摘要:深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑,通過深層攪拌機械在地基將軟土或沙等和固化劑強制拌和,使軟基硬結(jié)而提高地基強度。該方法適用于軟基處理,效果顯著,處理后可成樁、墻等。介紹了水泥深層攪拌樁施工中施工準備、試樁、施工工藝流程、施工控制、質(zhì)量檢驗等控制環(huán)節(jié)。
關(guān)鍵詞:軟基處理;深層水泥攪拌樁;施工工藝;質(zhì)量控制
1 施工準備
施工場地應(yīng)事先平整,清除樁位處一切障礙,主要是大孤石、樹根和生活垃圾等可能影響攪拌的障礙。場地低洼時應(yīng)回填粘土或砂土。確保三通(路通、水通、電通)并查清地下管線的位置及確定架空電線的位置、高度。
按設(shè)計圖紙放線,準確定出各攪拌樁的位置和高程;攪拌樁樁位應(yīng)每隔5根樁采用竹片等進行現(xiàn)場定位(注意搭接尺寸)。根據(jù)需要改動原設(shè)計位置的,需取得設(shè)計、監(jiān)理等的同意后,方可執(zhí)行。
水泥應(yīng)采用合格的32.5級普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計量。使用前,承包人應(yīng)將水泥的樣品送中心試驗室或監(jiān)理工程師指定的試驗室檢驗,檢驗合格后方可使用。
水泥攪拌樁施工機械最好配備電腦記錄儀及打印設(shè)備,以便了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度。監(jiān)理工程師每天收集電腦記錄1次。
水泥攪拌樁施工機械主要包括:1臺37kW立式擺線針輪式行星減速機;攪拌軸和輸漿管各1套;攪拌頭(鉆頭)1個(應(yīng)該備用1~2個);灰漿攪拌機1臺,功率為3kW,容積200L;集料斗1個,容積300L;灰漿泵1臺,功率為12.5kW,工作壓力為0.5~1.0MPa;動力控制箱1個。所有設(shè)備必須具備穩(wěn)定的良好的性能,所有鉆機開鉆之前應(yīng)進行檢查維修和必要的保養(yǎng)。
所有水泥攪拌樁應(yīng)編號,以便于資料統(tǒng)計和質(zhì)量檢查控制。
2 試樁
深層水泥攪拌樁適用于處理淤泥、砂土、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土。當(dāng)用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時,應(yīng)通過試驗確定其適用性。冬季施工時應(yīng)注意低溫對處理效果的影響。
深層攪拌樁施工是藉攪拌頭將水泥漿和軟土強制拌和,攪拌次數(shù)越多,拌和越均勻,水泥土的強度也超高。但是攪拌次數(shù)太多,施工時間太長,工效也可能降低。試樁的目的是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時間、泵送壓力、攪拌機提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度等參數(shù),以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。
每個標(biāo)段的試樁不少于5根(2%),且必須待試樁成功后方可進行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗可采取7d后直接開挖取出,或至少14d后取芯,以檢驗水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強度。
3 施工工藝流程
施工工藝流程如圖1(略)。
4 施工控制
水泥攪拌樁的施工中應(yīng)有專人負責(zé),全過程旁站水泥攪拌樁的施工過程并做好相關(guān)紀錄。
水泥攪拌樁開鉆之前,應(yīng)先調(diào)試設(shè)備并保證整個管道無堵塞現(xiàn)象。
保證垂直度。設(shè)備就位后,必須平整,確保施工過程中不發(fā)生傾斜、移動。要注意保證機架和鉆桿的垂直度,其垂直度偏差不得大于1%。施工中采用吊錘觀測鉆桿的兩個方向垂直度和用平水尺測量機架的調(diào)平情況,如發(fā)現(xiàn)偏差過大,及時調(diào)整。樁機樁位必須對中,對中偏差不得大于2cm,樁徑偏差不得大于4%。
水泥漿不得離析。制備好的水泥漿不得有離析現(xiàn)象,停置時間不得超過2h,若停置時間過長,不得使用。
施工前確定攪拌機械的灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間。用流量泵控制輸漿速度,使注漿泵出口壓力保持0.4~0.6MPa,并使攪拌提升速度與輸漿速度同步進行。
施工中,如因地下障礙物等原因使鉆桿無法鉆進時,應(yīng)及時通知監(jiān)理、設(shè)計人員,以便及時采取補樁措施,以保證施工質(zhì)量。
為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量,第1次提鉆噴漿時應(yīng)在樁底部停留50s,進行磨樁端,余漿上提過程中全部噴入樁體,且在樁頂部位進行磨樁頭,停留時間為30s。
施工時應(yīng)嚴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。嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業(yè)。儲漿罐內(nèi)的儲漿應(yīng)不小于1根樁的用量加50kg。若儲漿量小于上述重量時,不得進行下一根樁的施工。
施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足,應(yīng)按監(jiān)理工程師要求整樁復(fù)攪,復(fù)噴的噴漿量不小于設(shè)計用量。如遇停電、機械故障原因,噴漿中斷時應(yīng)及時記錄中斷深度。在12h內(nèi)采取補噴處理措施,并將補噴情況填報于施工記錄內(nèi)。補噴重疊段應(yīng)大于100cm,超過12h應(yīng)采取補樁措施。
現(xiàn)場施工人員認真填寫施工原始記錄,記錄內(nèi)容應(yīng)包括:施工樁編號、施工時間、天氣情況;設(shè)計噴漿深度、實際噴漿深度、停漿標(biāo)高及原因;灰漿泵壓力、管道壓力;鉆機轉(zhuǎn)速;鉆進速度、提升速度;漿液流量;每米噴漿量和外摻劑用量;復(fù)攪深度和次數(shù)。
5 質(zhì)量檢驗
水泥攪拌樁成樁7d可采用輕便觸探法進行樁身質(zhì)量檢驗。
攪拌均勻性檢驗:用輕型觸探器中附帶的勺鉆,在攪拌樁身中心鉆孔,取出樁芯,觀察其顏色是否一致,是否存在水泥漿富集的“結(jié)核”或未被攪勻的土團。
觸探試驗:根據(jù)現(xiàn)有的輕型觸探擊數(shù)(N10)與水泥土強度對比關(guān)系來看,當(dāng)樁身1d齡期的擊數(shù)N10>15擊時,樁身強度已能滿足設(shè)計要求;或者7d齡期的擊數(shù)N10>30擊時,樁身強度也能達到設(shè)計要求。
水泥攪拌樁成樁28d后,用鉆孔取芯的方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長度。每根樁取出的芯樣由監(jiān)理工程師現(xiàn)場指定相對均勻部位,送實驗室做(3個一組)28d齡期的無側(cè)限抗壓強度試驗,留1組試件做3個月齡期的無側(cè)限抗壓實驗,以測定樁身強度。鉆孔取芯頻率為1%~1.5%。
如果某段水泥攪拌樁取芯檢測結(jié)果不合格率小于10%,則可認為該段水泥攪拌樁整體滿足要求;如果不合格率為10%~20%時,則應(yīng)在該段同等補樁;如果不合格率大于30%,則該段水泥攪拌樁為不合格。
對攪拌樁取芯后留下的空間應(yīng)采用同等強度的水泥砂漿回灌密實。
外觀鑒定:樁體均勻圓順,攪拌均勻,凝體無松散,群樁樁頂齊,間距均勻。