水泥攪拌樁技術(shù)地基處理中運用探討論文

時間:2022-07-04 06:05:00

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水泥攪拌樁技術(shù)地基處理中運用探討論文

摘要:水泥攪拌技術(shù)以其經(jīng)濟、適用,無污染,無振動,加固效果好等諸多優(yōu)點經(jīng)常被運用于地基基礎(chǔ)處理,特別適用于軟土地基的處理。優(yōu)質(zhì)的水泥攪拌樁需要施工時候各項參數(shù)適宜,施工流程準(zhǔn)確,注意事項明晰,質(zhì)量檢測過硬。

關(guān)鍵詞:水泥攪拌樁;地基處理

上世紀(jì)六十年代,瑞典巖土工程研究所(SwedishGeotechnicalInstitute)和日本運輸省港灣技術(shù)研究所(PortandHarborResearchInstitute)分別研究出了一種采用石灰、水泥作為固化劑,通過專用的攪拌機械形成攪拌樁加固軟土地基的一種深層攪拌方法。水泥攪拌樁技術(shù)經(jīng)常被運用于地基處理中,對水泥攪拌樁技術(shù)的研究探索和不斷更新改進(jìn)很有實用價值。

我國于1978年開始對這種技術(shù)進(jìn)行研究,20世紀(jì)80年代,開始將水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用于處理軟土地基工程中,20世紀(jì)90年代水泥攪拌樁技術(shù)在我國迅速發(fā)展起來。本文就水泥攪拌樁技術(shù)在地基處理中的參數(shù)設(shè)計,施工流程,質(zhì)量檢測、及注意事項等四個方面進(jìn)行了探索。

1水泥攪拌樁在地基基礎(chǔ)處理中的參數(shù)設(shè)計

水泥攪拌樁復(fù)合地基主要由樁身、樁間土和褥墊層共同組成。水泥攪拌樁技術(shù)在運用之前主要要先確定水泥摻入量,樁徑、樁長、加固范圍、褥墊層、樁的承載力以及樁的布置形式等內(nèi)容。

水泥摻入量:水泥摻入量為擬加固土體重量的15%。水泥攪拌樁固化劑建議采用強度等級為32.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。

樁徑:根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)法規(guī)》JGJ79-2002以及成樁施工機械等因素確定,工程水泥攪拌樁直徑采用500mm為宜。

樁長:同樣根據(jù)《法規(guī)》,水泥攪拌樁的長度宜穿透軟弱土層道道承載力相對較高的土層。工程水泥攪拌樁有效樁長不小于9m,樁體必須進(jìn)入第5層粉細(xì)沙層,不得少于0.5m。

加固范圍:根據(jù)《法規(guī)》,水泥攪拌樁可只在基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)布樁。工程基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),水泥攪拌樁在條形基礎(chǔ)寬度范圍內(nèi)布樁。

褥墊層:根據(jù)《法規(guī)》,水泥攪拌樁復(fù)合地基應(yīng)用在基礎(chǔ)和樁之間設(shè)置褥墊層。褥墊層厚度取300mm,其材料選用中粗砂。

樁土承載力:樁身材料強度確定的單樁承載力應(yīng)大于或等于由樁土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力。一般單樁承載力應(yīng)大于或等于80KN,復(fù)合地基承載力應(yīng)大于或等于150KN.

樁的布置形式:根據(jù)需要用小木樁定好制樁點。

2水泥攪拌樁在地基基礎(chǔ)處理中的施工流程

2.1施工場地的選擇和平整

水泥攪拌樁技術(shù)主要適合處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土,素填土、泥性土,泥炭土,有機質(zhì)土和含水較高地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kpa的粘性土、粉土等軟土地基。

2.2對攪拌機械在施工前的檢驗

水泥攪拌機施工機械在所有鉆機開機之前應(yīng)由監(jiān)理工程師和項目經(jīng)理部組織檢查驗收合格后方可開鉆,特別注意水泥攪拌樁管道是否有堵塞現(xiàn)象;水泥攪拌機施工機械必須保持好良好的穩(wěn)定性能;檢查水泥攪拌機施工前配電腦記錄儀器和打印設(shè)備是否安裝就序,以免不能隨時了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度,從而引起地基質(zhì)量不合要求。

2.3試樁

根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況,在現(xiàn)場需要進(jìn)行軟基處理的范圍內(nèi),在地表,中間和樁底位置各取出若干土質(zhì),進(jìn)行比較。選取土質(zhì)最差材料用作施工配合材料,一般選取3-5組用作配合比的試驗,在配合比試驗時用各種土質(zhì)與幾種分量的水泥制成水泥、土混合料,制作成圓柱型試件后進(jìn)行室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護。

選用的水泥要經(jīng)過檢驗合格才可使用,水泥用P032.5級及以上的普通硅酸鹽水泥為好,嚴(yán)禁使用礦渣水泥或火山灰水泥,水灰比宜采用0.45~0.50,另可加少量的石膏粉和減水劑,用量分別為水泥用量0.5%~1%為合適,以保證攪拌樁的質(zhì)量。在施工比配合完成后進(jìn)行工藝性試樁,工藝性試樁可以采用二噴四攪的攪拌施工工藝,即第一次正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計深度后打開高壓注漿泵,接著反循環(huán)提鉆井噴水泥漿液,直至提升到工作基準(zhǔn)面以下0.5米,第二次重復(fù)攪拌下鉆井噴水泥漿至設(shè)計深度,最后反循環(huán)提鉆至地表面。復(fù)攪的目的是使水泥漿和土體充分?jǐn)嚢杈鶆?。?/p>

2.4制漿打樁

用小木樁定好制樁點,調(diào)平鉆機,保持鉆桿垂直度小于或等于1%。啟動攪拌鉆機,控制好鉆進(jìn)速度,鉆進(jìn)速度不應(yīng)大于1.2m/min;穿越粘土層時,鉆進(jìn)速度不應(yīng)大于0.8m/min,在鉆進(jìn)50m后,開動空壓機噴壓縮空氣,以防止鉆進(jìn)時堵塞噴漿口,同時可以借助壓縮空氣減少負(fù)載扭矩,使鉆進(jìn)順利。制漿時,應(yīng)按每根樁的需要,一次配足漿液,以保證每根樁的摻合比的穩(wěn)定性和漿量充足,每根樁的正常成樁時間不應(yīng)少于40min.噴漿壓力不小于0.5mpa。

3在水泥攪拌樁施工過程中的注意事項

(1)派專人負(fù)責(zé)水泥攪拌樁的施工,對水泥攪拌樁實施全程監(jiān)控。

(2)相關(guān)負(fù)責(zé)人重點檢查水泥用量、水泥攪拌機壓漿過程中是否有斷漿現(xiàn)象,注意噴漿攪拌時間以及復(fù)攪次數(shù)是否正常。

(3)施工時應(yīng)嚴(yán)格控制噴漿時間和停漿時間,每根樁開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè),不得中斷噴漿。嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。

(4)施工過程中如果發(fā)現(xiàn)噴漿量不足,應(yīng)按照監(jiān)理工程師要求整樁復(fù)攪。復(fù)噴的漿量不小于設(shè)計用量。

(5)現(xiàn)場施工處應(yīng)配備施工記錄人員,對施工樁日期,天氣、噴漿深度、停漿標(biāo)高、鉆機轉(zhuǎn)速,漿液流量、復(fù)攪深度等進(jìn)行詳細(xì)記錄。

4水泥攪拌樁在地基基礎(chǔ)處理中的質(zhì)量檢測

(1)施工完成后3d內(nèi)的N10輕便觸探試驗,主要是目的是檢驗水泥攪拌樁樁身水泥漿液的分布均勻性,輕便觸探深度一般不大于4m,檢測頻率為施工總樁數(shù)的1%,且不少于三根。

(2)施工完成28d后進(jìn)行的水泥攪拌樁承載力(靜載)試驗,可采用復(fù)合地基承載力試驗和單樁承載力試驗。主要目的是檢驗水泥攪拌樁完成后地基的承載力是否得到提高,檢驗樁身否達(dá)到設(shè)計和規(guī)范要求,檢驗數(shù)量為施工總樁數(shù)的0.5%~1.0%。且每項單體工程不應(yīng)少于3根。

(3)經(jīng)輕便觸探和靜載試驗后對樁身質(zhì)量有懷疑時,在成樁28d后,用抽芯機對樁體進(jìn)行抽取芯楊,主要目的是檢驗樁身的強度、完整性樁土攪拌均勻度及樁身長度。檢驗樁身強度是要求抽取芯樣送檢測機構(gòu)進(jìn)行28d和90d的無側(cè)限抗壓強度試驗。檢驗數(shù)量為施工總樁數(shù)的0.5%,且不少于3根。

對于深層攪拌法施工的水泥攪拌樁現(xiàn)場質(zhì)量檢測,除了根據(jù)國家規(guī)范JGJ790-2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范應(yīng)在現(xiàn)場進(jìn)行輕型動力觸探,鉆孔取芯,吊樁載荷試驗,還可以建立現(xiàn)場強度與樁內(nèi)混合強度的數(shù)據(jù)庫,改進(jìn)檢測方法。例如,發(fā)明專利:基于混合均勻度的深層攪拌混合土的現(xiàn)場檢測方法。

隨著我國高速公路飛速發(fā)展,一、二級公路的擴建,基礎(chǔ)設(shè)施的不斷新增和改進(jìn),村、鄉(xiāng)公路迫在眉睫;隨著城區(qū)的交通道路網(wǎng)不斷擴大和完善,城市道路網(wǎng)絡(luò)逐漸輻射到了城市周邊以前是耕地、魚塘隨和淤泥等地區(qū)。這些工程的地基處理都需要用水泥攪拌樁技術(shù)對泥土進(jìn)行加固。水泥攪拌樁以其獨在工程應(yīng)用時采取特殊機械將水泥粉或水泥漿噴入軟土中,并進(jìn)行強制攪拌而形成復(fù)合地基或擋水結(jié)構(gòu),在高速公路軟土地基處理、高層建筑坑支護、污染場地隔離等工程中得到了廣泛應(yīng)用。目前該技術(shù)還廣泛地運用于我國鐵路、公路、市政工程、港口碼頭和工業(yè)與民用建筑等行業(yè)的軟基處理加固工程。水泥攪拌樁技術(shù)將在實踐運用與科學(xué)研究中發(fā)揮越來越重大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]沈水龍,許燁霜,白云.基于混合均勻度的深層水泥混合土質(zhì)量的現(xiàn)場檢測方法[J].中國,200510030654.X[P].2005-10.