公路工程軟弱地基處理方法

馮全忠

摘要:深層攪拌法用于加固處理軟弱公路路基具有施工方便,成本低,是一種較好的地基處理方法,具有廣闊的發展前景。只要我們嚴格按照其施工工藝流程,緊抓施工環節,嚴格控制施工安全質量技術要求,精心組織施工,定能確保工程質量,并取得較好的社會經濟效益。

關鍵詞：公路工程；軟弱地基處理；深層攪拌

深層攪拌法是利用水泥系作為固化劑通過特殊的深層攪拌機在地基深處就地將軟黏土與水泥漿強制拌和后,首先發生水泥分解,水花反應生成水化物,然后水化物膠結與顆粒發生粒子交換,因粒化作用,以及硬凝反應,形成具有一定強度和穩定性水泥加固土,從而提高地基承載力及改變地基土物理力學性能,達到加固軟土地基效果。

1．處理作業準備條件

1.1材料準備

(1)深層攪拌法加固軟黏土,宜選用425﹟以上普()水泥作為固化劑,水泥摻量據加固強度,一般為加固土重的7%～15%,每一立方米摻加水泥量約為110～160kg用公示表示為:摻入比(%)=水泥重/被加固的軟土重X100%。

(2)改善水泥土性質和樁(墻)體強度,可選用木質素磺酸鈣、石膏、氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉等外加劑,還可摻入不同比例的粉煤灰。

(3)深層攪拌以水泥最為固化劑,其配合比為水泥:砂=1:1～1:2,為增加水泥砂漿和易性能,利于泵送,宜加入減水劑(本質素磺酸鈣),摻入量為水泥用量的0.2%～0.25%,并加入硫酸鈉,產水量為水泥用量的1%,以及加入石膏,摻入量為水泥用量的2%,水灰比為0.41～0.50,水泥漿稠度為1～14cm,能起到速凝早強作用。

1.2處理作業條件

(1)依據地質勘察資料進行室內配合比實驗,結合設計要求,選擇最佳水泥加固摻入比,確定攪拌工藝。

(2)依據設計圖紙,編制施工方案,做好現場平面布置,安排施工進度,布置水泥漿制備的灰漿池,有條件時將制備系統安裝在流動掛車上,便于流動供應,采用泵送澆筑時,泵送距離小于50m為宜。

(3)清理現場地下、地面及空中障礙物,以利施工安全。

(4)測量放線,定出每一個樁為。

(5)機械設備配置:深層攪拌機、起重機及導向、量測、固化劑制備等系統。

(6)勞動組織:每臺深層攪拌機械組由8～12人組成。

(7)如施工現場表土堅硬,需要注水攪拌時,現場四周設排水溝及集水井。

2．加固處理工藝流程

2.1工藝特點

根據上部結構的要求,可布置成柱狀、壁狀和塊狀三種加固形式。柱(樁)狀加固形式:每間隔一定的距離打設一根攪拌樁。壁狀加固形式:將相鄰攪拌樁部分重疊搭接而成。塊狀加固形式:縱橫兩個方向的相鄰樁搭接而成。

2.2工藝流程

深層攪拌法的施工工藝流程為:定位對中→預攪下沉→制備固話擠漿液→噴漿攪拌提升→重復攪拌→移位。對于壁狀加固施工工藝的流程:按柱狀加固工藝,將相鄰兩樁縱向相垂搭接成行施工,相鄰兩樁搭距按設計需要確認。形狀如“8”字型;塊狀加固施工工藝流程:按深層攪拌施工工藝將相鄰的樁縱橫搭接施工,即組成塊狀加固體,兩行樁之間搭接距可按設計需要確定。

3．施工安全質量主要技術

3.1施工質量技術要求

(1)深層攪拌樁使用的水泥品種、標號、水泥漿的水灰比,水泥加固土的摻入比和外加劑的品種摻量,必須符合設計要求。深層攪拌樁的深度、斷面尺寸、搭接情況整體穩定和墻體、樁身強度必須符合設計要求。

(2)現場載荷試驗:用此法進行工程加固效果檢驗,因為攪拌樁的質量與成樁工藝、施工技術密切相關,用現場載荷試驗所得到的承載力完全符合實際情況。

(3)定期進行沉降觀測,對正式采用深層攪拌加固地基工程,定期進行沉降觀測、側向為移觀測,是直觀檢查加固效果的理想方法。

(4)深層就攪拌樁的質量允許偏差和檢驗方法應符合規范的要求。檢查數量,按墻(柱)體數量抽查5%。

3.2施工質量注意事項

(1)深層攪拌機應基本保持垂直,要注意平整度和導向架垂直度。

(2)深層攪拌葉下沉到一定深度后,即開始按設計配合比拌制水泥漿。水泥漿不能離析,水泥漿要嚴格按照設計的配合比配置,誰你要過篩,為防止水泥漿離析,可在灰漿機中不斷攪動,待壓漿前才漿水泥漿倒入料斗中。

(3)要根據加固強度和均勻性攪拌,軟土應完全預攪切碎,以利于水泥漿均勻攪拌:壓漿階段不允許發生斷漿現象,輸漿管不能發生堵塞;嚴格按設計確定數據,控制噴漿、攪拌和提升速度;控制重復攪拌時的下沉和提升速度,以保證加固范圍每一深度內,得到允許攪拌。

(4)在成樁過程中,凡是由于電壓過低或其他原因造成停機,使成樁工藝中斷的,為防止斷樁,在攪拌機重新啟動后,將深層攪拌葉下沉半米后再繼續成樁。相鄰兩樁施工間隔時間不得超過24小時(壁狀)。

(5)考慮到拌樁與上部結構的基礎或承臺接觸部分受力較大,因此通常還可以對樁頂板-1.5m范圍內再增加一次輸漿,以提高其強度。

(6)在攪拌樁施工中,根據摩擦型攪拌受力特點,可采用變摻量的施工工藝,即用不同的提升速度和注漿速度來滿足水泥漿的摻入比要求。在定量泵條件下,在軟土中摻入不同水泥漿量,只有改變提升速度,通過提升速度檢測儀檢測。

3.3施工安全技術要求

(1)深層攪拌機冷卻循環水在整個施工過程中不能中斷,應經常檢查進水和回水溫度,回水溫度不應過高。

(2)深層攪拌機的入土切削和提升攪拌,負載荷太大及電機工作電流超過額定值時,應減慢提升速度或補給清水,一旦發生卡鉆或停鉆現象,應切斷電源,將攪拌機強制提起之后,才能重啟動電機。深層攪拌機電網電壓低于380V應暫停施工,以保護電機。

(3)灰漿泵及輸漿管路:泵送水泥漿前管路應保持濕潤,以利輸漿;水泥漿內不得有硬結塊,以免吸入泵內損壞缸體,每日完工后,需徹底清洗一次,噴漿攪拌施工過程中,如果發生故障停機超過半小時宜見拆卸管路,排除灰漿,妥為清洗;灰漿泵應定期拆開清洗,注意保持齒輪減速器內潤滑油清潔。

(4)深層攪拌機械及重啟設備,再地面土質松軟環境下施工時,場地要鋪填石塊、碎石,平整壓實,根據土層情況,鋪墊枕木、鋼板或特制路軌箱。

4．結語

深層攪拌法適用于飽和軟黏土、淤泥質亞黏土、新吹填土、沼澤地帶炭土、沉積粉土等土層的基礎加固。由于這種方法特別適用于理軟土,處理效果顯著,處理后可很快投入使用,因此在公路軟弱低級處、處理在中得到廣泛應用。本文主要介紹了深層攪拌樁在公路工程軟弱地基處理中的具體施工技術。