張占坡 紀克明
許昌市公路管理局
公路工程水泥攪拌樁施工技術要點分析
張占坡 紀克明
許昌市公路管理局
隨著社會經濟發展速度的不斷提升對公路工程建設提出了更高的要求,作為公路軟土地基處理的重要方式,水泥攪拌樁技術施工效果是否良好直接影響著公路工程的整體質量,為此,施工單位必須重視水泥攪拌樁技術的應用。本文主要對公路工程水泥攪拌樁施工準備、施工要點及質量控制進行了分析與探討。
公路工程;水泥攪拌樁;施工準備
1、施工機械準備
目前水泥攪拌樁在公路軟基處理中最常用的施工機械,主要有鉆機、粉漿機及壓縮機。
水泥攪拌樁成樁的主要機械就是鉆機,這種機械的主要應用功能為動力大、操作方便、能在速度不同的情況下進行均勻地正向鉆進或反向提升,同時還可以全方位地自行移動。作為漿體材料定量發送的主要機械設備,噴漿設備的組成部分分別為儲灰罐、發送裝置及計量控制裝置等,這些部件都是公路軟基處理的關鍵性施工設備。壓縮機可以提供一定壓力氣源給水泥攪拌樁進行有效施工,促使水泥漿液突破噴漿口土體阻力向軟土內進行噴灑。
2、施工場地的整理
攪拌樁施工場地應事先平整,清除樁位處地上、地下一切障礙(包括大塊石、樹根和生活垃圾等),且在一側要開挖排水邊溝,保證雨季場地不積水,給樁機組創造一個好的施工環境。場地低洼時應回填粘土,不得回填雜土。對于溝塘回填的路段,回填土每層填厚不得大于50cm,壓實度不得小于70%,且不大于85%,以保證水泥攪拌樁的成樁效果。
3、材料準備
建好水泥庫,水泥庫凈面積不得太小,同時最大庫存量不得小于80噸,確保水泥的檢驗周期及防止雨季由于水泥進場困難而導致停工的情況。水泥攪拌樁應采用合格的R32.5級普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計量。使用前,承包人應將水泥的樣品送中心試驗室或監理工程師指定的試驗室檢驗。
1、試樁
為提高軟基施工的質量,必須做好施工準備工作。攪拌灰土通常用土體中任一點經鉆頭攪拌次數N和單位時間內的噴出量來表征,它是影響地基加固效果的重要因素。根據室內配合比試驗結果,應對不同的地質條件,進行現場工藝性試樁,宜在室內配合比試驗28d強度確定的進行。根據室內試驗選定的配合比用量,每延米增減5kg進行工藝性試樁,3種水泥用量各試打10-15根并對每種水泥用量的樁取2根進行取芯檢測,根據檢測結果確定施工用配合比,工藝性試樁的目的量;通過試樁應掌握下鉆及提升的困難程度,確定鉆頭進入硬土層電流變化程度,確定合適的輸灰泵輸灰量;掌握水泥干粉經輸灰泵到達攪拌樁噴灰的時間,掌握預攪下鉆速度,粉體攪拌樁機提升速度,攪拌下沉,復攪提升等施工參數。
2、平整路基路面及放樣
將施工路面的表層雜草、雜物等進行徹底清理,選用黏性土將低洼地段進行回填及夯實,進而增加機械運行時的路基荷載承受能力。在水田路段進行軟基處理施工時,必須先進行排水疏干在進行路面表層清理,必須將其清理厚度控制在0.3米到0.5米的范圍內,并把原路面設置成4%的橫坡,在路基兩邊進行邊溝開挖施工,選用標示等防護方式對施工現場路基下面的管線進行有效保護。依據圖紙選用全站儀進行控制樁的準確放出后,再依據樁位布置進行具體樁位的放出,設置明顯標志在控制樁上,同時奧注意進行定時復核。
3、拌制水泥漿
施工企業必須嚴格遵循設計配合比進行水泥漿的準確配制,為確保配合比的準確性,必須對水泥、外加劑及摻合料等施工材料的用量進行嚴格控制。利用試樁試驗對攪拌時間進行確定,在水泥漿的施工過程中,施工企業必須做到同時進行攪拌、應用,必須確保攪拌的均勻性,才能不出現塊狀、團狀等現象,施工過程中不能采用出現初凝情況的水泥漿。在成樁施工中,必須將水泥漿每次攪拌的量控制在一根樁用量以上。
4、水泥攪拌機械安裝、就位
在施工場場將鉆機進行準確拼裝并就位。在機械設備第一次到施工場地進行施工時,必須標定樁機的電流表、管道壓力表、電磁流量表、深度測量儀及電腦打印機。在施工過程中要定期進行復查,尤其是鉆頭葉片常常會出現磨損現象,當磨損程度超過一定額度時必須馬上進行補焊,只有這樣才能確保樁體直徑的準確性。
5、攪拌及提升攪拌
鉆機開始施工時,沿導向架的方向鉆桿不斷勻速下沉進行切土攪拌,于此同時,要將送漿泵開啟并將水泥漿向土體噴灑,這個時候雙軸上的多層葉片可以一起進行正、反向旋轉攪拌直到設計深度。當已經符合設計深度之后,還要就地在樁端不斷進行噴漿攪拌作業,并將其時間控制在大于30s的范圍,這樣樁端水泥漿可以實現均勻攪拌的作用。提升攪拌機,進行噴漿作業的根本目的就是防止堵塞噴漿口現象的產生,在提升施工中其噴漿量應控制在總噴漿量的5%到10%之間或小于5%。當提升位置達到樁頂時,其攪拌時間應控制在2min以上。最后將攪拌機械關閉并駛離施工路面。
6、檢測
水泥攪拌樁成樁七天左右,將樁頭淺開挖約1.5米,對攪拌樁的質量進行檢測,同時采用觸探儀對樁體直徑進行測量及質量進行檢測。水泥攪拌樁成樁三周左右時,芯樣位置控制在樁徑1/4處及樁長范圍內,并對樁體的完整性等進行有效檢驗,芯樣的無側限抗壓強度要與設計要求相符合。將芯樣取出后采用水泥砂漿灌注將孔洞進行封閉。
在公路施工中路基是基礎保障,水泥土攪拌樁作為公路工程軟土路基處理中的關鍵技術,其質量的好壞與公路的性能、使用壽命息息相關。為此,必須做好質量控制工作。
一是在樁機開鉆以前,需要全面檢驗整個施工系統,特別是對泵送水泥漿的管道要用清水清洗干凈,避免有雜物堵塞管道。清洗以后要排凈管道內的水,然后下鉆施工。與此同時,為了防止樁體因鉆頭下鉆時的偏斜而出現傾斜,盡可能將吊錘懸掛在主機上,從而有效控制鉆桿與鉆進方向。
二是及時檢測成型的樁體質量,通過現場記錄報告和電腦記錄內容,對每根樁的水泥用量和斷漿進行重點檢查,嚴格控制噴漿攪拌的提升速度和復攪次數,從而確保施工參數與設計要求相符合。
三是在采用“兩噴六攪”進行施工時,需要在第一次進行帶漿下鉆,且在操作時要低檔緩慢進行,主要目的是防止泥土堵塞管道。另外,首次下鉆的噴漿量要控制在總量的1/2,不允許進行帶水下鉆,不過要保證噴漿壓力在0.4MPao以上。
四是在施工過程中,如果噴漿量無法滿足設計要求,需要通過整樁復攪的方式進行補救,而且復噴的噴漿量必須滿足設計用量要求。與此同時,假如斷電或樁機故障等問題突然出現在施工中,導致噴漿施工中斷,則需要在提升鉆機以后立即回填素土,隨后進行重新噴漿復攪,從而使水泥攪拌樁的質量得到保障。如果停工時間在12小時以上,還需要通過補樁措施進行處理,施工方式需要有技術人員雨監理人員相互溝通,靈活處理。施工環節應保證水平放置攪拌樁機底盤及導向架垂直,并在1%以內控制攪拌樁垂直偏差,20mm以內控制樁位偏差,成樁直徑、樁長應與設計規定相符。漿液配置好后應避免出現離析現象,避免停放過長時間,需不間斷進行泵送施工。在施工規定下,確定噴漿、攪拌、提升的速度及攪拌次數,通過流量計控制噴灰量、提升速度,并指派專人做好記錄工作。
五是施工前需先平整施工場地,雜填土、生活垃圾不得作為回填材料進行施工。要求按照設計規定進行工藝性試驗,進行所有施工參數的確定。如樁周為成層土,需適當增加軟土層攪拌次數及摻加水泥量。按照試樁規定,進行各項技術參數的確定,如灰漿稠度、噴漿量、提升速度等。
綜上所述,隨著科學技術的不斷進步,在公路工程施工中,只有根據施工現場的具體要求,選擇與之相適應的施工方式技術,才能更好地提升工程的質量,這也是施工的重點內容。將水泥攪拌樁技術應用到公路工程軟基處理中,不僅可以縮短施工工期,還可以提高公路工程的質量,為公路工程經濟效益與社會效益的實現提供了強有力的保障。作為公路工程施工的重要技術,水泥攪拌樁技術在軟基處理中得到了大量地應用。在施工中應嚴格遵循相關施工要求進行施工,只有這樣才能確保施工的有效性,才能有效提升施工的質量。
[1]李波;趙有森;;水泥攪拌樁施工技術及質量控制[J];公路交通科技(應用技術版);2011年07期
[2]吳齊正;;水泥攪拌樁施工質量的控制[A];第一屆全國公路科技創新高層論壇論文集公路設計與施工卷[C];2012年
[3]唐勇軍;;水泥攪拌樁在高速公路路基施工中的控制及質量通病預防[J];科技資訊;2008年09期
[4]陳奎軍;顏忠平;陳莉蘋;;水泥攪拌樁在高速公路軟土地基處理中的應用[J];路基工程;2007年05期
[5]馬少魁;陳然;;水泥攪拌樁單樁承載力不足原因分析及處理措施[A];土木建筑學術文庫(第13卷)[C];2010年
[6]劉建彪;穆紅姣;;水泥攪拌樁在工程軟基處理中的實際應用[A];土木建筑學術文庫(第15卷)[C];2011年
上接(第1 9 2頁)現交通通行,且立即撤除堵塞道口的的施工標識,保證車輛行駛能夠正常運作。
隨著國民經濟發展速度的不斷提升,在公路工程施工中,只有根據工程施工的具體要求,選擇與之相適應的技術,才能更好地提升工程的質量,這也是施工的重點內容。將稀漿封層技術應用到公路養護工程施工中,不僅可以縮短施工工期,還可以提高工程質量,并能為公路工程經濟效益與社會效益的實現提供可靠的保障。
1、對于攤鋪厚度的控制,應遵循設計結構的要求。由于在摻配的級配料中出現碎石和白云石粉離析的現象,而導致級配混合料不均勻,在這種情況下,調平工在調整攤鋪厚度時應根據級配料的最大粒徑而隨時調整厚度,而不是固定的攤鋪厚度,否則封層就會出現光面或劃痕現象。
2、針對白云石粉、碎石的離析現象,應采取相應的措施進行解決,在配料倉的傳送帶上安置了一小型的灑水管,預先潤濕級配混合料,避免級配混合料在傳送帶頂端下落時部分碎石和白云石粉離析,同時混合料潤濕后減少了石粉的散失量,增加了計量的準確性。
3、節約能源,用熱瀝青修路一般瀝青加熱165-170℃倒運需要重新加熱,拌合料的大量砂石必需烘干后加熱到150℃,而用乳化瀝青鋪路,只需要在生產乳化瀝青時將瀝青加熱到130℃,以后無需再次加熱。據統計用乳化瀝青修路比用熱瀝青節約能源50%以上。延長施工時間,稀漿封層在地表溫度10℃以上時即可進行施工,比一般熱瀝青可延長2個月左右施工時間,并可在下雨后立即施工。減少雨后的停工費用有利于瀝青路的及時保護,制止病害的加劇和擴大。
綜上所述,作為公路養護的主要施工技術,稀漿封層技術具有用料少、快速修復舊路面使用功能的作用,在公路養護工作中占有重要地位。這種施工技術的大量應用可以有效延長公路的使用年限,降低施工成本及節約能源,具有極高的經濟效益及社會效益。
參考文獻:
[1]楊楓;稀漿封層技術在高速公路路面下封層中的應用[J];公路交通技術;2003年03期
[2]左孝高;;淺談公路養護存在的問題及相應措施[J];中國城市經濟;2011年20期
[3]邱惠.稀漿封層在養護工程中的應用及施工技術[J].筑路機械與施工機械化.2004(07)
[4]鄒繼坤,成燕,武克秋.改性乳化瀝青稀漿封層技術的應用[J].吉林交通科技.2013(01)
[5]郭志東,劉鵬飛,滕飛.稀漿封層技術在鄉村公路養護工程中的應用研究[J].公路工程.2013(05)