王 漢
(安徽馬鋼工程技術有限責任公司 安徽馬鞍山 243000)
水泥攪拌樁(濕法)施工的質量控制
王 漢
(安徽馬鋼工程技術有限責任公司 安徽馬鞍山 243000)
用雙攪頭水泥攪拌樁(濕法)處理軟弱地基,使其能形成復合地基,并能達到設計所要求的最終復合地基承載力特征值,滿足工程要求。
地基處理;水泥攪拌樁(濕法)施工;質量控制
水泥攪拌樁屬于深層攪拌水泥土樁,分濕法和干法兩種,是一種應用較廣泛的地基處理工藝。隨著我國工業和城市的飛速發展,用地越來越緊張,不得不向以前棄之不用的地塊進軍。水泥攪拌樁具有價格低、機型輕便、且易于推廣和大范圍實施的特點,在軟土地基處理中奠定了它應有的地位。加之該技術具備施工速度快,對環境影響小等優點,該項施工工藝還在不斷的涌現。為此,水泥攪拌樁技術的健康發展和工程質量的保證,也成了大家越來越關心的問題。
2010年,某鋼鐵公司新增原料場位于兩條河流的交匯處,該地屬沼澤地塊,設計院在該處布置了一塊有效堆場面積為10×104m2的綜合料場,復合地基采用雙攪頭直徑700 mm 的水泥攪拌樁(濕法)處理,有效樁長為10 m-15 m之間,樁距1.6 m,樁身水泥土的抗壓強度qu≥2.8 MPa(90 d強度),上鋪0.5 m壓實粘土褥墊層,加固后的復合地基承載力特征值要求fap≥180 kPa。該鋼鐵公司委托安徽馬鋼工程技術有限責任公司咨詢分公司對該工程施工階段的質量和技術進行管理。現就水泥攪拌樁(濕法)施工過程的注意事項和控制方法做一些分析和交流。
(1)本工程根據設計要求,樁端進入第5層硬塑粉質粉土層不小于1 m,且最小樁長不小于10 m。從地勘報告中得知:該層土頂標高位-7 m至-12 m,最低為-18.56 m,而該樁型最大深度只能為20 m,故碰到超深處,請業主和設計聯系,適當加密樁數,或做其他處理。
(2)固化劑選用強度等級為R32.5級以上的普通硅酸鹽水泥。水泥摻量除塊狀加固時可用被加固濕土質量的7%-12%外,其余增加為12%-20%,濕法水泥漿的水灰比選用0.4-0.55。散裝水泥進料時,要在監理和業主的陪同下,每輛散裝水泥罐車過磅兩次,滿載時過磅,卸載后再過磅,準確掌握水泥用量,對工程造價和工程質量的掌控提供可靠的原始數據。同時還要在水泥開始進場時隨即抽取樣品送檢,合格后方可使用,施工過程中也要嚴格按500t取樣送檢一次,以防不合格的水泥進入工程施工中。
(3)必須采用經國家計量部門認證的檢測儀器對噴漿量及攪拌深度等進行自動記錄,為及時調整和修正施工方案提供參數;必須按設計要求使用不低于R32.5級的普通硅酸鹽水泥。因為地勘報告中已明確該區域地下水的pH值為6.4。
(4)水泥漿池要配備電動攪動裝置,施工過程中要不停地攪動,水泥漿拌和時間不得少于3 min,防止水泥出現沉淀和水泥漿不均勻現象發生;如果施工停止時,則要清干水泥漿池。水泥漿池和噴漿壓力泵要有專人負責。同時水泥漿池和攪拌樁機是一對一配置,不可出現一池多機現象。水泥漿存放時間不得大于2 h,否則應予廢棄。水泥漿池不小于三根樁的用量加50 kg-60 kg,已制備好的水泥漿在進入噴漿壓力泵之前,應加篩過濾,以免漿內結塊堵塞輸漿通道。
(5)本工程設計要求樁體強度達到qu大于2.8 MPa(90 d強度),攪拌樁樁頂標高為絕對標高3.1 m,根據規范要求,終樁標高必須要超高200 mm為3.3 m,復合地基承載力特征值fap≥180 kPa;攪拌樁在成樁后7 d內用輕便觸探器鉆取樁身加固土樣,觀察攪拌均勻程度,同時根據輕便觸探擊數用對比法判斷樁身強度。檢驗樁的數量應不少于已完成樁數的2%。
(6)機頭提升速度應不大于0.5 m/min(均速),樁頭提升時旋轉速度應不小于50 r/min。機頭轉速與提升速度之間的關系可用下列公式進行調整:
式中:Vp=鉆桿提升和下鉆速度(mm/min)n1=鉆頭每層葉片數(一般為2個)n2=鉆頭葉片層數(一般為3層)n3=鉆頭葉片厚度(一般為20 mm)n4=復攪次數r=攪拌軸轉動速度(一般為30 r/min-50 r/min) C=每個樁體每個質點帶漿被攪拌的次數,規范規定不得少于20次
(7)本工程設計的水泥攪拌樁形為雙攪頭樁,按雙攪頭直徑700 mm,重疊200 mm的設計樁截面計算,其有效的實際面積為0.702 m2,按被加固的濕土質量的17%水泥用量計算,每米樁長的水泥用量為215 kg,每米樁長的水泥漿(水灰比為0.5)為0.179 m3。水玻璃的摻入量按水泥用量(質量)的2%添加。
(8)每根樁開始要帶漿深攪,以防泥土堵塞噴漿孔,當機頭到底時,在 旋轉和注漿的前提下,旋停30 s,以保證樁底質量;施工過程中如因故停漿,上攪時應將攪拌頭下沉至停漿點以下0.5 m處,待恢復供漿時在噴漿攪拌過程中提升;下攪時則反之。
(9)控制樁位偏差小于50 mm;控制樁頂標高偏差+100,-50;控制樁徑偏差小于28 mm;采用經緯儀或吊線錘雙向控制導向架垂直度,控制樁身的垂直度小于1.5%樁長。
(10)逐日進行水泥消耗量統計,與理論計算值及實際入庫量進行比較,分析誤差產生的原因,靈活運用四攪二噴和四攪三噴的施工方法,來調節水泥的用量。噴漿時泵的輸送能力為:30 L/min-50 L/min,并要根據機械類型及輸送管道的長短進行適當調整。
(11)經常檢查漿液的比重,強化對漿池的檢查,要充分攪勻漿液,嚴防水泥沉底和浮面。經常觀察攪拌樁機的電流參數變化值(工作電流不應大于額定值)及注漿泵壓力表值(噴漿時管道壓力,參考值0.4 MPa-0.6 MPa),檢查鉆桿長度、垂直度及鉆頭葉片磨損情況。鉆頭葉片三層,每層兩片,上下間距為30 cm 水平刀片與水平夾角為30 ℃,每片葉片寬10 cm,厚2 cm,鉆頭的直徑磨損不得大于2 cm,當鉆頭葉片厚度磨損大于3 mm時,及時貼焊鋼板予以增厚,確保樁體范圍內每一質點被攪動的次數不得少于20次。
(12)必須確保全樁長上下至少再重復攪拌一次,并要求每臺樁機都建立完整的施工記錄表格,每根樁編號,隨時檢查。
(1)對攪拌樁處理過的區域進行保水保濕,加強對樁體的養護。
(2)不得對攪拌樁處理過的區域進行碾壓,施工車輛要繞道行使。
(3)不得在攪拌樁處理過的區域進行取土作業。
(4)要有專人在攪拌樁處理過的區域進行常規巡視,如有異常情況要及時采取對策。
(5)樁體的養護時間一到,就通知有關檢測部門對樁體強度進行檢測,達到設計要求的qu大于2.8MPa(90 d強度)后,方可進行下道工序施工。
(6)水泥攪拌樁未達到規定強度時不得在樁頂上大量堆載或讓挖土機、推土機等大型設備在其上面行駛以防斷樁等質量問題的發生。
最后,經過各單位參戰人員的共同努力,本工程驗收合格,并順利建成并投產,生產運行近四年來,效果良好,業主、設計均為滿意。
[1] 建筑地基處理技術規范JGJ79-2012
[2] 水泥攪拌樁施工工藝及質量驗收標準 QB/BY 10301-2003
[3] 李書祥.機械加速澄清池施工質量控制[J].安徽冶金科技職業學院學報,2011.3
Construction Quality Control of Cement Stirring Pile
WANG Han
With double stirring head (wet method) of cement mixing pile to soft ground, to form a composite foundation, and can reach the design requirements of the final composite foundation bearing capacity characteristic value, meet the engineering requirements.
Foundation Treatment; the Cement Mixing Pile (wet method); Construction Quality Control
2013-10-28;改回日期:2013-12-12
王漢(1960-),男,安徽馬鋼工程技術有限責任公司咨詢分公司,工程師。
TU712.3
B
1672-9994(2014)01-0033-03