政道路軟土過大的變形沉降常使道路沉降變形,嚴重影響道路的質量和使用,因此,做好市政道路的軟土地基的處理極為重要。論文首先簡要闡述了當前市政道路常見的軟土地基處理方法的特點,并通過實際工程分析了水泥攪拌樁現場施工控制及在施工中容易出現的問題,提出相應的控制手段。
關鍵詞:水泥攪拌樁,市政道路,軟土地基
引 言
隨著市政工程的迅猛發展,在市政道路的軟土地基處理已經取得了明顯成效。如果對軟土地基的穩定和沉降問題處理不當,軟土地基在路堤荷載的作用下,地基會產生局部或整體剪切破壞,導致地基失穩;或沉降變形過大,導致地基或路堤開裂破壞,影響構造物的正常使用。目前常見的市政道路軟土地基處理方法主要有:置換、夯實、擠密、排水、膠結、加筋和熱學,這些在實際工程中都取得了不錯的效果,論文重點通過水泥攪拌樁加固市政道路中軟土地基的施工,重點探討市政道路中軟土地基的處理對策。
1市政道路軟土地基處理方法概述
工程中解決軟土路基穩定和沉降問題的主要措施有以下幾個方面:一是延長等載或超載施工預壓期,使軟土地基在預壓荷載的作用下,地基強度有所提高,地基的沉降盡可能多的在施工期間產生,達到有效消除工后沉降,使工后沉降滿足規范的要求。二是采用在地基中打設砂井、排水板、抽真空等處理措施,加快地基土的排水固結速率,盡可能使軟土地基在施工期內產生較大的排水固結沉降,增大土體的強度,使路基穩定性逐步提高。三是采用樁體軟土地基等加固措施,提高地基的承載力,使地基在高填路堤等外荷載的作用下,保持穩定,并能有效的減小工后沉降和路基總沉降。四是采用臨時過渡路面,待過渡路面在外荷載的作用下,路基變形穩定后,再正式修筑路面。五是采用提高路基設計標高的方法預留沉降量來抵消路基的沉降。上述五種解決方案,雖然能夠在一定程度上解決軟土路基穩定和沉降問題,但是缺點也是顯而易見的,方案一、二由于需要預壓或固結穩定,會導致工期延長;方案三對深厚軟土的處理,深部質量不易保證,同時造價昂貴;方案四、五對于要求建設周期短,質量要求高的高速公路建設不適用。根據在我國多年的高速公路建設過程中積累的經驗,針對不同埋藏深度不同厚度和不同特點的軟土地基,可以選擇換填、強夯、預壓排水固結、碎石樁、水泥土攪拌樁、CFG樁、甚至樁基等不同的技術方案對原地基進行處理和加固。在廣泛發育著中等和較厚軟土地基的地區,深層攪拌樁是處理該類地區軟土地基的首選加固技術措施。
2工程概況
某公路全長 104 公里,鹽城境內 73 公里,軟基處理占總長度的 2/3,整個穿越的地區廣泛的發育著中等或深厚的軟土地層。土質變化大、不均勻、夾層交替,出現透鏡體。如何選擇合理的處理方法對軟土地基進行處理,對工程質量和總造價都具有重要影響,因此該段的軟土地基處理倍受建設和管理單位的重視。綜合考慮了地質條件、結構物條件、環境條件、材料供應情況、機械施工設備和機械條件、工程費用、工期要求和處理效果等八個方面的因素。重點考慮了工程費用、工期要求和處理效果三個方面的因素。要在軟基處理過程中,有效的提高地基承載力,在快速填筑路基的施工中保持軟基的穩定性,滿足加快施工速度,縮短施工工期的要求;同時使軟土地基快速的固結沉降,使工后的沉降符合規范的要求,達到有效降低工程造價的目的。本文在結合該市政公路建設周期和地基條件的特點,充分的考慮上述因素和要求的情況下,提出了采用水泥攪拌樁處理軟土地基的方法處理軟土地基。
3水泥深層攪拌樁的施工質量控制
3.1水泥攪拌樁加固市政路基的施工
(1)機械設備
深層攪拌樁施工機械主要包括深層攪拌機、起吊設備和固化劑制備系統等,根據技術參數的不同,目前我國主要有SJB-30型深層雙軸攪拌機、SZB-600型深層單軸攪拌機以及DJB-1D4型深層單軸攪拌機等三種類型深層攪拌機,施工時可根據地基處理的設計樁徑、深度、施工工藝等方面的要求進行選擇。
(2)施工工藝流程
深層攪拌樁的施工流程見圖一。
a.定位:使用起重機(或塔架)懸吊深層攪拌機到達指定樁位,對中。
b.預攪下沉:待深層攪拌機的冷卻水循環正常后,啟動攪拌機電機,放松起重機鋼絲繩,使攪拌機沿導向架攪拌切土下沉。
c.制備水泥漿:待深層攪拌機下沉到一定深度時,即開始按設計確定的配合比攪拌水泥漿,待壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。
d.提升噴漿攪拌:待深層攪拌機下沉到達設計深度后,開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中,并且邊噴漿、邊旋轉,同時嚴格按照設計確定的提升速度提升深層攪拌機。
e.重復上、下攪拌:深層攪拌機提升到設計加固深度的頂面標高時,集料斗中水泥漿應正好排空。為使水泥漿和軟土充分攪拌,可再次將攪拌機邊旋轉邊沉入土中,至設計加固深度后再將攪拌機提升出地面。
f.清洗:向集料斗中注入適量清水,開啟灰漿泵,清洗全部管路中殘留的水泥漿,直至基本干凈。同時將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。
g.移位:重復上述操作,進行下一根樁的施工。
(3)施工中應注意的問題
施工前應確定攪拌機械的灰漿泵輸漿量、灰漿經輸漿管到達攪拌頭噴漿口的時間和起吊設備提升速度等施工參數。施工時設計停漿(灰)面一般應高出基礎底面標高0.5 m,在開挖基坑時應將上部 0.5 m 挖去。起吊設備要保持水平,在地面較為起伏時,一定要保持設備的水平,這樣才能保證施工的順利進行和樁身的質量。要保證施工安全,冷卻循環水在整個施工過程中不能中斷,應經常檢查進水回水的溫度,回水溫度不應過高。為保證水泥攪拌樁端、樁頂及樁身施工質量,當漿液達到出漿口后,應噴漿座底 60 s,余漿上體過程中全部噴入樁體,使漿液完全到達樁端,使水泥漿與樁身土體充分攪拌。保證施工電壓。施工時應保證連續性,因故停漿時,宜將攪拌頭下沉至停漿點以下一定深度(一般為0.5m),待恢復供漿后再噴漿提升;水泥漿液的供應必須連續,一旦因故中斷,必須將攪拌頭下沉到停漿面以下 0.5 m 處,待恢復供漿后再攪拌提升,以防斷樁;若停機超過 3 h,為防止漿液硬結堵管,宜先拆卸輸漿管路,再清洗。預攪下沉時不宜沖水,當遇到較硬土層下沉太慢時,方可適量沖水,但應考慮沖水成樁,含水量的增加對樁身強度的影響。攪拌樁的垂直度偏差不得超過1%,樁位布置偏差不得大于50mm,樁徑偏差不得大于4%。當攪拌樁作為承重樁開挖基坑時,基底標高以上300 mm 宜采用人工開挖,以防止發生斷樁現象。攪拌頭噴漿提升的速度和次數必須符合施工工藝的要求,應有專人記錄攪拌頭每次下沉的深度和提升的時間。深度記錄誤差不得大于100mm,時間誤差不得大于5s。制備好的水泥漿液不得離析,泵送要連續,攪拌漿液的罐數、固化劑和外摻劑的用量以及泵送漿液的時間等應有專人記錄。
3.2水泥攪拌樁的工程檢測
對水泥土攪拌樁的質量測試方法還沒有形成統一的認識,檢測的方法多達 10 多種,各種方法都有其優點和缺點,目前工程中常用的檢測手段是輕型動力觸探試驗、鉆取芯樣法及無側限抗壓強度試驗。鉆取芯樣法是目前檢查粉噴樁質量重要方法及手段,該方法是對水泥攪拌樁進行隨機抽查 2~3%,然后鉆探取芯。鉆取芯樣法能揭示水泥土攪拌樁的樁身水泥土狀態、樁長、水泥土的均勻性,以及水泥土的抗壓強度,是一種行之有效的方法,可對整體樁長進行全面的質量檢測。通過工程技術人員對巖芯的詳細觀察描述判定樁身質量和水泥攪拌的均勻性及有效樁長。并通室內對芯樣的綜合試驗分析得出芯樣的抗壓強度等物理力學數據,再通過芯樣及原始土樣的化學分析計算還可求出水泥攪拌樁每米水泥摻入比。;試驗前將芯樣在清水中浸泡 4h 后再進行試驗,可以使試樣接近樁身在實際條件下的含水量環境;對于每組 3 個芯樣的強度,取平均值,若最大或最小值大于平均值 20%,則應舍去,取中間值作為該組芯樣的強度代表值。
根據施工記錄對每根樁進行質量評定:對每根成型的攪拌樁質量檢查重點是水泥用量、水泥漿拌制的罐數、壓漿過程中是否有斷漿現象、噴漿攪拌提升時間以及復攪次數,以及施工機具參數。
通過對該市政道路水泥攪拌樁工程實例,采用了現場鉆孔取芯及室內水泥土塊強度相結合的檢測方法,對該工程水泥土攪拌樁進行檢測,取得較好的工程效果。
4結語
綜上所述,水泥攪拌樁是用于市政道路工程加固軟土地基的一種技術,我們要加大控制力度,嚴格各施工參數、施工工藝及施工工序,按施工組織設計方案、設計技術參數、技術規范及技術規程要求施工,并逐步進行質量檢測監控、對比,這樣才能使樁身質量得到進一步的保證。
參考文獻:
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文章標題:試論水泥攪拌樁加固市政道路中軟土地基施工質量控制
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