攪拌樁技術論文范文
時間:2023-03-13 15:47:54
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篇1
1.1施工前準備工作
在施工前,施工單位首先要做好準備工作,要對施工的流程進行優化,還要對施工材料以及施工設備進行質量檢測,保證施工材料性能的最優性,還要保證施工機械設備在水利工程中可以正常的投入使用。在施工的過程中,需要對參數進行特殊的設定,要控制泵輸送的漿量,還要控制好輸漿的時間以及起吊的時間,在設定好參數后,要合理優化施工工藝,選擇正確的工藝技術。在施工前,還需要進行試驗,對試樁的數量進行控制。工程監理人員需要對原材料的質量進行控制,尤其是水泥的質量,水泥材料的性能如果不高,則會導致地基的施工質量不高,施工材料對水利工程的整體質量有著直接影響,所以,監理人員需要采用隨機抽檢的方式進行檢測,這樣才能保證水利工程地基的施工效果。
1.2施工階段的質量控制要點
在施工的過程中,需要應用多項技術,施工人員首先要保證攪拌樁的垂直度,調整起吊設備的平整度,還要對導向架的垂直度進行調節,要將出現偏差的范圍控制在1%內。樁位控制也是一項重要的工作,施工人員需要在樁體定位時,將偏差控制在30mm以內。在搭接的過程中,需要連續作業,相鄰的的樁體需要保證在一天內同時完成。如果施工間隔的時間比較長,則需要對樁體搭接的質量進行檢測,一旦發現質量問題,必須采取必要的補救措施。在施工過程中,要保證前臺操作和后臺供漿要進行緊密的配合,這樣就要提升攪拌機的噴漿速度和次數,要和施工工藝相符合。在供漿過程中要保證其連續性,在出現停漿情況的時候,一定要及時進行匯報,同時要對攪拌機進行下沉處理,在供漿恢復以后才能對其進行提升。在施工過程中,要有專業的人員對施工的情況進行記錄,這樣在以后的施工中能夠更好的對施工經驗進行借鑒,同時也能更好的保證在施工后如果出現問題也能做到有據可查。
1.3施工后期的質量控制要點
當完成攪拌樁施工的二十八天之后,才可以將樁頂的覆蓋土層清除,進而確保樁頭的質量。對于覆蓋土層的清除一定要采用人工開挖的方式,切忌機械設備的使用。除此之外,在完成施工的區域內禁止載重車輛以及重型施工機械設備的行走,進而避免對樁體強度產生一定的損壞與影響。
2深層攪拌樁技術在水利工程地基處理中的應用
在施工過程中普遍存在著輸漿管堵塞的情況,其出現的原因主要包括兩個方面:一方面,漿液的稠度太大,水灰比太小;另一方面,打樁機鉆頭上的噴管位置與實際設計情況存在著一定的差異。通常情況下,深層攪拌樁的水灰比大約為0.5,如果水灰比低于0.5,那么在施工過程中非常有可能出現堵塞的情況。針對這樣的現象,必須要求相應的施工單位對漿液水灰比進行一定的調整,之后對輸漿管進行相應的清洗,然后嚴格按照施工流程開展施工作業,在出現堵塞現象的樁位上重新設置樁位,也可以下沉攪拌機50cm之后繼續制樁。如果依然存在著堵塞的情況,就要檢查鉆頭噴管的位置是否準確,進行一定的調整,同時對攪拌刀片與噴管的位置進行一定的檢查,可以確保讓攪拌刀片在上、噴管在下的位置,并且確保兩者之間的距離不要太小,應當控制在20cm左右。攪拌樁樁位不準及解決措施。在開展樁體施工作業前,相關的工作人員一定要做好充分關注樁位放樣的操作,主要是因為深層攪拌樁技術在水利工程地基處理中應用是一項隱蔽工程,因此,一定要在正式施工之前完善相關的準備工作,尤其是加強樁位校核的操作。通常情況下,相關施工單位的工作人員在完成樁位放樣操作之后,就會要求相應的監理工程師校核樁位,除此之外,也會要求監理工程師檢測樁位的軸線,確保樁位的施工質量,進而避免出現質量不合格返工的情況。相關的測量放樣工作人員一定要高度重視軸線的位置安放與檢查,保證不會影響到整個工程的地基處理質量,確保了水利工程的施工質量。
3結束語
篇2
關鍵詞:灌注樁后壓漿,主要施工工序
1 前言
灌注樁后壓漿施工技術是中國建筑科學研究院的專利技術。它是通過固化樁底和樁側一定范圍內的土體,來提高樁的承載力,解決了樁底沉渣和樁側泥皮對樁基承載力的影響。論文格式。采用該技術:一可減少樁數或縮短樁長;二可縮短工期;三可減小建筑物沉降。尤其對干成孔樁承載力提高明顯。三門峽天盛御景工程地下水位低,在設計持力層以下,根據設計要求采用此項技術。
2 工程概況
三門峽天盛御景工程位于三門峽市大嶺路與崤山路十字東南角,占地20畝,地下一層,地上12~17層,剪力墻結構,總建筑面積56467.3M2,建筑高度54.4M。樁基為人工挖孔灌注樁,樁長9~12M,樁徑700~800mm,混凝土標號C30, 采用灌注樁后壓漿施工技術。
3 施工方案
3.1 施工工藝流程
施工準備 成孔 制作、安裝鋼筋籠,設置壓漿導管、壓漿閥 灌注混凝土 樁側、樁端壓漿 檢測驗收
3.2 主要工序施工方法
3.2.1成孔
成孔的施工工藝與一般施工相同。注意要進行跳挖施工,樁中心間距不小于三倍樁徑或兩米,成孔后必須清底驗收,樁徑、擴孔、嵌巖深度、垂直度要符合設計和規范要求
3.2.2 制作、安裝鋼筋籠,設置壓漿導管、壓漿閥
鋼筋籠按設計要求制作。制作過程中要連同壓漿導管一同綁扎,按設計一根樁端注漿管代替一根縱向主筋。樁側導管設在鋼筋籠外側,為A20焊接鋼管,管端距樁底5米,端部設一三通,再在鋼筋籠外一圈綁一根塑料管,與三通相連形成一個封閉環。樁端壓漿管為A25焊接鋼管,設在鋼筋籠的內側與主筋位置相同,管端深入樁端土層100~200mm,設置根數根據樁徑選擇,d<1000mm的樁沿鋼筋籠對稱設兩根,1000<d<2000mm的對稱設三根,d>2000mm的對稱設四根,導管端部要設壓漿閥。
壓漿導管用鐵絲綁在鋼筋籠上,也可焊在鋼筋籠上,要固定牢固,保證位置準確。安裝時要用堵頭將導管上口堵嚴,以防雜物掉入造成堵管。
3.2.3 灌注混凝土
樁身混凝土可使用粒徑不大于50mm的石子、坍落度80~100mm、機械攪拌、用溜槽加串桶向樁孔內澆筑胡凝土,砼要連續進行,使用振搗棒振搗,不得直接在鋼筋籠或壓漿導管振搗。
3.2.4樁側樁端壓漿
在樁身砼澆筑完3天后可開始進行壓漿,壓漿量按下列公式計算:
樁底注漿水泥用量:
樁側注漿水泥用量:
式中:, ̄樁底、樁側注漿水泥用量(t)
 ̄樁直徑(m) 、樁長(m)
 ̄樁底壓漿時漿液沿樁側上升高度(m)
 ̄包裹于樁身表面的水泥結石厚度,可取0.01~0.03m
 ̄樁底、樁側土的天然孔隙率:為天然孔隙比
 ̄水泥充填率,對于細粒土取0.2~0.3,對于粗粒土取0.5~0.7
 ̄樁側注漿橫斷面數
后壓漿水泥用普通硅酸鹽水泥,可摻適量外加劑。漿液水灰比0.45~0.60,水泥標號不低于32.5,正式壓漿之前,要先進行試壓漿,對漿液水灰比、注漿壓力、壓漿量等工藝參數調整優化,以確定最終參數。被壓漿樁離正在成孔樁作業點距離不小于10倍樁徑。
壓漿順序為先樁側、后樁端,樁側完成3小時候,再對樁端1#管壓漿,再間隔3小時候對2#樁端管壓漿,對于樁群壓漿要先外圍,后內部。論文格式。論文格式。
當滿足下列條件之一時刻終止壓漿:①壓漿總量、壓漿壓力達到設計要求;②壓漿總量已到設計值的70%且注漿壓力達到設計值的150%、并維持5min以上;③壓漿總量達到設計值的70%,且樁頂或地面出現明顯上抬。
壓漿作業過程應作完整記錄 :內容包括:成樁日期、壓漿日期、注漿壓力、注漿終止壓力、注漿量及異常情況備注。
3.3勞動力組織和主要機具
3.3.1勞動力組織
按施工工序劃分,分為以下作業班組:①技術組5人,負責技術質量、測量、試驗工作;②制漿組6~10人,負責 和漿液;
③壓漿班4~8人,負責壓漿、安拆導管等作業;④機械電工班2~3人負責機械和現場用電作業,以上為壓漿施工人員,不含樁基施工人員。
3.3.2主要機具設備
序號 名稱 數量 型號 備注 1 高壓注漿泵 1臺 BW-250 帶壓力表 2 疊式泥漿攪拌機 1臺 YJ340
3 管鉗 5把
4 加筋軟管 50m
與注漿泵和導管匹配 5 鐵鍬 10把
6 磅秤 1臺
7 水箱 1個 3
8 注漿接管 2套
篇3
關鍵詞 CFG樁;低溫環境施工;應用技術
中圖分類號TU472 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)87-0135-02
0 引言
社會的快速發展,帶動著行業的發展創新。在我國建筑行業中,高樓大廈的拔地而起,地鐵的地下施工;高速鐵路的蓬勃發展,這些都是近幾年來迅速發展的建筑。但是,在建筑行業,在進行施工的同時往往會受到天氣或是地理環境的影響,因此,建筑施工的質量往往會受到制約。高鐵是近年來發展最快的建筑施工產業,因其鐵路的路線長、零沉降為主要的代表特點,因此在對地基的選擇上有著很高的要求。為了能夠穩固時速有160km/h~500km/h的高鐵的鐵軌,特別采用了剛性較大的橋梁結構,而在人流量比較大的地方則是采用了普通的路基結構。但不管是建立高鐵的橋梁結構還是路基結構,其重要的方法之一就是CFG樁加固法。為了解決該問題,下文將以近年來發展速度最快的高鐵為主要實驗對象,徹底對CFG在嚴寒季節中的效用進行探討。
1 實驗工程簡介
本次實驗工程選擇的是哈爾濱至××的××車站的路基施工,該段路基是××至哈爾濱最為主要的客運專線部分,其施工的路段里程共有1 770m,而對此路基采用的施工技術正是CFG樁的復合地基階段,也是哈爾濱至××最為關鍵的施工路段?!痢淋囌具@段路均為具有標志性的地理環境,是屬于東北的凍土地區,在從季節上看,如果是在冬季進行施工,東北地區的冬季持續的時間較南方而言,持續時間更長。為了保證實驗的有效性,施工時特別選擇在寒冷的冬季,這樣才能夠對施工的作業時間和施工的溫度進行有效的判斷和分析,并對其中產生的問題進行及時的分析和解決[1]。
2 實驗施工技術要點
在進行施工時要根據當地的情況合理的制定計劃,并根據天氣分析施工時的時間以及施工質量。在冬季較長的東北地區,寒冷從入冬開始,會一直持續到來年開春,如果在這段時間不進行施工是不可能,因此,在寒冷的冬季東北凍土地區進行施工是最有效的檢測CFG的方式。在對路基進行施工時,要保證CFG新技術的成樁后的質量,在施工中的技術要點應當注意以下幾點[2]。
1)在進行施工時,首先要了解施工時的溫度范圍,也就是室外的溫度,并根據溫度變化采取相應的加熱措施。檢測室外的溫度可用一盆水或是溫度計進行測量。在了解室外溫度后,可以采用加溫的辦法有3種:(1)第一種可采用蒸汽加熱的形式,將鍋爐加熱到80℃左右,保持水溫;(2)第二種方法是采用熱風機的形式對施工時的骨料進行加熱,以免凍結;(3)第三種方法是對易凍結的材料進行攪拌,攪拌時間在兩分半鐘左右;
2)當確定施工材料不會被凍結后,將碎石、砂子以及熱水進行充分攪拌,充分攪拌均勻后,再將施工時需要用到的水泥和煤灰再次進行攪拌。因為在攪拌的過程中會產生大量的熱,因此,細骨料不會受到外界冷空氣的影響,使細骨料在攪拌過程中一直保持在常溫狀態下,并且由于溫度的原因,經過攪拌的混合物將會更加的充分均勻。需要提醒的是,一定要在攪拌的后期,加入凝膠材料;
3)在進行攪拌的過程中,還允許增加混合料煤灰的含量,增加粘結度,并可在一定程度上將混合料的攪拌時間延長,這樣可以保證混合料的質量不會因為寒冷的空氣以及時間而受到影響;
4)在將混合料裝進運輸車的時候,由于天氣寒冷,需要用棉被或是各類棉織品對運輸車上的罐體進行包裹,并確保其不會因為天氣的原因,導致混合料凝固降溫。在運輸車上不比在普通的罐中,因此要慢慢的放緩混合料的攪拌速度,并確?;旌狭显谶M行攪拌時不會降低其本身的熱量;
5)超流態混凝土的輸送,采用地泵,其管路是剛性管和膠管兩部分組成。因此在進行施工時宜采用保溫材料對其剛性管進行保溫。如果現場沒有保溫材料,可采用草繩或是草袋進行包扎,盡量避免其因為寒冷的天氣使其凍結堵塞和管壁失去韌性;
6)在進行施工時,要考慮到施工時的樁長長度,××車站施工階段里程為1 770m,設計樁徑為50cm。當混合料灌注完成后,需采用超灌1.5m的養護樁進行防護,且養護樁的的深度不小于最大的凍土的深度。
上述均為CFG樁低溫條件下的施工要點,但是其施工完畢并不代表施工已經結束,應當盡快利用土堆對其進行覆蓋保護,堆土厚度應當高于2m,保證樁不會因為寒冷的天氣,導致樁體破裂[3]。
3 實驗結果
經過上述實驗步驟,證明CFG樁技術在低溫環境中的施工,具有可行性,且根據現場環境進行調整和改進。 ××車站路基的施工建設,已經完全可適應低溫環境,且施工質量不會下降。在施工工藝中最為重要的就是混合料的質量,下表就是采用最新技術的CFG的質量對照表。
4 結論
綜上所述,哈爾濱至××的高速鐵路是我國在東北地區的凍土地區修建的一條高鐵,經過××車站1770m路基的實驗施工,證明新CFG樁可在低溫環境下進行應用施工,且不會對施工質量產生任何問題,達到了預期的效果和目的。隨著科技的發展,CFG樁不僅是在凍土方面,在其他方面也將會有更好的發展前景。
參考文獻
[1]郭同兵,鐘聰達,戴民.利用神經網絡技術預測單樁極限承載力研究[D].經濟發展方式轉變與自主創新——第十二屆中國科學技術協會年會(第三卷),2010(10).
篇4
關鍵詞:漿噴樁,凈空高度,受限軟基處理
1.工程概況
連云港東疏港高速公路大島山互通立交C、D、E匝道部分路段,原設計采用粉噴樁進行軟基處理,由于該區域有二條110kv高壓線與路線平行,凈空高度受限,設計部門決定改用高度可調整的漿噴樁機進行軟基處理。設計漿噴樁樁徑50cm,梅花形布置,樁間距按橋頭、橋頭過渡段和一般路段分別為1.0m、1.3m、1.5m間距布設,樁長7~14.5m不等。需處理路段共有漿噴樁12806根,累計樁長107836m。。
根據地質資料,該地層為淤泥、淤泥質粘土,流塑狀態,主要表現為粘粒含量高達50℅以上,天然含水量68.1~77.8℅,具有高液限、低密度、低強度、高壓縮性等特點,施工時樁體穿過淤泥層坐于地基持力層上。根據設計要求,水泥采用32.5 普通硅酸鹽水泥。施工前做水泥加固土室內試驗,按水灰比0.45~0.5、水泥用量70kg/m、水泥漿比重在1.74~1.79之間、攪拌時間≥3分鐘制成試塊,養護7 d進行無側限抗壓強度試驗,其強度達到標準強度的3O%以上時該配合比即可投入使用。
配備GPP一5B深層攪拌樁機、灰漿攪拌機、注漿泵各6臺,要求漿噴樁機須選用配有全自動電腦記錄儀的定型產品,施工前經當地計量部門檢驗標定并鉛封,每臺樁機配備明示標牌,標明施工技術要求、配合比等,現場配備泥漿比重計。
2. 施工工藝
2.1 工藝原理:利用漿噴樁機將水泥漿液噴入軟土中,并使之與原位土充分攪拌混合,使軟土和水泥漿液發生一系列物理~化學反應形成穩定的水泥土,由樁體和樁周同受力構成復合地基,承受上部荷載。
2.2工藝流程:清理表土并平整場地~測定樁位~樁機就位~配制水泥漿液~開機鉆進噴漿到設計深度~上升攪拌至樁頂(地面以下25cm) ~第二次噴漿攪拌下沉到設計深度~第二次上升攪拌到地面~結束~移機到下一樁位。。
2.3技術要求:樁機對中誤差<5cm,下鉆噴漿速度控制在1.0m/min之內;提升速度控制在0.8m/min之內;樁身垂直度≤1.5%。
2.4在正式施工前必須進行試樁,其目的是: a、驗證室內配合比;b、確定鉆頭進入硬土層電流變化程度;c、確定水泥漿液密度;d、把握鉆機下鉆噴漿、復攪提升、二次下鉆噴漿、二次復攪提升速度等參數;e、現場試樁一般應在10根左右,試樁施工段落最好選在地質最差段落,以利更好的控制后續施工。
2.5開動灰漿泵,將經過過濾的水泥漿送至攪拌頭,開始鉆進噴漿。鉆進噴漿采用設計樁長和電流突變(進入持力層)雙控。成樁后須在移動鉆機前打印施工過程資料和成樁資料,嚴禁移機后補打資料。。成樁資料打印須經旁站監理監督并簽字確認。
施鉆前,技術負責人對施鉆深度、復攪次數、施鉆速度、噴漿次數及停漿面等都用文字向施鉆人員作詳細交底;在施工中由技術、質檢人員會同監理工程師在每班中進行檢查,對攪拌樁的水泥用量、水泥漿液的水灰比和密度等都要逐一檢校。
3.質量控制
所使用的水泥必須符合設計要求,必須有出廠合格證及復試試驗報告,嚴禁使用受潮、變質、結塊的水泥。嚴格控制好噴漿的連續性、均勻性及下沉與上升速度和停漿面高度,確保全樁水泥用量不得少于試樁時確定的水泥用量,每米用灰漿量誤差不得大于5%,保證有效樁長符合設計要求。
成樁7d后進行開挖檢查,觀測樁體成型情況及攪拌均勻程度,成樁28d后進行鉆孔取芯檢測樁身無側限抗壓強度試驗。從鉆取的試樣判斷樁身結構完整,攪拌均勻,芯樣養護90d后做無側限抗壓強度試驗,結果均滿足設汁要求。
正是由于施鉆前對漿噴樁實施細則進行研討,針對施工控制要點落實到過程控制中,同時又加強了原材料的控制和現場的管理,所施工的12806根漿噴樁,在施工結束后進行樁身質量檢查中,成樁的樁徑、樁距合格率100%,成樁28天后經省高指鉆孔取芯檢查,優良率達到95%以上,達到了預定目標,得到了業主的肯定。
篇5
【關鍵詞】釘形水泥土;雙向攪拌樁;
TU471.8
引言
水泥土攪拌樁是一種常用的處理軟土地基方法,它通過深層攪拌機械邊鉆進邊向軟土中噴射水泥漿液,使噴入軟土中的水泥漿液與軟土充分拌合在一起,水泥漿液和軟土之間產生的一系列物理-化學作用,形成強度比天然土高,并具有整體性、水穩性的水泥土加固體。
與傳統水泥攪拌樁的比較
水泥攪拌樁可以提高軟土地基的承載力和減少軟土地基的沉降, 同時其施工工期短、 功效高、 造價較低, 故在軟土地基處理中得到廣泛的應用。 但水泥攪拌樁在施工過程中, 較容易產生以下質量問題:
1、由于土壓力、 空隙水壓力、 噴漿壓力的相互作用, 造成水泥漿沿鉆桿上行, 部分水泥漿冒出地面, 從而使得沿樁體深度的水泥含量逐漸減少, 造成水泥漿沿樁體的垂直分布不均勻;
2、由于施工采用單向旋轉攪拌葉片, 難以攪拌均勻, 造成樁身水泥土中存在大量的土塊和水泥結塊;
3、由于上述兩方面問題, 造成水泥攪拌樁的處理深度較淺。
而釘形水泥土雙向攪拌樁采用同心雙軸鉆桿,在內鉆桿上設置正向旋轉葉片并設置噴漿口, 在外鉆桿上安裝反向旋轉葉片, 通過外桿上葉片反向旋轉過程中的壓漿作用和正反向旋轉葉片同時雙向攪拌水泥土的作用, 阻斷水泥漿上冒途徑, 把水泥漿控制在兩組葉片之間, 保證水泥漿在樁體中均勻分布和攪拌均勻, 確保成樁質量。 而且由于釘形水泥土雙向攪拌樁擴大樁頭的作用, 其單樁承載力、 處理長度均高于傳統的水泥攪拌, 使其樁距要大于傳統的水泥攪拌, 其經濟性要優于傳統的水泥攪拌,且隨著處理深度的增加, 其優勢愈加明顯。
釘形水泥土雙向攪拌樁軟土路基處理施工及檢測
(一)場地整理及試樁
施工前應事先平整場地, 清除表土、 地下和地上障礙物, 遇有明浜、 池塘及洼地時應抽水和清淤, 回填粘性土料至設計樁頂標高并壓實, 不得回填雜填土或生活垃圾。為了更科學地指導施工, 嚴格控制雙向水泥土攪拌樁施工質量, 在正式施工前, 必須進行現場工藝性試樁。 試樁的主要目的是:
1、掌握滿足設計單樁噴漿量 (由水泥摻入量 、水灰比計算)的各種技術參數, 如鉆進速度、 鉆桿提升和下沉速度、 噴漿壓力、 斷槳量、 攪拌機轉速等(供參考的雙攪樁機械參數: 鉆進速度0.7m/min~1.0m/min, 提升速度0.7m/min~1.0m/min, 內鉆桿轉速≥50r/min, 外鉆桿鉆速≥70r/min, 鉆進時噴漿壓力0.25MPa~0.4MPa);
2、掌握下沉和提升的阻力情況, 選擇合理的攪拌頭形式、 電機功率與攪拌葉片的寬度和傾角等(供參考的雙攪樁機葉片寬度為80mm~100mm, 葉片厚度為25mm~40mm, 葉片傾角為10°~20°);
3、檢驗室內試驗所確定的配合比、 水灰比是否適合;
4、檢驗樁身的無側限抗壓強度是否滿足設計要求;
5、檢驗復合地基承載力和沉降是否滿足設計要求。
(二)釘形水泥土雙向攪拌樁施工注意事項
在場地平整及試樁后 , 可以正式開始釘形水泥土雙向攪拌樁施工, 其施工如下:
1、攪拌機就位: 起重機懸吊攪拌機到指定樁位并對中;
2、噴漿下沉: 啟動攪拌機, 使攪拌機沿導向架向下切土, 同時開啟送漿泵向土體噴水泥漿, 兩組葉片同時正、 反向旋轉(外鉆桿逆時針旋轉, 內鉆桿順時針旋轉)切割、 攪拌土體, 攪拌機持續下沉,直到擴大頭設計深度;
3、施工下部樁體 : 改變內 、 外鉆桿的旋轉方向, 將攪拌葉片收縮到下部樁體直徑; 噴漿切土下沉: 兩組葉片同時正、 反向旋轉切割、 攪拌土體,攪拌機持續下沉, 直至設計深度; 樁端應就地持續噴漿攪拌10s以上;
4、提升攪拌: 攪拌機提升、 關閉送漿泵, 兩組葉片同時正反向旋轉攪拌水泥土, 至擴大頭底面以下0.5m~1m, 開啟送漿泵, 向土體噴漿, 直至擴大頭底面標高;
5、伸展葉片: 改變內外鉆桿的旋轉方向, 將攪拌葉片伸展至擴大頭徑; 提升攪拌: 提升鉆桿, 兩組葉片同時正反向旋轉攪拌水泥土, 直到地表或設計樁頂標高以上50cm, 關閉送漿泵, 將鉆頭提升出地表, 并觀察葉片展開程度;
6、切土下沉: 攪拌機沿導向架向下切土, 同時開啟送漿泵, 向土體噴水泥漿, 兩組葉片同時正、反向旋轉切割、 攪拌土體, 攪拌機持續下沉, 直至擴大頭設計深度;
7、提升攪拌: 關閉送漿泵, 兩組葉片同時正反向旋轉攪拌水泥土, 直至地表或設計樁頂標高以上50cm, 完成單樁施工。一般情況下, 下部樁體采用“兩攪一噴”即可,而擴大頭部分為保證施工質量, 宜采用“四攪四噴”。
(三)為了保證施工質量 , 施工工程中應注意以下問題:
1、為保證水泥土攪拌樁的垂直度, 首先應保證起吊設備的平整度和導向架的垂直度, 控制水泥土攪拌樁的垂直度偏差≤1.5%, 樁位偏差≤5cm;
2、嚴格控制鉆機下鉆深度 、 漿噴高程及停漿面, 確保噴漿長度和水泥漿液噴入量達到設計要求, 如因意外原因斷漿, 必須在最快的時間內3h以內)補噴, 重疊復噴50cm以上, 超過3h按照規定重新補打1根樁, 確保全樁水泥用量不得少于試樁時確定的水泥用量, 每米用漿量誤差不得大于5%;
3、水泥漿必須按預定的配比進行拌制, 保證每根樁所需的漿液一次單獨拌制完成, 使用前過篩并在3h內用完; 漿液儲量不少于1根樁的用量, 否則不得進行下1根樁的施工; 施工時輸漿管路保持潮濕, 以利于輸漿;
4、經常檢查輸漿管, 不得泄漏和堵塞, 管道長度不得大于60m; 定期檢查鉆頭, 保持鉆頭直徑誤差在-1cm~+3cm之間。
釘形攪拌樁的優點
(一)施工質量對比
1、雙向水泥土攪拌樁機的正反向旋轉葉片同時雙向攪拌,把水泥漿控制在 2 組葉片之間,使水泥土充分攪拌均勻,保證了成樁質量,特別是水泥土攪拌樁深層樁體質量。
2、大量工程實踐表明,常規水泥土攪拌樁施工中會出現冒漿現象,大量水泥漿冒出地表,嚴重影響樁身的水泥摻入量,特別是下部樁體的水泥摻入量。大量工程樁水泥土芯樣表明,常規水泥土攪拌樁芯樣出現水泥包裹土團的現象和成塊的水泥凝固體。所有這些現象均表明傳統水泥土攪拌樁普遍存在水泥土攪拌不均勻現象,嚴重影響樁體成樁質量。
(二)經濟方面對比
雙向水泥土攪拌樁單樁的材料費與現行水泥土攪拌樁相比沒有發生任何變化;但雙向水泥土攪拌樁的機械費用與現行水泥土攪拌樁相比,雖增加了 10%~15%,但雙向水泥土攪拌樁人工費減少約 20%~30%,且成樁質量有保證,因而總造價基本不變。
結束語
大量工程實踐表明,水泥土攪拌樁具備較多優越性,但在應用過程中也出現一些問題,如樁體水泥摻入量達不到設計要求、攪拌不夠均勻、樁間距較小,破壞了土體的天然結構,硬殼層自身強度沒有充分發揮等。針對上述問題,在充分研究水泥土攪拌樁的加固機制和影響水泥土攪拌樁成樁質量的基礎上,研制出釘形水泥土雙向攪拌樁。釘形水泥土雙向攪拌樁是對現有設備進行改造,在水泥土攪拌樁成樁過程中,由動力系統帶動分別安裝在內、外同心鉆桿上的兩組攪拌葉片同時正、反向旋轉攪拌,通過攪拌葉片的伸縮,使樁身上部截面擴大而形成的釘子形狀的水泥土攪拌樁。因此,應推廣釘形水泥土雙向攪拌樁在軟弱路基中的廣泛應用。
參考文獻:
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篇6
【關鍵詞】軟土路基;粉噴樁法;加固機理
軟土地基具有高含水量、大孔隙比、高壓縮性的特點,此種地基在我國沿江、沿湖以及沿海等地廣泛分布,對港口建設、公路路基、大型橋梁、涵洞、通道都存在著不同程度的危害。在高速公路的軟基處理中,地基土的強度和變形對地基土上的路堤及路面結構的安全和穩定性、行車安全有重要的影響。隨著我國公路事業的大力發展,大量工程實踐表明,用粉噴樁法加固高等級公路的路基和涵基,在滿足設計的前提下,不僅能提高地基土的承載力,從而能適應快速填筑施工,而且能較好地解決沉降過大的問題,大大節約了施工作業時間。因此,該法已越來越普遍地用于高等級公路的軟基處理中。
1.粉噴樁的成樁原理及特點
粉噴樁是利用粉噴樁機,用壓縮空氣將水泥干粉加到軟弱地基土中,并在原位進行強制攪拌,吸收地下水,水泥和土進行化學反應,硬化固結后具有較高強度整體性水穩性的粉噴樁。樁與軟土地基一起組成復合地基,兩者共同工作,承擔上部荷載。粉噴樁與樁間土的協調變形使地基土承載能力得到充分發揮,最終使土體得以加固,獲得所需強度,提高地基承載力,減少沉降。
采用粉噴樁的優點如下:
1.1水泥與原土就地攪拌混合, 因此可最大限度地利用原土的承載力。
1.2水泥粉與原地基土就地攪拌混合時, 不必或只需向地基中注入少許水分(根據地基土的含水量確定),水泥粉充分吸收周圍軟土中的水分, 因此對含水量高的軟土加固效果尤為顯著。
1.3水泥干粉噴射時對土壤無側向擠壓, 對周圍建筑物影響小。
1.4土體加固后重度基本不變, 對軟弱下臥層不會引起附加沉降。
1.5在滿足承載力及其它各項指標要求的情況下, 技術經濟指標效果顯著。
1.6施工時無振動, 無污染, 無噪音, 工期短, 施工現場較文明, 尤其適合在城市中使用, 且可取得良好的技術經濟效益和社會效益[1]。
2.粉噴樁的加固機理
粉噴樁處治軟基屬于深層攪拌法中的一種,它是利用壓縮空氣向軟弱土層中輸送石灰、水泥等粉狀加固料,使其與原位軟弱土混合、壓密,通過加固料與軟弱土之間的離子交換作用、凝聚作用、化學結合作用等一系列物理化學作用.使軟弱土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的柱狀加固土,它與原位軟弱土層組成復合地基,提高軟土地基承載力,減少地基沉降量[2]。
2.1溶解-析出理論及水泥與軟土的化學反應
溶解一析出理論是水泥固結理論中較為經典的理論之一,該理論認為水泥的固結過程就是水泥熟料在水中溶解成離子形式,并以水作為介質進行化學反應,形成了各種晶體從水溶液中析出.最終形成具有一定強度的整體。實際工程中,常采用水泥固結理論中的溶解一析出理論來解釋水泥和軟土的反應[2]。
2.1.1水泥熟料在水中的溶解過程
在水泥等固化劑與軟土充分攪拌之后,很快與軟土中的水發生水化反應生成氫氧化鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣及水化鐵酸鈣等化合物。其化學反應為
(1)硅酸三鈣的水化:
(2) 型硅酸二鈣的水化:
(3)鋁酸三鈣的水化:
(4)鐵鋁酸四鈣的水化:
另外,在水化過程中,形成了能吸收大量自由水的鈣礬石:
2.1.2土顆粒與水泥水化物之間的相互作用
一般情況下,因水泥與土的攪拌不能絕對均勻。使水泥熟料包裹在軟土團粒表面,這種灰包土的結構由于電化學作用,水泥熟料的水化產物易滲透入土顆粒的內部。這樣,最后在粉噴樁樁體范圍內形成了外層是水泥水化產物相聯結,內層是被包裹的軟士團粒的空間結構,這種結構是粉噴樁強度的基礎。其次,軟土中含有多種礦物質并含有游離的鈉離子、鉀離子,它們能和水泥水化生成的鈣離子進行當量吸附交換,使較小的土顆粒形成較大的團粒,使土體強度提高。
2.2其他因素對粉噴樁加固機理的影響
首先,粉噴樁在施工過程中對土體的振動或擠壓使土體得到擠密,利用橫向擠緊作用,提高了樁間土的強度和樁側法向應力,使得樁側摩阻力得到增加,樁體的承載力得到加強,使路基土粒彼此靠緊,空隙減少,提高復合地基的承載力,有利于滿足路基壓實度的要求。
其次,水泥的各種水化物生成后有的自身繼續硬化,形成水泥石骨架,有的與周圍具有活性的粘土顆粒發生反應,形成水泥土的團粒結構,并封閉各土團間的孔隙,形成堅硬聯結體。由于粉噴樁的剛度較樁周圍土體大,在路堤填筑荷載作用下,大部分填土荷載由樁體承擔,作用在樁間土的應力相應減少。
另外,地基的加速固結作用也是粉噴樁的加固機理之一。由固結系數Cv的計算式:Cv=■
可以看出,雖然水泥土類樁會降低地基土的滲透系數K,但它同樣會減小地基土的滲透系數α,而且通常后者的減小幅度要較前者大,由此,使加固后水泥土的固結系數Cv大于加固前原地基土的系數,因而起到加速固結的作用。
3.粉噴樁加固軟土路基的設計計算
粉噴樁加固軟土路基的設計計算的主要內容為:決定設置攪拌樁的范圍;選擇樁長及確定樁的根數,使之能滿足建筑物所需要的承載力與允許沉降量[3]。
在掌握了工程地質條件以及設計要求之后,可按以下設計步驟進行設計:
3.1根據路基基礎尺寸及軟土范圍決定采用粉體噴攪加固的范圍;根據軟土層厚度決定攪拌樁樁體的長度,一般情況下,樁體應伸至軟土層底部。
3.2根據要求的承載力的大小,初步選定攪拌樁的間距,從而定出加固范圍內攪拌樁的總數及每平方米內攪拌樁所占的面積。在公路路基土中,攪拌樁的排列一般按等邊三角形或正方形布置,需要時,再作偏心計算看能否滿足要求。
3.3根據初步選定的樁長L,加固區寬度B,加固區長度H,攪拌樁總數n,攪拌樁面積與加固基礎面積之比(灰土置換率)αc,每排(寬度B范圍內)樁的根數以及上述已取得的上部構筑物資料,進行地基承載力計算和總沉降量計算。
當計算出施工結束后的剩余沉降量小于或等于路基允許值時,說明計算滿足要求,否則應重新選擇樁長進行計算。
4.粉噴樁在實際應用中存在的問題及建議
4.1粉噴樁施工的主要工序在地下進行,無法直接監控。由于其關鍵工序是噴粉,因此,噴粉開始后,應設專人嚴格把關,嚴格控制噴粉時間、停粉時間和水泥噴入量。
4.2雖然目前粉噴樁設計計算方法尚能滿足設計需要,但總的來說計算方法欠成熟,因為影響復合地基的應力和應變的因素較多。今后應從研究樁同作用、復合地基破壞機理入手,推導出更為合理的設計計算方法。
4.3施工是保證粉噴樁質量的實施關鍵環節,鉆機深度等對加固深度有較大的影響;另一方面是空壓、動力及噴攪工藝也有待進一步明確和改進,以確保深部樁體的質量。
工程應用中要提高粉噴樁的質量,使其強度更高,提高粉噴樁的完整性、均勻性,使粉噴法在公路建設工程中有更廣泛的使用范圍。■
【參考文獻】
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關鍵詞:鉆孔灌注樁;水泥土攪拌樁;筒式取芯鉆頭;基坑支護工程
中圖分類號:TU473文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)13-0087-03
鋼鐵工業是我國經濟的重要基礎產業,為國民經濟快速發展作出了重要貢獻。近幾年來,我國的鋼鐵產量穩居世界第一,但是鋼鐵的質量及生產成本卻不盡如人意。因此,“技術改造、科技創新”便成了鋼鐵工業發展的必然選擇,這不僅包括生產工藝及技術的改進,也包括生產廠房及配套設備的更新。同時,隨著基礎建設的快速發展,鉆孔灌注樁作為一種基礎形式廣泛地應用于各種工程領域,其施工機具簡單、噪音低,并能穿越各種土質復雜的地層;但是在水泥土攪拌樁復合地基中鉆孔灌注樁的施工情況怎么樣,施工進度和效果如何?結合本次工程“筒式取芯鉆頭”的成功應用,筆者作出分析和研究。
一、工程概況及特點
(一)工程概況
上海梅山鋼鐵股份有限公司煉鋼廠倒罐站基坑位于煉鋼廠車間,現將倒罐坑移位至混鐵爐車間處,1#、2#倒罐坑長32.6m,寬13.5m,基坑底標高為-13.9m,基坑的北側位于混鐵爐車間北側的5#、6#鐵路線下方,南側在混鐵爐車間內,兩坑中心距25.8m。基坑支護采取“鉆孔灌注樁排樁+鋼支撐”的支護結構。原有混鐵爐車間內鋼7線及南側場地進行過水泥攪拌樁地基處理,在此處理區域內有50余根支護樁,支護樁與地基處理區域的相對位置關系如圖1所示:
(二)工程特點
本基坑支護工程屬于上海梅鋼煉鋼產品、節能、環保綜合技改項目的一部分,在施工時不僅要克服周邊復雜的環境條件,還要滿足煉鋼廠正常生產的要求。針對此,作者計劃分批、分段地完成鉆孔灌注樁的施工任務,鋼6線南側(攪拌樁復合地基區域包含在內)的支護樁最后一批施工,共計91根,要求在1個月內完成。
該復合地基攪拌樁樁徑600mm,樁長15.0m,樁頂標高-1.8m,不過在施工前已清除至-4.0m,而支護樁樁徑主要為800mm,樁間距為1.0m,樁頂標高-2.0m,從支護樁與攪拌樁相對位置平面圖中可以看出,支護樁與攪拌樁的樁位重合或交錯,因此在施工鉆孔灌注樁時,要穿透整個或部分原有攪拌樁樁體。同時,在原有攪拌樁的施工中,由于砂層較厚,與水泥漿拌合后形成“水泥砂漿”樁體,其強度較大,經過檢測單位的抽芯試驗,測定抗壓強度平均值為10.0MPa。這樣,鉆孔內土層與攪拌樁體軟-硬交錯,給施工機械的成孔及鉆孔的垂直度等帶來了很大的困難。
二、場地工程地質條件與水文地質條件
(一)場地工程地質條件
勘察報告提供的場地地層情況為:①素填土:層厚1.80~2.70m;②粉細砂夾粉土:層厚3.60~4.90m;
③淤質粉土:層厚3.70~6.70m;④粉細砂夾粉質粘土:層厚2.20~3.60m;⑤粉質粘土:層厚5.40~8.30m;⑥全-強風化(安山巖):層厚1.00~3.50m;⑦中等風化 (安山巖):層厚1.00~3.50m;
(二)水文地質條件
地下水屬孔隙潛水,受大氣降水補給,其中②粉細砂夾粉土,④粉細砂夾粉質粘土含水量豐富,水位受季節變化影響明顯。根據經驗,該地區地下水位埋深1.0~2.0m。
三、施工方法或措施
(一)成孔工藝的選擇
根據本工程的地層情況以及以往的施工經驗,對常用的鉆探成孔、人工挖孔、沖擊成孔以及拔樁成孔等成孔工藝進行了分析比較,最終選擇了鉆探成孔工藝,但是在鉆頭上做了改進,即使用筒式取芯鉆頭進行成孔,有關該鉆頭的設計和制作工藝見下文。
(二)鉆孔機械與鉆管具的配套
鉆孔機械與鉆管具的配套包含有兩點:(1)根據施工現場地質條件及場地條件,成孔鉆機采用GPS-15型回轉鉆機,配備3PNL泥漿泵;(2)配套鉆管具為:鉆桿直徑φ168mm(δ11mm),剛性導正圈,刮刀鉆頭,筒式取芯鉆頭。
(三)筒式取芯鉆頭的制作工藝
1.筒式取芯鉆頭的設計理念:在保證鉆孔孔徑、垂直度的前提下,利用鉆頭的快速旋轉將原攪拌樁樁體整體或部分切割并將其取出,而殘留孔內的碎塊將在下一回次鉆進過程中通過旋轉擠壓使其進入孔壁內,從而成孔。
2.鉆頭主體采用直徑為φ800mm (δ12mm)的卷管制成,長度為2m,其上部與一短鉆桿 (長1m)焊接相連,如圖2所示:
3.鉆頭底部為切削部分,鑲焊K51型硬質合金,考慮到原攪拌樁結構特點,加工出適合該地層鉆進的鉆頭,確定合金鉆頭結構形式時,主要考慮了以下幾點:(1)根據鉆孔直徑大、原攪拌樁體強度較高及鉆進阻力不大的特點,采用八角狀硬質合金鑲焊,鉆頭上合金數量為40~45粒合金,即每隔5~6cm鑲焊1粒合金;(2)合金的鑲焊形式采用斜鑲(傾斜45°),合金斜鑲可以使合金受力方向與合金軸線方向一致,使合金在切削運動時以受壓為主。這樣不僅可以減少合金的削刃,延長合金的使用壽命,而且可以大大提高鉆進速度(如圖3所示);(3)合金的出刃:鑲焊在鉆頭上的硬質合金的出刃大小與鉆進速度有很大的關系,根據地層特點,合金底出刃2mm,內外出刃1mm;(4)根據以往的施工經驗,參考沖洗漿液的流動速度,要求出水口面積不小于進漿口面積(約為φ168鉆桿面積),且為了保證鉆頭主體在切割水口后具有足夠的強度,因此水口形式采用三角形,水口開在合金運動方向的前面,并根據鉆頭直徑布設了6個水口(可以調整),如圖3合金斜鑲示意圖所示:
4.取芯管的設計。由于原攪拌樁樁徑為φ600mm,而支護樁直徑為φ800mm,并要求一次性成孔,所以將取芯管外徑設計為φ800mm,內徑為φ776mm;而為了保證攪拌樁體經合金鉆頭切削后進入取芯管內不易脫落,在取芯管內距離鉆頭600mm處沿四周均勻焊上4塊卡板,均采用長800mm、寬50mm、高100mm的鋼板焊接而成,且下部制成弧形,如圖4所示。
5.為了保證鉆孔的垂直度滿足規范要求,特意在鉆頭連接法蘭上部加一剛性導正圈以加強鉆具的剛性和導正,利用護壁筒進行硬性導正。
(四)成孔工藝流程
1.由于上部回填土有4~5m厚,因此可以先利用刮刀鉆頭成孔,待鉆進至攪拌樁頂后提鉆,然后下放長4m、壁厚5mm的鋼護筒,并將其準確牢固定位,最后安裝筒式取芯鉆頭進行成孔。
2.當筒式取芯鉆頭接觸到攪拌樁時,應保持低轉速、慢加壓鉆進,線速度控制在1.2~1.5m/s為宜。這樣可以使鉆頭平穩地切削攪拌樁體,并形成切槽以保證鉆孔的垂直度。
3.在鉆進工程中若發生堵水或不進尺情況時,可能是由于攪拌樁樁體已進入取芯管內引起堵塞所致。此時應提起鉆具1~2m后再次鉆進,如情況沒有變化,應立即提鉆并人工掏出攪拌樁樁體,然后再進行鉆進。根據經驗,在實際施工中很少有此類情況發生,大部分攪拌樁樁體已被切成碎塊,并被擠壓至孔壁內。
4.利用“筒式取芯鉆頭”完成攪拌樁處理段成孔后,要及時地更換“刮刀鉆頭”,這有助于提高在一般土層和巖層中的鉆進速度。
四、筒式取芯鉆頭帶來的經濟效益
筒式取芯鉆頭在本工程的成功應用不僅使施工方在規定的工期內完成了施工任務,為煉鋼廠倒罐站早日投入生產奠定了基礎,還為業主節約了成本,減少了開支。經過粗略計算,相比其他成孔工藝或方法,共節約20 000元。
五、結語
“筒式取芯鉆頭”在本次鉆孔灌注樁施工中起到了關鍵的作用,不僅使作者順利地完成了在原有攪拌樁復合地基中的成孔任務,還為后續工作節約了時間,為按期完工奠定了基礎。通過本工程實例,筆者可以將經驗推廣至所有“水泥土類”復合地基鉆孔灌注樁的施工中去;同時,經過反復試驗、積累經驗,使“筒式鉆頭”進一步完善,在以后的技改項目中發揮更大的作用。
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篇8
關鍵詞:房屋建筑;地基施工;處理方式;方法步驟
Abstract: This article from the building foundation treatment should consider factors, building foundation treatment steps and building the common foundation treatment methods from three aspects to discuss the building foundation treatment methods.
Key words: building; foundation construction; processing methods; methods and steps
中圖分類號:TU47文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)07-0020-02
作為連接上層建筑和地下支撐基礎的關鍵性部位,地基層的施工就顯得尤為重要,一旦地基設計、施工不合理,輕者造成上層建筑出現不均勻沉降、墻體裂縫等質量問題,重者將會造成建筑物整體坍塌的嚴重后果,將嚴重威脅人們的生命和財產安全。巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土作為地基土層的主要幾大類別,在進行實際的施工處理中需要有針對性的進行施工處理工作,以達到提高地基機體的承載能力的目的。通常地基分為人工地基和天然地基兩種,其中人工地基的施工過程中需要對周邊環境因素、建筑材料、建設標準等進行綜合性考慮,以保證在造價控制范圍內,實現地基建設的高效性和實用性。
1 房屋建筑地基處理應考慮因素
1.1 土層構造的影響。房屋基礎應設置在堅實可靠的地基上,不要設置在承載力較低、壓縮性高的軟弱土層上。基礎埋深與土層構造有密切關系。
1.2 地下水位的影響。地下水對某些土層的承載力有很大影響。如粘性土含水量增加則強度降低;當地下水位下降,土的含水量減少,則基礎將下降。
1.3 冰凍線的影響。凍結土與非凍結土的分界線成為冰凍線。當建筑物基礎處在凍結土層范圍內時,冬季土的凍脹會把房屋向上拱起;土層解凍時,基礎又下沉,使房屋處于不穩定狀態。
1.4 相鄰建筑物的影響。緊張的城市用地,使得一棟房屋緊鄰另一棟房屋建造的現象經常發生。兩棟房屋要么緊緊相連,使用同一地基;要么設一道變形縫,各用一半地基;要么采用懸挑地基或樁地基。尤其是一些設計和建設單位只注意一般新建房屋地基比原房屋地基淺埋,兩地基基礎間凈距一般取地基底面高差的 1- 2 倍,新建房屋周圍有舊建筑物時,除應根據上述條件決定基礎埋深外,還應考慮新建房屋基礎對舊有建筑的影響。
2 房屋建筑地基處理的步驟
首先根據天然地基條件和建(構)筑物對地基的要求,確定需要進行地基處理的的目的、范圍以及要求;然后根據天然地層的地質條件、地基處理方法的原理、過去應用的經驗和機具設備、施工所需材料等限制條件進行地基處理方案可行性研究,提出多種可行方案;最后,對提出的各種方案進行技術、經濟、質量、進度等方面的比較分析,同時考慮環境保護的要求,確定一種或幾種地基處理方法。在初步確定了地基處理方案后,可據工程實踐情況進行小型現場試驗或進行補充調查,根據現場試驗成果進行施工設計。在工程施工過程中,通過監測、檢驗以及反分析,如需要對設計進行修改、補充。當地基處理方法處理效果感覺不理想時,用各種混凝土樁、鋼結構樁基礎回避軟弱地基的影響無疑是最有效的方法,但肯定也是比較昂貴的工藝,需要根據場地具體情況綜合分析比較而選用。
3 房屋建筑常用的地基處理方法
從廣義上講,地基處理技術主要包括三大類:第一,各種地基加固技術,其主要作用是增強軟土地基的承載力,減少其沉降變形;第二,各種樁基技術,其主要作用是把上部荷載傳至地基深部;第三,地下連續墻技術,其主要作用是提供側向支護。在長時間的實踐中,這三類技術之間,不同的施工工藝正在互相嫁接、移植、交叉滲透,從而又形成了許多新技術、新工藝。各類技術并不是各自孤立的技術,而是通過嫁接、移植、交叉滲透,產生了更好的技術效果、經濟效益和社會效益,這是地基處理技術發展的必由之路和前進之路。
3.1孔內深層強夯法
孔內深層強夯法 (DDC) 技術是通過孔道將強夯引入到地基深處,用異型重錘對孔內填料自下而上分層進行高動能、超壓強、強擠密的孔內深層強夯作業,使孔內的填料沿豎向深層壓密固結的同時對樁周土進行橫向的強力擠密加固,針對不同的土質,采用不同的工藝,使樁體獲得串珠狀、擴大頭和托盤狀,有利于樁與樁間土的緊密咬合,增大相互之間的摩阻力,地基處理后整體剛度均勻,承載力可提高 2~9 倍;變形模量高,沉降變形小,不受地下水影響,地基處理深度可達30 米以上??變壬顚訌姾患夹g可根據不同的地質情況以及設計要求,就地取材,例如建筑碴土、土夾石、灰土和混凝土等材料均可做成各種 DDC樁,不僅可以大大的降低工程造價,而且施工質量容易控制、地面振動小、施工噪音低、施工速度快;成樁直徑0.6~3.0m,單樁處理面積 1.0~14.0m2,不受季節限制,同時能消納大量建筑垃圾,可在城區或危房改造居民區施工等特點。
3.2 預壓法
預壓法是一種有效的軟土地基處理方法。該方法的實質是,在建筑物或構筑物建造前,先在擬建場地上施加或分級施加與其相當的荷載,使土體中孔隙水排出,孔隙體積變小,土體密實,提高地基承載力和穩定性。適用于處理淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和粘性土地基。按預壓方法分為堆載預壓法及真空預壓法。堆載預壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小于 4m 時,可采用天然地基堆載預壓法處理,當軟土層厚度超過 4m時,應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理,堆載預壓法處理深度一般達 10m左右。對真空預壓工程,必須在地基內設置排水豎井。真空預壓法處理深度可達 15m左右。預壓法主要用來解決地基的沉降及穩定問題。
3.3 水泥土攪拌法
水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。深層攪拌法系利用水泥或其它固化劑通過特制的攪拌機械,在地基中將水泥和土體強制拌和,使軟弱土硬結成整體,形成具有水穩性和足夠強度的水泥土樁或地下連續墻,處理深度可達8~12m。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。當地基的天然含水量小于 30%(黃土含水量小于 25%)、大于70%或地下水的 pH 值小于 4 時不宜采用于法。連續搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于 140kPa 的粘性土和粉土地基中的應用有一定難度。房屋建筑地基還有其他處理辦法,例如:磚砌連續墻基礎法、混凝土連續墻基礎法、單層或多層條石連續墻基礎法、漿砌片石連續墻(擋墻)基礎法等,在此就不進行一一說明。
總之,對房屋建筑地基處理的方法多樣,在進行選擇的時候一定要根據地基的特殊性,必要的時候可以使幾種方法結合,從而設計出較為合理的處理方案,以提高地基的承載力,保證房屋建筑的安全性。
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篇9
論文摘要:本文針對鉆孔混凝土灌注樁的質量問題成因,提出了具體的施工控制措施,保證了灌注水下混凝土的成樁質量。
一、前言
灌注水下混凝土是成樁的關鍵工序,作業中應分工明確,密切配合,統一指揮,做到快速、連續施工,灌注成高質量的水下混凝土,防止發生質量事故。如出現事故時,應分析原因,采取合理的技術措施,及時設法補救,經過補救、補強后樁必須經認真的檢驗合格后方可使用。對于質量極差、確實無法利用的,應與設計單位研究解決。
二、鉆孔灌注樁施工質量問題和控制要點
(一)成孔質量的控制
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分,其質量如控制得不好,則可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等,還將直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項工作。
(1)采取隔孔施工程序
鉆孔混凝土灌注樁是先成孔,然后在孔內成樁,周圍土移向樁身土體對樁產生動壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故采取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩妥的技術措施。
(2)確保樁身成孔垂直精度
為了保證成孔垂直精度滿足設計要求,應采取擴大樁機支承面積使樁機穩固,經常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施。
(3)確保樁位、樁頂標高和成孔深度。
在護筒定位后及時復核護筒的位置。嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認真檢查回填土是否密實,以防鉆孔過程中發生漏漿的現象。在施工過程中自然地坪的標高會發生一些變化,為準確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄。以便在成孔后根據鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。
雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當或在提鉆具時碰撞了孔壁,就可能會發生坍孔、沉渣過厚等現象,這將給第二次清孔帶來很大的困難,有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此,在提出鉆具后用測繩復核成孔深度,如測繩的測深比鉆桿的鉆探小,就要重新下鉆桿復鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題,因其最大收縮率達1.2%,為提高測繩的測量精度,在使用前要預濕后重新標定,并在使用中經常復核。
(二)鋼筋籠制作質量和吊放
鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質量保證資料,檢查合格后再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規格、數量和制作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上,這是由于鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁上的。因此,吊環長度是根據底粱標高的變化而改變,所以應根據底粱標高逐根復核吊環長度,以確保鋼筋的埋人標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中,應逐節驗收鋼筋籠的連接焊縫質量,對質量不符合規范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當吊放受阻時,不能加壓強行下放,因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現象,應停止吊放并尋找原因。如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,應提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進行復鉆糾偏,并在重新驗收成孔質量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。
(三)導管進水問題
1原因
首批混凝土儲量不足或是儲量足夠,但導管口距孔底的間距較大,混凝土下落后不能埋設導管口,以致泥水從導管口涌入。導管密封不嚴,接頭處橡皮墊破裂,或是導管焊縫破裂,水從縫隙中進入導管。由于測深出錯,作業中拔脫導管,底口涌入泥水。
2控制辦法
為了避免進水,作業前要采取相應的預防措施,檢查導管密封性及焊縫是否結實,核算初灌量,測導管下水深度。萬一進水,應迅速查明事故原因,采取相應對策。
由上述第一種原因引起的,應立即將導管拔出,用空氣吸泥機、水力吸泥機或抓吊清除,也可以用反循環鉆機的吸泥泵吸出,或提起鋼筋籠,采用復鉆清除,然后重新灌注。
若是第二、三種原因引起的,應視具體情況,拔除導管,重新下管,但灌注前應將進入導管內的水和污泥抽出或取出,方可繼續灌注混凝土,續灌的混凝土配合比應增加水泥量,提高稠度灌入導管內,灌入前將導管小幅度振動片刻,使原混凝土損失的流動性得以彌補,以后續灌可恢復正常配合比。
若混凝土面在水下不很深,未初凝時,可于導管底部設置防水塞(應使用混凝土特制),將導管插入混凝土內,導管內裝入混凝土后,稍提導管,利用原混凝土將底塞沖開,然后繼續灌注。
若如前述混凝土面在水面以下不很深,但已初凝,導管不能重新插入混凝土時,可在原護筒內加設直徑稍小的鋼護筒,用重壓或錘擊方法壓入混凝土面適當深度,然后將護筒內的水(泥漿)抽出,清除軟弱層,再在護筒內灌注普通混凝土至樁頂。
(四)卡管
在灌注過程中,混凝土在導管中下不去為卡管,有兩種情況:
初灌時隔水栓卡管,或由于混凝土本身的原因,如坍落度過小,流動性差,夾有大卵石,拌和不均勻,以及運輸途中產生離析,導管接縫處漏水,雨天運送混凝土未遮蓋等,使混凝土中的水泥漿被沖走,粗集料集中而造成導管堵塞。
處理辦法:可用長桿沖搗管內混凝土,用吊繩抖動導管,或在導管上安裝附著式振搗器等使隔水栓下落,如仍不能下落時,則須將導管連同其內的混凝土提出鉆孔,進行清理修整(注意不要使導管內的混凝土落入井孔),然后重新吊裝導管,重新灌注。一旦有混凝土拌合物落入孔底,則須按前述方法清除。
機械發生故障或其他原因使混凝土在導管中停留時間過長,或灌注混凝土的時間過長,最初的混凝土已初凝,增大了導管內混凝土下落的阻力,混凝土堵在管內。
其預防方法是,灌注前仔細檢查檢修灌注機械,并準備備用機械,發生故障時,立即調換機械,同時采取措施,加速混凝土灌注,必要時,可在首批混凝土中摻加緩凝劑,以延緩混凝土的初凝時間。
當灌注時間已久,孔內的首批混凝土已初凝,導管內堵塞有混凝土時,將導管拔出,重安鉆機,利用較小鉆頭將鋼筋籠以內的混凝土吸出,用沖抓錐將骨架逐一拔出,然后用粘土摻砂礫填塞井孔,待沉實后重新鉆孔成樁。
(五)成樁質量的控制
為確保成樁質量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告),如發現實樣與質保書不符,應立即取樣進行復查,對不合格的材料(如水泥、砂、石、水質),嚴禁用于混凝土灌注樁。
鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注,混凝土的離析現象還會存在,但良好的配合比可減少離析程度。因此,現場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規格及含水率的變化進行調整,為使每根樁的配合比都能正確無誤,在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性,嚴格計量和測試管理,并及時填入原始記錄和制作試件。
為防止發生斷樁、夾泥、堵管等現象。在混凝土灌注時應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度,混凝土坍落采用18cm~20cm,并隨時了解混凝土面的標高和導管的埋人深度。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m。不宜大于5m和小于lm,嚴禁把導管底端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8m~10m時,應及時將坍落度調小至l2cm~l6cm,以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在施工過程中,要控制好灌注工藝和操作,抽動導管使混凝土面上升的力度要適中,保證有程序的拔管和連續灌注,升降的幅度不能過大,如大幅度抽拔導管則容易造成混凝土體沖刷孔壁,導致孔壁下墜或坍落,樁身夾泥,這種現象尤其在砂層厚的地方比較容易發生。
篇10
哈大鐵路客運專線沿線可分布的特殊巖土主要有 :軟土、剝蝕丘陵區、淀海平原、沖洪積平原。路基個別設計工點類型 為軟土及松軟路堤、黏性土地基、低路堤、路塹坡面防護及深路塹、巖溶地基和濕陷性黃土地基等。主要處理類型為:沖擊碾壓、強夯、CFG樁、漿體噴射攪拌樁、高壓旋噴樁、灰土擠密樁、巖溶注漿等。目前我國高速鐵路施工在陸續的進行和完成,就施工工藝來說哈大鐵路客運專線比較全面,許多新的舊的施工工藝都有,由于我所在公司只有部分工程,所以只對部分工藝進行介紹。
1.1地基處理
1一般要求
施工前應熟悉有關施工圖、工程地質報告、土工試驗報告,收集地下管線、構造物等資料,并結合工程情況,了解本地區的地基處理經驗和類似工程的施工情況。
各類地基處理施工前,必須根據所選用的機械設備進行工藝性試驗,確定地基處理施工技術參數,并按規定進行檢測,驗證適用性及加固效果。試驗段的地基條件應具代表性,當軟土性質發生變化后,應適時調整相關施工技術參數。
施工過程中,發現地質情況與設計不符時,應及時反饋給有關單位。
2換填施工
換填范圍及深度應滿足設計要求,施工中應對需換填土層范圍及深度、地質進行核實,坑底應按設計要求整平。換填開挖底部的寬度不得小于路堤寬度加放坡寬度。換填頂面高程、橫坡的允許偏差、檢驗數量及檢測方法應符合表2.1的 規定。
表2.1換填頂面高程、橫坡允許偏差、檢驗數量及檢驗方法
2.2砂(碎石)墊層施工
(1)砂墊層應采用級配良好的中、粗、礫砂,不含草根、垃圾等雜質,其含泥量不得大于5%,檢驗方法和頻次應符合相關規定。
(2)碎石墊層應采用未風化的干凈礫石或碎石,其最大粒徑不得大于50mm,含泥量不得超過5%,且不含草根、垃圾等雜質,檢驗方法和頻次應符合相關規定。
(3) 砂、碎石墊層施工前應將基底清理、整平,并按設計要求做好基底碾壓及土拱。
(4) 砂、碎石墊層鋪設位置應符合設計要求。砂、碎石的壓實質量及鋪設位置應符合設計要求,不同填層之間的顆粒粒徑及組成必須滿足隔離和過濾準則D 15﹤4d85要求,檢測方法和頻次應符合相關規定。
2.3強夯
施工前,按設計初步確定強夯或強夯置換參數,在有代表性的場地上進行試夯,試夯面積不小于20m×20m,試夯后測定地基的干密度、壓縮系數。通過施工前后測試數據的對比,檢驗強夯或強夯置換效果確定各項施工工藝參數。依據設計高程及預估強夯后可能產生的平均地面變形量,測量夯前場地地面高程。
1強夯質量控制
1 夯錘重和落距應保單擊夯擊能量滿足3000-4000KN.m。
2 在每遍夯擊前,應對夯點放線進行復核,夯完后檢查夯坑位置,發現偏差或漏夯應及時糾正。
3 強夯過程中若發現應坑底傾斜而造成夯錘歪斜時,應及時將坑底填平。
4 強夯施工中,每個夯點的夯擊次數、每擊的夯沉量、夯擊間隔及施工部驟應符合設計要求。
5 施工過程中應對各項參數及情況進行詳細記錄。完成第一遍全夯點的夯擊后,應平整夯坑,并測量場地高程,再進行下一遍夯擊。
6 最后兩擊平均夯沉量不大于5cm。兩遍夯擊間歇時間一般為10-15天,以超孔隙水壓消散時間的長短確定。
7 兩遍點夯完后,再以低能量滿夯擊兩遍。
8 強夯施工結束2-4周后,對低級進行檢測。
強夯加固低級的有效加固深度應滿足設計要求,有效深度范圍內地基土滿足:標貫擊數修正后N63.5≥10,粘性土Ps>1.2MPa,砂類土Ps≥5.0MPa,地基承載力ó0≥0.15MPa,檢測方法和頻次應符合相關規定。
強夯施工工藝流程圖如右2.3:
2強夯施工質量控制
夯錘重和落距應確保單擊夯擊能量滿足3000-4000KN.m。在每遍夯擊前,應對夯點放線進行復核,夯完后檢查夯坑位置,發現偏差和漏洞要及時糾正。強夯過程中若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時,應及時將坑底填平。施工中,每個夯點的夯擊次數、每擊的夯沉量、夯擊間隔時間及施工步驟應符合設計要求。
強夯夯坑中心偏移的允許偏差應不大于0.1倍夯錘直徑,發現偏差后漏夯應及時糾正。低能量滿夯搭接不得小于四分之一夯錘直徑。
2.4漿體噴射攪拌樁
漿體噴射攪拌樁所用水泥應采用P.032.5級及以上的普通硅酸鹽水泥,若地下水對混凝土有侵蝕性應按《鐵路混凝土與砌體工程施工規范》中的有關規定,外加劑品種、規格及質量應符合設計。
漿體喯射攪拌樁施工流程大概如下:
首先施工前準備并且機具設備正常安裝、固化劑、外摻劑、材料準備、地表層圖換填碾壓處理、成樁試驗與樁位布置。然后定位,啟動攪拌電機,放松吊繩,預攪下沉。并在以上施工同時配置水泥漿、開啟灰漿泵,旋噴、攪拌、提升(同時控制噴射速度)至樁頂設計標高、關閉灰漿泵、重復攪拌、清理灰漿及泵道、最后移位進行質量檢驗。
施工時要注意
1嚴格控制攪拌機鉆頭下沉和提升速度、供漿與停漿時間、下鉆深度、噴漿高程及停漿面。
2噴漿量應符合設計及成樁工藝試驗所確定噴漿量的要求。
3全樁身必須進行復攪,樁端必須原位噴漿攪拌一定時間,以保證成樁質量。
4成樁過程中,如因故停漿,在初凝前繼續施工時必須重疊接樁,接樁長度不得小于0.5m。
5配制好的漿液不得離析,供漿必須連續,固化劑與外摻劑的用量、泵送漿液時間必須有專人進行記錄。
2.5沖擊碾壓
在碾壓前,統計試驗路段地下水位、土的物理性能試驗結果進行沖擊碾壓施工性試驗,確定最佳施工工藝。沖擊遍數一般為20-40遍。每100m布置測試6個測點,對每個測點斷面高程、EV2、壓實度進行測量、檢測,并做好記錄。
檢測基底土的含水量達到最佳含水量,按實驗確定的施工工藝進行沖擊碾壓。
四、質量控制要點及控制措施
通過試驗段的路基填筑施工,控制高速鐵路路基施工提高質量大概可以總結以下幾個要點:1填料粒徑、填料均勻性的控制;2松鋪厚度的控制和路基橫坡的控制;3填料含水量的控制;4填前基底壓實質量的控制。最后在路基施工應遵循四區段和六流程的施工組織施工。
4.1對于填料粒徑與填料均勻性的控制
路基填料應屬于天然級配良好的填料,為避免填料在開采、運輸、加工等環節產生離析,在開采過程中采用上、中、下垂直取土,并人工配合機械撿出不符合要求及粒徑較大的廢料廢棄。在運輸過程中運料車裝料均勻、密實并用彩條布掩蓋,平緩運輸,避免填料離析,填料在運到施工現場后,先堆放在存料區,待經過破碎區加工后,方可堆放在成品區待檢,檢測合格后方可填筑路基。
1對于填料粒徑的控制
對鄂破式破碎機加以50mm的粒徑篩進行過篩,將大于50mm的粗角礫進行過濾,以保證填料料徑的均勻。
2生產料源的地方控制
填料由傳輸帶下落時勢必會導致堆料外粗內細的現象,為了使之均勻在裝車之前進行一次拌合工序,將的粗骨料與中間的細粒料進行拌合使之均勻。
3填料運輸過程中的控制
填料在裝車時應先從車廂兩頭裝料,再裝車廂中部,防止錐體過高使粗料向四周堆積,卸料時應盡量將料攤開,不要一卸到底。
為保證路基質量采用定期和不定期相結合的方法對填料進行進行工藝性試驗,保證填料級配合格,顆粒均勻,滿足正線路基填筑。
4.2松鋪厚度、路基橫坡控制
每層上料前沿線路方向每25米放出中樁及二側邊樁,并測量其標高,確定各個區域的填料方量。松鋪厚度及橫坡的控制采用人工放樣中線邊線,定出標高所在位置,延縱向每20m定樁掛線,橫向每5m施做一個標高臺,由專人進行負責此項工作,嚴格按照掛線標高進行施工,以保證施工的松鋪厚度。
4.3填料含水量的控制
填料應從開采、運輸、存放等環節控制含水率,采用晴天開采和運輸,在運輸及存放時采用雨布覆蓋、縮短存放時間。 避免在因雨天或天氣溫度較高,導致含水率失控。填筑路基時對填料必須測定其含水率,含水率偏大時在填筑區晾曬、翻拌,并隨時進行檢測:含水率偏小時在填筑區采取灑水措施,以保證最佳含水率在±1左右。現場進行試驗尋找適合填料的最佳含水量。
參考文獻
[1] 《哈大鐵路客運專線路基施工質量控制手冊》,2007年10月出版,第6頁
[2]《鐵路特殊路基設計規范》(TB10035—2002)