【摘要】本文對水泥攪拌樁的工藝試驗從目的依據、工藝流程、質量控制和檢驗幾方面作了充分的闡述,對過程的控制重點難點以及試驗數據作了充分的收集整理,在實際施工過程中,具有借鑒作用,操作性強。
【關鍵詞】工藝流程;收集整理
1、試驗概況
湛江市鑒江供水樞紐工程鑒江口閘壩工程水泥攪拌樁施工,分圍封連體攪拌樁和基礎加固承載攪拌樁兩種。圍封連體攪拌樁單排布置,樁距400mm,搭接100mm,樁底高程-14.3m,深度10.9m,且入相對不透水層⑥-1(淤質粘土層)不少于1.5m;承載攪拌樁滿堂布置,間距@2000×2000mm,樁底高程-12.0m,深度8.6m。攪拌樁樁徑Φ500mm。
本次攪拌樁工藝試驗共8根,其中圍封連體攪拌樁4根,承載攪拌樁4根,不同類型攪拌樁按不同水泥摻入量各試樁2根。水泥采用百越牌P.O42.5普通硅酸鹽水泥,水泥每米摻入量選擇15%(50kg/m)、18%(60kg/m)兩種。試驗場地選擇在左汊河消力池位置。試驗樁布孔如下圖所示:
2、試樁目的和依據
2.1試驗目的
本次試樁的目的是確定攪拌樁滿足設計要求情況下最佳的施工技術參數和最佳水泥摻量,為下一步水泥攪拌樁大規模施工提供技術參數。試驗主要確定以下參數:
⑴確定最佳水泥摻量。
⑵確定初攪下沉、提升速度和復攪下沉、提升速度。
⑶確定灰漿稠度(水灰比)。
2.2試驗依據
⑴《軟土地基深層攪拌加固技術規程(YBJ225-91)》
⑵《建筑地基處理技術規范(JGJ79-2002)》
⑶《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范(GB50202-2002)》
⑷ 施工圖紙(圖號:DZ98D.5-2-8)
3、施工工藝流程
試驗樁采用“四攪四噴”的成樁工藝。工藝流程如下:
⑴樁機就位:移動攪拌樁機,使鉆頭中部對準測量放好的樁位,用水平尺調平樁機,應注意起吊設備的平整度和導向架對地面的垂直度,偏差不超過1%。
⑵制漿:依據確定的水泥摻量,利用水泥漿攪拌桶制漿,水灰比為0.8:1。漿液攪拌時間≥3min,停置時間不超過2h。漿液倒入集料斗時加篩過濾,確保無結塊、無雜質。
⑶初噴攪拌下鉆、提升:樁機定位經檢查通過后,啟動傳動系統,噴漿旋轉鉆進,直至達到設計樁底高程,噴攪30秒后,再噴漿攪拌提升。初噴下鉆、提升速度不大于0.8m/min。
⑷復噴攪拌下鉆、提升:初噴提升高度達到設計樁頂高程超50cm后,進行第二次下鉆噴攪,到達設計樁底高程后噴攪提升,直至達到設計樁頂高程超高50cm。復攪下鉆、提升速度不大于1.2m/min。
4、施工質量控制
⑴水泥品種必須符合設計要求,進場水泥必須具備“三證”(出廠合格證、出廠檢驗報告、復檢檢驗報告),檢驗合格后方可使用。
⑵ 樁機鉆桿垂直度偏差不得大于1%,樁位偏差不得大于50mm,樁長不得小于設計長度。
⑶ 噴攪達到樁頂、樁底設計標高時,宜停止提升,噴攪數秒,使漿液完全到達樁端(頂),保證樁端(頂)質量。在攪拌成樁過程中,如因管路堵塞或機械故障等原因而停止噴攪,噴攪接樁時,復噴攪長度不得小于1m。
⑷ 下沉鉆頭鉆進時,根據土質軟硬,隨時注意電流的變化,及時調整檔位。
⑸嚴格按試驗確定的水灰比進行制漿,不得隨意亂調水灰比;單樁水泥摻入量與設計要求量偏差在8%以內。
⑹施工記錄由專人負責,施工中出現的問題和處理情況,均須如實記錄并匯總分析。原始施工記錄內容須真實清晰,并經監理人簽字認可。
⑺嚴禁載重汽車和重型施工機械在攪拌樁試驗區行走,以免影響成樁質量。
5、質量檢驗
我單位委托廣東省水利水電工程質量檢測中心站對試驗攪拌樁進行質量檢驗,檢驗內容有以下項目:
⑴開挖檢查(見開挖照片)
2011年3月7日(齡期3d)進行開挖檢查,開挖深度約2m,從開挖暴露情況看,樁體外表完整、攪拌均勻,無蜂窩、孔洞,無縮頸和凹陷現象,連體攪拌樁墻體膠結良好。樁身無夾泥(砂)層、顏色深淺一致、硬度較好。
從樁頭測量數據統計,最大樁徑55cm,最小樁徑50cm;連體攪拌樁最大搭接厚度為43 cm,最小搭接厚度為39cm,均滿足設計要求。
⑵輕型動力觸探
2011年3月7日(齡期3d)對試驗樁進行動力觸探試驗,水泥摻入量為15%的試驗樁最大擊數為156擊,最小擊數為90擊;水泥摻入量為18%的試驗樁最大擊數為168擊,最小擊數為80擊。根據觸探擊數(N10)對比判斷:樁身強度強度均大于500Kpa。動力觸探檢測情況見下表:
從表中看出,水泥摻入量15%或18%,經過動力觸探試驗判斷:樁身強度均大于500Kpa的設計要求。
⑶鉆孔抽芯檢驗
2011年3月15日對1#~2#樁交接處(水泥摻入量15%)、3#~4#樁交接處(水泥摻入量18%)進行鉆孔抽芯,以檢測不同水泥摻入量樁體的抗壓強度及其滲透系數。通過檢測結果顯示:
1)水泥摻量15% 的攪拌樁芯樣抗壓強度為1.8~3.1MPa;水泥摻量18% 的攪拌樁芯樣抗壓強為1.6~3.8Mpa。
2)水泥摻量15%的注水孔滲透系數為5.2×10-7cm/s;水泥摻量18%的注水孔滲透系數為1.2×10-7cm/s,兩個注水孔滲透系數均<1×10-5cm∕s,滿足設計要求。
3)芯樣室內滲透試驗:水泥摻量15%的芯樣滲透系數為1.981×10-7cm/s,滲透系數<1×10-5cm∕s,滿足設計要求。
6、結論
通過開挖檢查、動力觸探擊數對比試驗、樁身抽芯檢測等多種試驗表明,此次攪拌樁試驗施工是成功的,可為后期攪拌樁全面施工提供合理的施工參數。
試驗數據顯示:兩種不同的水泥摻入量均能滿足設計質量要求。鑒此,我單位建議工程攪拌樁選用以下施工參數:
⑴水泥摻入量為15%,即水泥用量為50kg∕m。
⑵初攪下鉆及提升速度≤0.8m∕min,復攪下鉆及提升速度≤1.2m∕min。
⑶水泥漿配合比為水:水泥=0.8:1。