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公路施工中水泥搅拌桩技术的应用

2019/12/04 阅读:

摘要:以某工程为例,首先对水泥搅拌桩施工进行简要概述,阐述了水泥搅拌桩施工前的准备工作,而后深入分析了该技术的施工流程,包括:定位桩机、制浆、送浆、标定灰浆输送量、复搅、成桩、钻机移位、检测等。对施工常见问题及处理方案进行了论述,最后提出了相关的检测重点,望能为相关工作提供借鉴。

关键词:水泥搅拌桩;公路施工;软土地基

引言

水泥搅拌桩是软基处理的一种有效形式,是将水泥作为固化剂的主剂,利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌,使水泥与土发生一系列物理和化学反应,使软土硬结而提高地基强度。这种处理方法对于淤泥土、粉质土等地质条件有着非常好的处理效果,可以在短期内提高地基性能,且施工效率高、成本低,不会产生任何污染[1]。针对水泥搅拌桩在准备工作、施工工艺等方面进行分析,总结出相应的质量控制措施,切实提升公路工程的质量。

1工程概况

某公路工程项目处在地势较为平坦的区域中,高程处在3~5m范围内,存在厚度较大的软土层与埋深的基岩结构,并且在线路周边区域中分布着大量的农田与河塘。经过实际勘测发现,本项目中存在着大量含水量大、孔隙率高的软土结构,且渗透性很强。综合分析现场情况,考虑到设计方案的要求,技术人员确定使用水泥搅拌桩施工技术进行施工。

2施工准备工作

(1)施工开始前需进行场地的整平处理,为防止雨季施工造成施工区域中存在过量积水现象,决定在施工的区域中开设排水边沟,为工程的顺利实施提供良好的基础条件,切实保证工程的质量达到要求。(2)为全面提升水泥搅拌桩的最终施工效果,应严格按照施工工艺进行,将单层回填和厚度控制在50cm以下,且压实度处于70%~85%之间。(3)为保证工程现场中的材料存放条件,在工程开始前,需在现场中建设面积为42m2以上、储水量在80t以上的水泥库,以保证工程施工的连续性,为工程的实施提供充足的材料供应。(4)在桩机的井架结构上,需明确地标示出每米的深度尺寸,同时将零起点处标注清晰,保证后续施工的顺利进行。(5)在桩机钻头上增加到6个横向刀片,然后将垂球悬挂到井架中的正面与侧面位置上,并在中心的位置上使用红漆进行标注[2]。(6)根据工程的需要,按照实际施工条件组织技术与施工人员进行技术交底,桩机班组长与施工人员应掌握工程的施工工艺并了解技术要求,明确管理制度与检测方式,从而保证工程可以按照设计方案进行施工,切实提升工程质量。

3水泥搅拌桩技术施工工艺

3.1定位桩机

桩机导轨应该按照实际施工的需要进行加固定位处理,对不合理的部分进行调整,确保其垂直度达标,偏差控制在1%以下。在施工时,应由技术人员进行定期检查,确定桩机的钻头叶片是否存在严重磨损的问题,如发现磨损严重,则需要进行补焊,以保障桩体结构的质量达到要求,满足后续施工的需要。

3.2制浆

水泥搅拌桩在施工过程中,水泥浆液的配制应以水灰比为依据进行,水灰比控制在0.45~0.55之间。水泥浆液在配制的过程中搅拌4~5min,然后进行过筛处理,可以根据需要确定合适的外加剂种类与比例[3]。施工开始前,应结合试桩的参数明确搅拌处理的时间,并按照施工工艺进行配制,防止水泥浆液在制作过程中出现结团等现象,保证水泥浆液的均匀性。

3.3送浆

泵出口部分的浆液压力是关键参数,保证其处于4~6MPa之间。压力根据浆液的输送长度进行控制,保证输浆速度在合理范围内,一般为40~60L/min。钻杆下入到规定位置前,应严格控制灰浆的输送量参数。电机开启后,应将钢丝绳悬挂起来,然后通过空压机提供充足的空气,按照导轨设计深度下沉钻头,此时要保证钻进的运行速度为80~135r/min。开启灰浆泵,在浆液填充到整个出浆口的位置之后,应按照施工工艺的要求严格控制喷浆施工的速度,保证喷浆与搅拌同时进行,且根据工程的需要对标高的尺寸进行控制。按照工程的实际需要对软土路基结构部分进行处理,保证停灰面与地面之间保持50cm的间隔距离,从而保证成桩的效果达到要求。搅拌施工环节最主要的是控制其均匀性,从而提升软土路基的处理效果,满足工程的施工需要。如果在搅拌环节中存在提升、下沉等现象,则需加强施工速度的控制[3]。

3.4复搅

停灰口施工结束后,关闭灰浆泵,然后可以进行后续的下沉施工,经过质检人员检查达到要求后应再次进行3次提升搅拌处理。

3.5成桩

喷粉成桩的环节中,如果出现意外事故,则应暂时停止喷粉环节的施工。在进行后续的喷粉接桩施工中,重叠高度尺寸应严格控制在1m以上,同时检测其直径是否达到设计方案的技术要求。严格控制喷粉和停喷的标高尺寸,以确保各项技术参数都能达到设计方案的要求。

3.6钻机移位

成桩施工结束后,质量达到设计方案要求,此时进行钻机移位操作,可以通过液压操纵系统完成,并且再次重复以上的步骤,直到完成下一桩体结构的施工。

3.7检测

成桩施工结束的一周后,检测开挖桩头部分1.5m桩体结构的质量,同时还应检测桩体质量,可以通过触探仪完成质量的检测工作。三周后,需重点对桩体结构的完整性进行检测,保证取芯的样品抗压强度等技术参数达到设计方案的要求,检测结束之后,使用水泥砂浆进行填充,确保该位置不出现质量问题[4]。

4施工常见问题及处理

(1)喷浆阻塞。这是由于水泥材料存在受潮结块,或者浆液制作的过程中出现滤网损坏等情况导致的,此时应积极改善水泥存储环境并检查滤网的完整性。(2)喷浆不足。主要是由于输浆管破裂或输浆管过长而导致压力较小,此时需要重点检查输浆管结构,在合适的位置上设置浆池。如果施工条件不允许,可以适当增大压力进行喷浆。(3)进尺受阻。主要是由于没有掌握地下孤石、树根等影响,需要进行设备移位与障碍排出。(4)速度失稳。导致这一问题的主要原因是设备性能较差或者人员操作不规范,需要选择合适的设备并加强人员培训,使其满足施工的需要。

5桩的质量检测

5.1水泥搅拌桩的强度检测

(1)成桩7d之后,可以通过触探法检测整体质量。检查搅拌的均匀性是否达到要求,可以通过触探器在中心钻孔,取芯检测,观察颜色是否存在差异,如果发现问题,需采取措施进行处理。(2)成桩28d后,使用双管单动取样器进行钻芯检测,主要针对结构抗压强度进行检测,钻孔直径大于108mm。检验比例为0.5%,且数量不少于3根。随机抽样检测桩体结构的承载性能,此时的抽样比例不低于0.2%,且数量不少于3根。检测结果的承载性能应该达到单桩或者复合桩体承载性能的两倍以上[5]。

5.2外观鉴定

外观鉴定主要包含如下的几个方面:桩体结构的均匀性,是否存在回陷、缩径等问题;搅拌的均匀性是否达标,是否存在混凝土松散的问题;桩体顶部是否齐整,间隔距离是否达到设计方案的要求。该公路的软土路基项目中,在施工结束养护28d之后,从质量检验部分的实际测量可以发现,桩体结构的总体质量、复合地基的承载性能全部符合设计方案的要求,本工程中采用水泥搅拌桩进行软土地基的处理施工具有良好效果,施工质量能够满足要求。

6结语

软土路基是公路工程项目中经常遇到的地质条件,在实践中需要结合工程的实际情况进行地基的处理,保证其性能达到工程的施工需要。本文以某公路项目为案例进行分析,结合地质勘察条件选择水泥搅拌桩施工方式,严格控制各个施工环节,及时处理工程中存在的问题,施工效果良好,满足了当地交通运行的需要。

参考文献:

[1]张慧.浅析公路工程施工中水泥搅拌桩技术的应用[J].科技与企业,2015(7):132-133.

[2]阮剑锋.水泥搅拌桩在软基处理中的应用[J].公路,2015(6):55-56.

[3]荆高选.水泥搅拌桩在公路软土地基施工中的应用分析[J].价值工程,2014(2):116-117.

[4]吴浩金.水泥搅拌桩在增从高速公路的应用[J].公路与汽运,2014(2):141-143.

[5]兰俊奇.水泥搅拌桩在软土地基中的沉降分析[J].路基工程,2014(3):164-167.

作者:邝龙年 谢永华 单位:江西省交通工程集团建设有限公司

公路施工中水泥搅拌桩技术的应用

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