深層水泥攪拌樁建造重點討論
時間:2022-04-30 03:26:00
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【摘要】文章結(jié)合番禺龍灣水閘重建工程船閘基礎(chǔ)攪拌樁施工實例,闡述了深層水泥攪拌樁的施工要點,對施工中常遇問題提出了處理措施。
【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ);攪拌樁;施工
一、概述
深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑,通過專用的深層攪拌機械,將水泥漿注入地層、并與地層中的軟土強制攪拌均勻,水泥和軟土混合后,將產(chǎn)生一系列物理—化學(xué)反應(yīng),形成具有一定強度的樁體,達到地基加固的目的。番禺龍灣水閘重建工程船閘基礎(chǔ)處理就采取此方案,船閘水泥攪拌樁主要分布于下閘首、閘室、下游主導(dǎo)墻、下游副導(dǎo)墻,共12885m。船閘攪拌樁直徑為600mm,樁間距有:1100mm×1100mm、750mm×800mm、1200mm×1200mm、1150mm×688mm,最大樁長約12.6m。
施工平面布置圖如下所示:
二、施工工藝流程(如右圖)
三、施工要點
(一)施工機械配置
根據(jù)本工程水泥攪拌樁的型式、長度(最大成樁長度12.6m),并且考慮到施工場地小以及工期較緊等限制因素,采用兩臺廣東建筑機械廠出產(chǎn)的SPJ-18B型攪拌樁機同時施工,SPJ-18B型攪拌樁機地基加固最大深度18m,噴漿最大成樁直徑1000mm,功率53kw,樁機總重11.5t,可以滿足設(shè)計攪拌樁施工要求,且由于樁機較輕,操作移動靈活。
(二)場地布置
在施工前,首先修好連接施工場地的施工便道(6m寬,路面鋪石粉壓實);由于現(xiàn)場地表過軟,施工機械無法正常行走,因此在施工現(xiàn)場鋪設(shè)一層60cm厚的石粉墊層,并利用挖掘機和推土機等機械在墊層表面來回行走4~5遍平整壓實;因為在圍堰基坑內(nèi)施工,地面滲水量很大,所以圍繞施工現(xiàn)場四周開挖一道排水邊溝,保證施工場地表面干爽。
(三)測量定位
按設(shè)計圖紙放線,首先用全站儀準確定位出各部位攪拌樁施工邊線的位置;然后通過鋼卷尺準確量出每根樁的樁位,樁位插竹片或板條標示。
(四)施工方法說明
采用“四攪三噴”的施工工藝。
1.生產(chǎn)性試驗
生產(chǎn)性試驗包括室內(nèi)配比試驗和室外成樁試驗。
(1)室內(nèi)配比試驗。由建設(shè)單位、設(shè)計院會同施工單位和監(jiān)理人到現(xiàn)場采集土樣,作水泥土的配比試驗,測定各水泥土的不同齡期、不同的水泥摻入比、試塊抗壓強度,為攪拌樁施工尋求最佳的水灰比、水泥的摻入比配方,土樣取樣數(shù)量一般不少于2kg,采集的樣要用取樣盒裝好后并用石臘密封,或者密封在雙層塑料袋內(nèi),防止水份蒸發(fā)。制作水泥土試塊所用的土、水泥以及外加劑的數(shù)量要稱重和作好記錄,水泥和土要攪碎調(diào)均勻。
(2)攪拌樁試驗。在攪拌樁正式施工前28天,應(yīng)進行攪拌樁試驗,由建設(shè)單位、設(shè)計單位會同施工單位和監(jiān)理人選擇具有代表性的場地作為攪拌樁施工的試驗場地。檢驗設(shè)計參數(shù)和施工工藝是否合理,進行工藝試樁超過10根,選5根樁進行抽芯和做單軸擠壓試驗,并確定灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達噴漿口時間以及起吊提升速度等參數(shù),施工工藝試驗結(jié)果通過監(jiān)理人的審批后才能開始攪拌樁的正式施工。
2.攪拌樁施工
(1)施工軸線和孔位布設(shè):施工前按施工圖紙測放施工軸線和孔位,并對其進行妥善保護,樁位布置與施工圖紙誤差不得大于3cm。
(2)設(shè)備就位:成樁設(shè)備安裝就位平整和穩(wěn)固,以確保施工中不發(fā)生傾斜、移動,在樁架上應(yīng)設(shè)置用于施工中觀測深度和斜度的裝置。樁機上安裝用于觀測攪拌機下沉和提升速度、工作電流、來漿和停漿時間的自動記錄裝置。
(3)制備水泥漿液:按照試驗測定和認可的水泥漿液配合比和固化劑與外摻劑,由復(fù)勘后設(shè)計的樁長計算出攪拌樁需噴漿量,將材料放入攪拌機中加水進行水泥漿液攪拌制備,經(jīng)檢驗合格后輸入蓄漿池準備輸灌。
(4)攪拌機預(yù)攪下沉:攪拌機預(yù)攪下沉?xí)r禁止沖水下沉。
攪拌樁施工期間應(yīng)進行基礎(chǔ)加固區(qū)的沉降觀測,掌握整個加固區(qū)的沉降變形,作為評價地基加固效果和使用維護的依據(jù)。完工后按監(jiān)理人的要求提交有關(guān)的觀測資料。
(5)噴漿成樁:開動灰漿泵,證實漿液從噴嘴噴出時啟動樁機向下旋轉(zhuǎn)鉆進噴漿成樁并連續(xù)穩(wěn)定噴入水泥漿液。攪拌樁的施工工藝(鉆進速度、噴漿壓力控制、噴漿量控制、鉆進深度誤差)根據(jù)設(shè)計要求的配比和攪拌試驗實測的各項施工參數(shù)換算后確定。同時,使用流量泵控制輸漿速度,使注漿泵出口壓力保持在0.4~0.6Mpa,并應(yīng)使攪拌提升速度與輸漿速度同步。當漿液達到出漿口后,噴漿座底30s,使?jié){液完全到達樁端。
漿噴攪拌的水泥摻入量、固化劑漿液摻入量嚴格按預(yù)定的配比拌制,制備好的漿液不離析、不停置時間過長,超過2h的漿液作廢漿處理。漿液倒入集料斗時加篩過濾,以免漿內(nèi)結(jié)塊損壞泵體。泵送漿液前管路應(yīng)保持潮濕,以利輸漿。拌制漿液的罐數(shù)設(shè)專人統(tǒng)計記錄,固化劑、外摻劑用量、提升速度和泵送漿液的起止時間由專用的自動記錄設(shè)備統(tǒng)計記錄。
為保證攪拌樁的垂直度,注意樁機平臺的平整度和導(dǎo)向架對地面的垂直度,使垂直度偏差不超過1%。為保證樁位準確度,必須使用定位卡,使樁位偏差不大于3cm。對設(shè)計要求搭接成壁的樁應(yīng)連續(xù)施工,相鄰樁施工間隔時間不超過24h。如間歇時間太長與第二根無法搭接,應(yīng)在設(shè)計和監(jiān)理人認可后,采取補救措施。
前臺操機與后臺供漿密切配合,聯(lián)絡(luò)信號必須明確,前臺攪拌機噴漿提升的次數(shù)和速度符合已定的施工工藝,后臺供漿連續(xù),一旦因故停漿,立即通知前臺,為防止斷樁和缺漿,將攪拌機下沉至停漿點以下0.5m,待恢復(fù)供漿時再噴漿提升,如因故停機超過3h,為防止?jié){液硬結(jié)堵管,拆卸輸漿管路,妥為清洗。
(6)提升攪拌:樁頂設(shè)計標高與施工場地地面標高接近時,特別注意樁頭的施工質(zhì)量,攪拌機自地面以下1m噴漿攪拌提升出地面時,采用慢速,當噴漿口即將出地面時,停止提升、攪拌數(shù)秒,以保證樁頭均勻密實。
(7)成樁:當下沉與提升達到設(shè)計要求“四攪三噴”后即可完成一根攪拌樁的作業(yè),開動灰漿泵清洗管路中殘存的水泥漿,樁機移至另一樁位施工另一根攪拌樁。
施工記錄設(shè)專人負責(zé),詳細記錄攪拌機始沉?xí)r間、每米下沉或提升的時間、記錄來漿與停漿時間、完成樁體施工時間,記錄時深度誤差不大于5cm,時間誤差不大于5min,施工中發(fā)生的問題及處理情況在備注欄中注明。
(8)樁體保護與樁頂開挖:攪拌樁施工完畢28天后,樁頂以上的0.4m覆蓋土層采用人工開挖,以保護樁頭質(zhì)量,覆蓋土層禁止采用機械開挖。
(五)施工質(zhì)量控制
1.制漿質(zhì)量的控制
按試驗確定的水灰比(水和水泥按重量比嚴格控制)在制漿罐中進行拌制,備好的漿液還應(yīng)不停地攪拌,使其均勻穩(wěn)定,不得離析或停置時間過長,超過2h的漿液應(yīng)降低標號使用;漿液倒入集料時應(yīng)加篩過濾,以免漿內(nèi)結(jié)塊,損壞泵體。
2.泵送漿液質(zhì)量的控制
泵送漿液前,管路應(yīng)保持潮濕,以利輸漿。泵送漿液過程中,泵的壓力必須足夠和穩(wěn)定,供漿必須連續(xù),拌和必須均勻。如遇到漿液硬結(jié)堵管,必須立即拆卸輸漿管道,清洗干凈。
3.樁機機身的垂直度控制
(1)調(diào)整機身兩邊的拉桿,使機身縱向豎直;
(2)調(diào)整機身下邊的四個帶液壓裝置的支撐腳,使機身橫向豎直;
(3)縱橫向都豎直后,鉆桿上的懸錘線就會指向中心刻度并緊靠在中心度盤處。
4.樁長的控制
(1)鉆桿標線控制法:施工之前應(yīng)丈量鉆桿長度,可用紅色油漆在鉆桿上劃樁長的明顯標志(樁長應(yīng)不小于設(shè)計要求),以便掌握鉆桿鉆入深度、復(fù)攪深度,確保設(shè)計樁長;
(2)度盤讀數(shù)控制法:桿鉆入深度的圓盤,通過指針讀數(shù)可直接反映出鉆樁的長度。(注意開鉆之前,指針讀數(shù)必須為零)。
5.單樁水泥用量的控制
控制好樁機的鉆進速度、攪拌速度及提升速度,確保單樁施工完畢后,為該樁所配制的水泥漿能全部用完,不得有剩余。
四、施工中常見的各種問題及處理措施
五、結(jié)語
深層水泥攪拌樁適用于地基承受力較低的地基基礎(chǔ)施工,它的優(yōu)點是加固效果顯著,加固后地基可以很快投入使用,目前,已廣泛應(yīng)用于水利工程軟基礎(chǔ)處理,并取得了較理想的效果。
【參考文獻】
[1]軟土地基深層攪拌加固技術(shù)規(guī)程[M].
【作者簡介】黃建燁(1983-),男,廣東省水利水電第三工程局助理工程師,研究方向:水利水電工程施工管理。