水泥攪拌樁技術(shù)在路橋施工的應(yīng)用探討

摘要：借鑒路橋工程施工實(shí)際案例，圍繞水泥攪拌樁應(yīng)用技術(shù)的具體應(yīng)用展開討論，并從水泥攪拌樁應(yīng)用前的準(zhǔn)備、路橋施工工序、施工重點(diǎn)控制要素分析和技術(shù)應(yīng)用后的效果檢驗(yàn)等方面分別闡述，以為今后的水泥攪拌樁技術(shù)在路橋施工中提供參考。

關(guān)鍵詞：路橋施工;水泥攪拌樁;實(shí)施工序;控制要素;效果檢驗(yàn)

0" "引言

路橋施工軟土地基的處置通常以水泥為固化主材，將水泥通過攪拌樁設(shè)備噴射至地基土體進(jìn)行攪拌，利用土體與水泥產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)作用和物理作用，從而強(qiáng)化了軟土硬度，實(shí)現(xiàn)地基強(qiáng)度提升的目的[1]。該施工工藝主要應(yīng)用于粉狀土質(zhì)、泥漿土質(zhì)，具有施工費(fèi)用低、應(yīng)用性強(qiáng)、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，可在短時(shí)間內(nèi)提高地基強(qiáng)度，有利于提高路橋地基的施工質(zhì)量[2]。

1" "水泥攪拌樁應(yīng)用前的準(zhǔn)備

為保證后續(xù)水泥攪拌施工順利實(shí)施，創(chuàng)造必須的施工和質(zhì)量控制條件，首先進(jìn)行場地平整。為使得雨季積水的有效排放，應(yīng)在施工場地挖設(shè)排水溝。在施工材料管理方面，工程實(shí)施前應(yīng)在施工場地搭建面積超過45m2，水泥存儲(chǔ)量滿足超過85t量級(jí)的水泥保存庫，以滿足連續(xù)施工要求的水泥材料供給需求。

根據(jù)水泥攪拌樁技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，需將每層填筑高度嚴(yán)格控制在0.5m以內(nèi)，并將壓實(shí)度參數(shù)控制在70%～85%區(qū)間，以為后續(xù)水泥攪拌樁技術(shù)實(shí)施創(chuàng)造條件[3]。水泥攪拌樁鉆頭處相應(yīng)位置安裝6片橫向刀片，并將垂球掛至井架邊緣和正面區(qū)域，在中心區(qū)域標(biāo)注紅漆。

樁基井架架構(gòu)應(yīng)明確標(biāo)注零點(diǎn)刻度，并以米為單位標(biāo)注相應(yīng)高度刻度，以方便后續(xù)水泥填筑參考。完成水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)用前的技術(shù)方案、質(zhì)量管理?xiàng)l例、技術(shù)交底、技術(shù)人員崗前培訓(xùn)及資質(zhì)檢驗(yàn)等一系列施工前的準(zhǔn)備工作。

2" "水泥攪拌樁技術(shù)在路橋施工的實(shí)施工序

2.1" "樁機(jī)設(shè)備精準(zhǔn)定位

根據(jù)路橋施工設(shè)計(jì)要求，完成樁基軌道定位調(diào)試及固定操作，保證垂直度偏差控制限定在1%以內(nèi)[4]。在工程實(shí)施過程中，定期進(jìn)行樁機(jī)定位檢查，若偏差超設(shè)計(jì)規(guī)范，應(yīng)及時(shí)作出調(diào)整。此外，還應(yīng)定期檢測鉆頭葉片的磨損程度，如不滿足施工需要應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊處理。

2.2" "水泥砂漿制備

水泥砂漿制備是水泥攪拌樁技術(shù)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其漿液制備水灰比應(yīng)保證在45%～55%區(qū)間。制備水泥砂漿時(shí)應(yīng)伴隨攪拌操作，時(shí)間控制在4～5min，然后完成過篩操作。根據(jù)實(shí)際路橋項(xiàng)目的土基需要選擇對(duì)應(yīng)的添加劑類別、配比。根據(jù)試樁試驗(yàn)確定攪拌時(shí)長，嚴(yán)格按照工藝設(shè)計(jì)完成攪拌，確保漿液均勻攪拌，避免水泥砂漿制備時(shí)形成結(jié)團(tuán)等質(zhì)量問題。

2.3" "漿液輸送

水泥砂漿輸送泵出口壓力應(yīng)控制在4～6MPa區(qū)間范圍，砂漿的傳送速度根據(jù)傳輸長度設(shè)置，通常控制在40～60L/min。在保證水泥砂漿傳送量符合設(shè)計(jì)要求后，將鉆桿下探至施工位置。啟動(dòng)樁機(jī)電機(jī)，吊起鋼絲繩，利用空壓機(jī)配合實(shí)施過程的填充空氣，依據(jù)軌道位置方案繼續(xù)下探鉆頭，并控制開鉆速率保持在85～130r/min。

啟動(dòng)灰漿泵設(shè)備，直至灰漿噴裝灌輸至出漿口處。此過程中應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)施工設(shè)計(jì)需求，控制漿液噴射速率，并同時(shí)完成漿液的噴射和拌和。根據(jù)施工工藝按設(shè)計(jì)標(biāo)高，控制噴射漿液高度。根據(jù)路橋項(xiàng)目實(shí)際土質(zhì)結(jié)構(gòu)完成結(jié)構(gòu)處理，控制地表與停灰面間的高度差在0.5m左右，以保證后續(xù)成樁質(zhì)量符合設(shè)計(jì)需求。漿液攪拌時(shí)應(yīng)保證漿液攪拌均勻，如攪拌時(shí)有上升或下降操作時(shí)，應(yīng)科學(xué)調(diào)整攪拌速度，并在攪拌均勻后立即投入施工。

2.4" "漿液后續(xù)攪拌

完成漿液輸送及停灰口操作后立即停止灰漿泵設(shè)備，進(jìn)行漿液下沉操作，待檢測符合標(biāo)準(zhǔn)后完成漿液的后續(xù)攪拌，保證完成提升攪拌操作至少3次以上。

2.5" "噴粉成樁

噴粉成樁工序?qū)嵤r(shí)，嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高控制每次噴粉成樁高度，控制疊加標(biāo)高超過1m高度，并保證樁體直徑滿足設(shè)計(jì)需求。如噴粉成樁參數(shù)或質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)需求，應(yīng)暫停噴粉成樁實(shí)施，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，直至噴粉成樁檢驗(yàn)參數(shù)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.6" "鉆機(jī)位置移動(dòng)

利用液壓設(shè)備進(jìn)行鉆機(jī)設(shè)備位置移動(dòng)，截至到此工序即完成了一個(gè)樁體結(jié)構(gòu)的水泥攪拌樁施工，后續(xù)各個(gè)樁體施工可通過以上工序重復(fù)操作完成，直至整體路橋施工項(xiàng)目樁施工全部完工。水泥灌注樁技術(shù)應(yīng)用施工如圖1所示。

2.7" "樁體質(zhì)量檢驗(yàn)

完成成樁操作養(yǎng)護(hù)一周左右時(shí)間，利用觸探檢測設(shè)備，進(jìn)行樁體中距離樁頭約150cm標(biāo)高位置進(jìn)行試塊檢驗(yàn)及樁體整體質(zhì)量檢驗(yàn)。待3周后，再次針對(duì)樁體抗壓性等整體完整參數(shù)實(shí)施試塊取芯檢驗(yàn)，將取樣試塊參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比，直至檢測結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。樁體質(zhì)量檢驗(yàn)完成后，進(jìn)行同配比、同工藝漿液施工填筑，控制填筑部分質(zhì)量與原樁體質(zhì)量等同。

3" "施工重點(diǎn)控制要素分析

3.1" "漿液噴射不充分的處理

此情況通常因?yàn)闈{液運(yùn)輸管道長度過大，引起壓力減少或因管道受損導(dǎo)致。為了防止出現(xiàn)此問題，應(yīng)嚴(yán)格控制漿液輸送管道質(zhì)量。如果管道過長，可通過采取提高輸入泵口壓力或在適當(dāng)點(diǎn)位加裝砂漿池的方式提升輸入質(zhì)量。

3.2" "避免砂漿噴射栓塞

砂漿栓塞形成的原因是砂漿時(shí)制備濾網(wǎng)損壞或砂漿材料因受潮導(dǎo)致結(jié)塊，一旦出現(xiàn)此情況，應(yīng)通過修理、更換濾網(wǎng)或優(yōu)化水泥材料保存環(huán)境等方法予以解決。

3.3" "控制樁基速度

水泥攪拌樁施工過程中，常因技術(shù)人員人為操作不當(dāng)或設(shè)備不匹配導(dǎo)致速度失穩(wěn)。對(duì)此應(yīng)加強(qiáng)操作人員培訓(xùn)，努力提升他們的才做技能，并合理選用相關(guān)設(shè)備。

3.4" "樁機(jī)進(jìn)入不暢的處理

樁機(jī)進(jìn)入不暢的原因主要是受地下石塊等障礙物阻礙，可通過清除障礙物或重新選擇樁機(jī)進(jìn)入位置加以解決。

4" "技術(shù)應(yīng)用后的效果檢驗(yàn)

4.1" "表面質(zhì)量檢驗(yàn)

表面外觀檢驗(yàn)通常涵蓋樁體是否發(fā)生縮經(jīng)、塌陷、松散等質(zhì)量缺陷，樁體整體是否均勻，樁頂標(biāo)高是否相等，樁間距是否達(dá)標(biāo)等。

4.2" "檢驗(yàn)攪拌樁強(qiáng)度性能參數(shù)

成樁7天后，應(yīng)用觸探設(shè)備鉆孔取樣檢驗(yàn)整體性能，驗(yàn)證攪拌樁均勻參數(shù)是否達(dá)標(biāo)，試塊是否有色差。成樁28天，應(yīng)用多管單動(dòng)取樣檢驗(yàn)設(shè)備實(shí)施鉆芯，檢驗(yàn)抗壓強(qiáng)度。取樣比按0.5%實(shí)施，取樣直徑不小于11cm，取樣塊數(shù)應(yīng)大于3塊。雙管單動(dòng)取樣檢驗(yàn)設(shè)備如圖2所示。

樁體結(jié)構(gòu)承載性通過抽樣檢驗(yàn)方式，抽樣比大于0.2%，取樣塊數(shù)也應(yīng)大于3塊，得出的承載數(shù)據(jù)，至少應(yīng)達(dá)到復(fù)合樁或單樁承載性性能2倍。樁體結(jié)構(gòu)承載性檢驗(yàn)如圖3所示。

5" "結(jié)語

路橋工程施工中常遇到軟土土質(zhì)情況，應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)，將水泥通過攪拌樁設(shè)備噴射至地基土體實(shí)現(xiàn)攪拌，利用土體與水泥產(chǎn)生反應(yīng)，從而強(qiáng)化軟土硬度，可實(shí)現(xiàn)地基強(qiáng)度有效提升。通過實(shí)際路橋工程項(xiàng)目檢驗(yàn)，嚴(yán)格依據(jù)施工工藝及工序質(zhì)量控制后，應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)成效明顯，可滿足軟土土質(zhì)路橋施工需要。

參考文獻(xiàn)

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