許晶
(福建省交建集團工程有限公司)
淺談軟基處理中水泥攪拌樁的質量控制
許晶
(福建省交建集團工程有限公司)
如今,隨著城市建設的日益發展,水泥攪拌樁慢慢發展成為了一種新的地基處理技術,本文針對水泥攪拌樁在軟基處理中的實際應用進行一番詳細的探討,并提出了一些意見,有利于在一定程度上保障水泥攪拌樁的質量。
水泥攪拌樁;質量控制;水泥摻量
水泥攪拌樁是指以水泥為固化劑主劑,利用深層攪拌機械和原位軟土進行強制攪拌,經過物理化學作用生成的一種特殊的具有高強度、較好變形特性和水穩性的混合柱狀體,它對提高軟土地基承載力,減少地基沉降量有明顯效果。近年來,由于施工隊伍繁多,客觀上加大了現場管理的難度,在施工中形成了一些質量通病,如偷工減料現象、攪拌不均勻等。所以我們要從嚴從細管理,不留管理漏洞,確保工程質量。筆者在我司的中標工程觀音山國際商務營運中心市政道路-五期Ⅰ標段項目(下稱觀音山營運中心周邊道路)中作為施工員,參與了其中六號路,八號路以及支十一路和支十三路的軟基處理工作,本文就此談一些粗淺認識和體會。
1.1熟悉設計圖紙,認真審查施工方案
“工欲善其事必先利其器”,施工前的準備工作是關系成樁質量的前提,充分的前期準備是施工質量的有力保障。在施工前應該認真查閱設計圖紙,充分掌握水泥攪拌樁的設計要求、技術指標等,對發現的問題予以及時地改正。為了確保攪拌樁的施工質量,對方案攪拌中的施工的流程、人員的分配應提出適當的意見,盡可能在最大程度上提高水泥攪拌樁整體水平。
1.2原材料的質量控制要點
水泥是水泥攪拌樁的最主要的材料,因此保障購進現場的水泥的質量是至關重要的。選用合格廠家生產的水泥,宜采用普通和礦渣水泥。①在水泥進場前需要強制進行檢查,要求其出示水泥出廠的合格證明,同時按照規定,對水泥取樣檢查,經過有關質檢部門的復查,結果顯示為合格后才能使用[1]。②在水泥進入現場后,應將所使用的水泥的生產廠家、品種、數量等一系列情況進行詳細地登記,以確保水泥在后期的使用過程中能隨時進行檢查,避免摻假水泥的混入。水泥堆放要防潮防結塊防變質,碼放不得多于10層,制備水泥漿用水宜采用淡水。
1.3施工儀器的控制要點
樁機機架的垂直度決定著成樁的垂直度,影響著水泥攪拌樁機的運行,因此要保證機架的垂直,可以允許有偏差的出現,但這偏差必須控制在0.5%的樁長之內,為了避免這種偏差可以在每根樁木開鉆之前用經緯儀在垂直90°的兩個方面檢查。同時對攪拌樁機的鉆頭和攪拌葉也要時常進行檢查,當發現出現較大的損害時,要即刻進行更換鉆頭,以提高施工的質量。還有值得注意的是樁機上有著許多容易產生磨損的小零件,如樁機用來發電的電纜在長期的使用過程中,很容易被磨損或是人為的破壞,也需要定期檢查,從而保證電箱各種裝置的有效運行。
(1)首先,在施工之前,需要對樁機進行安裝,安裝完成后先試運轉,檢查各個部件工作是否正常[2]。水泥攪拌樁施工機械必須具備良好及穩定的性能,所有鉆機開鉆之前應由監理工程師和項目經理部組織檢查驗收合格后方可開鉆。其次,了解施工區域的土壤情況和地形地貌與相應地質報告是否匹配,需要進行試樁,試樁的目的是為了尋求最佳的攪拌次數、確定水泥漿的水灰比、泵送時間、泵送壓力、攪拌機提升速度、下鉆速度以及復攪深度等參數,以指導下一步水泥攪拌樁的大規模施工。每個標段的試樁不少于5根,且必須待試樁成功后方可進行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗可采取7d后直接開挖取出,或至少14d后取芯,以檢驗水泥攪拌樁攪拌均勻程度和水泥土強度。
(2)在觀音山營運中心周邊道路中,我們采用了濕法工藝施工,其步驟如下:就位調平→下沉→制備水泥漿→提升噴漿攪拌→重復上下攪拌→清洗→移位。
打樁機到位時,為了確保在施工時不發生傾斜,應對準樁位,保持機身的垂直;攪拌機攪拌切土的過程中,要檢查其下沉的速度是否達到了施工方案的要求,通常情況下,下沉的速度要保持在0.7~0.8m/min,電機的電流監測可以由電流檢測表來實行控制[2]。
(3)水泥漿的制作中要將水灰度、水泥控制在合理的范圍之內,對漿液要進行不間斷的攪拌,在選擇漿液時應用復合水泥,切記要保證注漿時的壓力,灰漿的水平距離不能太長,其最適宜的距離應在50m以內。再次,在深層攪拌機下層達到一定的設計深度之后,需要將灰漿泵送,使得水泥漿壓入地基,同時在噴漿過程中攪拌。在此過程中,攪拌提升的速度應控制在0.5m/min,且噴漿的壓力大約0.5MPa。
(4)在第二次下層攪拌時,為了使得軟土和水泥漿得到更好地攪拌,應將攪拌機進行復攪,且注意在旋轉下沉的過程中逐漸將土體的深度進行進一步的加深。在二次提升注漿的時候,其注漿的工藝手法與一次提升時大致相同。此外,為了保證水泥土攪拌得充分,提高成樁的質量,可進行第三次下沉復攪從而提升成樁。
(1)施工前的試樁,要求能夠掌握下鉆、提升的困難程度;確定鉆頭進入硬土層電流變化程度;確定水泥漿液密度;確定合適的輸漿泵的輸漿量;能夠掌握水泥漿經漿泵到達攪拌機噴漿口的時間、攪拌樁機提升速度、復攪下沉、復攪提升速度等施工參數。
(2)施工時,先將攪拌機用鋼絲繩吊掛在起重機上,借設備自重,以0.38~0.75m/min的速度沉至設計要求的加固深度;再以0.3~0.5m/min的均勻速度提起攪拌機,將水泥漿從攪拌機中心管不斷壓入土中,與深層處的軟土攪拌,邊攪拌邊噴漿直到提至地面,即完成一次攪拌過程[3]。為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質量,第一次提鉆噴漿時應在樁底部停留30s,進行磨樁端,余漿上提過程中全部噴入樁體,且在樁頂部位進行磨樁頭,停留時間為30s以保證樁密實度和強度。水泥漿和土地均勻攪拌是成樁質量高低的關鍵點,因此在施工的具體過程中,要確保原狀土得以充分破碎,對鉆頭的下沉和其提升的速度也需要適當地予以控制。同時攪拌機預攪下沉時,不宜沖水,當遇到較硬土層下沉過慢時,方可適量沖水,但應考慮沖水成樁對樁身強度的影響。
(3)在水泥漿的制作過程中,注意不能將漿液進行分離,即漿液不能出現離析的現象,且在配制水泥漿時應按照預先配合的比例,不能任意更改水泥的摻入量。為了更好地防止這種情況的出現,應該注意掌握好制漿的最佳時間,且在注漿之前必須得攪拌10s后再將漿液倒入漿桶里。
(4)噴漿的時候不能讓輸漿管道堵塞,若是使得輸漿管不通暢,會發生斷漿的現象。在噴漿過程中,必須均勻,不可間斷,避免土漿夾心層的出現。倘若在施工時管道被堵塞,應立刻停止泵送,做好停泵處理,防止斷柱的形成。應嚴格控制噴漿時間和停漿時間每根樁開鉆后應連續作業,不得中斷噴漿。當施工中發現噴漿量不足時,應及時對原樁復鉆復噴,復噴的噴漿量不應小于設計用量。施工過程中應隨時檢查漿罐內的水泥加入量、剩余水泥量,復核每米噴漿量及成樁后噴漿總量。嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業。
(5)在施工的過程中隨時做好成樁的記錄,對于施工樁日期、樁號、噴漿深度、停漿標高,鉆機轉速、漿液流量、復攪深度等方面的情況必須進行詳細的記錄。應嚴格按照現場的實際狀況進行記錄,不可在施工后期進行補充。
施工后的檢測工作是對我們施工質量好壞的具體評價,也是屬于該項工程的驗收工作,如果發現不合格點,那就要增加檢測頻率。檢測階段的質量控制就是保證檢測的真實性和對不合格點的返工補樁。
檢測內容是按照規定頻率進行鉆孔取芯、無側限抗壓強度等試驗。檢驗方法:①水泥攪拌樁成樁7d可采用輕便觸探法進行樁身質量檢驗攪拌均勻性:用輕便觸探器中附帶的勺鉆,在攪拌樁身中心鉆孔,取出樁芯,觀察其顏色是否一致,是否存在水泥漿富集的“結核”或未被攪勻的土團。②水泥攪拌樁成樁28d后,用鉆孔取芯的方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長度。每根樁取出的芯樣由監理工程師現場指定相對均勻部位,送實驗室做(3個一組)28d齡期的無側限抗壓強度試驗,留一組試件做三個月齡期的無側限抗壓實驗,以測定樁身強度。鉆孔取芯頻率為1~5%。
水泥攪拌樁施工屬于隱蔽工程,其質量的好與壞影響著施工過程中各個工程結構的安全,若是不加以重視,一旦被路堤等構筑物覆蓋,便構成隱患且不好檢查及補救,會給后期的工程帶來一定的危害。因此施工單位和監理人員要切實控制質量問題,保證水泥攪拌樁的在施工中的質量,提高城市建設的步伐。
[1]葉先寨.淺談水泥攪拌樁施工監理的質量控制[J].科技視界,2013,12(08):178.
[2]李福英.水利工程中水泥攪拌樁的質量控制問題[J].科技創新導報,2013,34(05):119.
[3]張勇,周文磊.淺談水泥攪拌樁質量檢測方法[J].科技致富向導,2011,15(05):275.
TU753.3
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1673-0038(2015)32-0108-02
2015-7-21