【摘 要】 水泥攪拌樁作為一種基礎工程,其質量好壞直接關乎著整個上層結構物的質量。因此,加強水泥攪拌樁地基加固的施工管理是十分重要的。本文通過對水泥攪拌樁地基加固的施工前期設計,施工工程中的問題的探討,對施工過程中的施工管理提出了一些見解,對今后類似的工程有一定的借鑒意義。
【關鍵詞】 水泥攪拌樁,地基加固,施工管理
1 前言
水泥攪拌樁是我國在上世紀中期發展起來的一種地基處理技術,其基本原理是,在地基深處,運用一種特制的深層攪拌機械,就地將軟土和固化劑水泥攪拌結合的一種地基加固技術。在攪拌過程中,首先水泥與水反應生成水化物,隨后生成的水化物與土中的礦物進一步反應,從而與粘土顆粒膠結,形成具有較高強度的水泥土,達到加固地基的目的。這種加固方法對軟弱地基尤其適用,在我國主要運用于淤泥質土、飽和性土等軟土地基中,在這些地基中發揮了顯著的效果,處理后能夠迅速的投入適用,且施工速度快,周期短。在施工中不會帶來噪音和環境等方面的污染,且成本較低。但我國目前水泥攪拌樁地基加固的施工應用還處于半經驗半理論的階段。對施工技術和施工管理工作仍需要不斷地研究和探討。
2 設計階段的施工管理
工程項目建設設計階段的管理內容有很多,就目前國內的工程項目情況來講主要涉及到知識產權和責任等兩大方面的問題。筆者就目前地基工程中的施工管理重點工作歸納為如下兩個方面。
一、重點審查地質勘察資
在審查過程中,主要工作任務是核實水泥攪拌樁的要求是否和實際的地質情況契合。地質情況對水泥攪拌樁加固工作有著重要影響。地質中的很多因素對水泥攪拌樁的地基加固直接相關。因此,對地質勘察資料的審查是極其重要的,在土木工程中,該工作應引起高度重視,把其列為重點監理對象。
(1)含水量的高低直接決定了水泥的注入方式,當含水量超過50%時,應采用粉噴施工工藝。如果含水量為30%左右時,則采用噴漿工藝效果較好,而含水量過大時若仍采用噴漿工藝會有損于成樁的質量。
(2)有機質的多少也會影響到成樁的質量,當有機質含量過多時會包裹攪拌機的鉆頭,從而使攪拌不均勻,樁身出現結核現象,這一工程質量問題將直接影響到了樁的承載力,對地基上部的建筑造成安全隱患。
(3)回填土也是一個重要的影響因素,對回填土的檢測可通過輕便觸探器或雙橋靜力觸探等檢測手段反饋回來的信息,對地基的綜合承載能力進行整體評價。對地基的整體評價對樁的布置具有重要的指導意義,如針對地基下層土質偏軟,而攪拌機的有效樁長有限的情況,將所有的攪拌樁組合成統一的整體,從而有效的抵抗不均勻沉降現象的發生。
二、重點審查設計文件
對設計文件的審查可以再工程設計工程中,及早的發現問題,反饋業主及設計人員。該方面的管理工作至關整個工程的質量,及時發現問題可從根本上降低潛在隱患,最大程度上降低成本風險。該方面的管理工作主要體現在以下兩個方面:
(1)置換率的復核
在做置換率復核方面的管理工作時,主要可從兩個,反面著手,一方面是全場復核置換率,確定其是否符合滿足設計值要求;二是局部抽查地基的置換率看其是否滿足設計要求,對于加固地基的復核時,要按照承載力要求,根據相應的計算方法求得置換率,完成對置換率的校核工作。
(2)地基承載力的確定
對地基承載力的管理主要是考察設計人員對承載力的選取是否符合經濟且合理的要求。在一般的工程項目中,對單樁和地基的承載能力都需要分別的復核審查。如因工期較緊張,而未能進行室內水泥土配合比試驗和試樁施工,在水泥攪拌樁的設計階段,設計人員則會根據地質勘察報告中的有關土層的力學性能等來確定水泥攪拌樁加固地基的承載能力,這樣的設計值會使單樁的承載能力設計值較大。這是由于對于水泥攪拌樁不不同于其他的剛性樁,通過單樁設計往往不能符合實際的工程要求。根據GBJ7-89《建筑地基基礎設計規范》,單樁承載能力設計值的提高雖然能提高結構的安全儲備,但會增加不必要的成本,不經濟。因此,在地基承載能力管理工作中,在確保滿足承載要求的同時,還有確保設計的經濟性。
3 施工準備階段的管理要點
一、施工組織設計的審查
在施工組織設計審查方面,管理工作的主要任務是審查施工單位的施工質量、進度和投資監控措施等。當然工作的重點是工程的質量。筆者認為主要的管理要點為以下幾個方面:
(1)檢查資質。主要是施工單位資質和施工人員資質兩個方面的檢查。
(2)審查項目組織的組織情況。主要管理工作可從以下三個方面著手:一是項目組織成員專業水平的高低;二是組織人員經驗水平的高低;三是工作質量的高低。由于每個人的實際情況在簡歷中的反應時非常有限的,因此該方面審查工作的開展主要是通過平時的實際工作和交談中了解的。
(3)審查質量的控制措施。主要包括三個方面:一是施工過程中的質量控制措施;二是質量事故發生后的處理措施;三是提出的質量控制措施對具體工程是否適用。
(4)審查進度安排與勞動力配置。對施工設計階段提出進度計劃網絡圖進行仔細的審查,不僅局限于進度是否在網絡圖中排完了,而要從進度的時差、搭接是否合理等多個方面對進度進行核實。
(5)審查投資控制。對于項目的投資管理工作主要是審查其技術措施是否得當,是否同時滿足施工要求和施工成本控制要求。
二、施工機械設備的檢查
施工設備的好壞直接關系都施工質量的高低,對施工機械設備的檢查工作主要為以下幾個要點:
(1)操作平臺的檢查。主要是檢查平臺的制動系統和提升系統性能是否正常可靠,電流和電壓表等配電設施是否滿足設計要求。
(2)攪拌設備的檢查。主要檢查攪拌速度,提升速度,攪拌葉的多少和直徑等各項影響攪拌質量的主要指標。
(3)灰漿泵系統的檢查。檢查的內容主要包括灰漿泵的送壓能力、攪拌管桶容量和管徑大小等各項具體的指標,這些指標直接影響著攪拌樁的成樁質量。
4 施工階段的管理
施工階段的管理工作是工程項目中的重中之重,首先要熟悉水泥攪拌樁地基加固的工藝流程圖(如圖1所示)。為了確保實際施工工程按照既定的設計執行,在施工過程中要重點發揮監督和管理作用。筆者認為主要工作可歸納為以下幾個方面:
(1)復查管理好施工放線和樁位。結合具體的施工地形地貌和周邊環境,確保工程之初工作的順利開展。
(2)做好水泥攪拌樁質量的有效監管。筆者認為主要的有效控制有以下幾點:一是攪拌深度:攪拌深度并非一定要攪拌到不能再向下攪拌為止,根據下臥層強度要求和攪拌樁及其下的土層的壓縮模量對地基沉降量要求的疊加計算,將得到的結構理論沉降量和結構變形設計要求對比,只要滿足設計要求即可,并非一定要攪拌到無法向下攪拌為止,這樣在節約成本的同時可以保證工程的進度;二是控制噴漿量的多少;三是控制水灰比。
(3)做好施工過程中問題的應對和分析。在施工過程中通常會遇到裹樁頭、泵漿管阻塞、水泥用量超量、樁強度和直徑減小、攪拌不均勻等問題。根據問題的發生,要做好具體的問題的原因分析,并結合實際的工程條件提出相應的應對策略。
5 結語
在一般的工程項目建設中地基工作占總投入的三分之一左右。在施工過程中,其復雜性和不可預見性要求施工管理者有更高的專業應對水平,本文水泥攪拌樁地基加固工程的實際經驗出發,對該項目管理工程中的設計、準備和施工階段的具體管理要點做了詳細的闡述,希望對相關工程的從業人員有所幫助。
參考文獻
[1] JGJ94-94《建筑樁基技術規范》.中國工業出版.北京.1995
[2] 《基礎工程施工手冊》.中國計劃出版社.北京.1996
[3] 劉建等《基礎工程手冊》.中國建筑工業出版社.北京.1999
[4] 夏才初等《地下工程測試理論與檢測技術》.同濟大學出版社.上海.1999
[5] 祝龍根等《地基基礎測試新技術》.機械工業出版社.1999