论文部分内容阅读
【摘要】 深层水泥搅拌桩(湿喷法)简称湿喷桩是利用水泥作为固化剂的主剂,外加2%的石膏粉,按一定的水灰比拌制成水泥浆液,通过特制的深层搅拌机械在地基内部就地将软土和水泥浆液强制搅拌,利用水泥浆液和软土之间所产生的一系列物理化学反应,形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥柱体。软土路基通过呈梅花桩型的水泥柱体的支撑达到复合地基承载的作用。本文主要介绍施工中如何有效地控制湿喷桩的成桩质量,确保软基处理的效果。
【关键词】 软基处理;水泥;深层搅拌桩;施工;控制
【中图分类号】 TU755.63 【文献标识码】 A【文章编号】 1727-5123(2010)01-021-02
湿喷桩是软基处理中最常用的方法之一,这种方法适用于处理软土,处理效果显著,处理后可很快投入使用。由于软土路基是通过呈梅花桩型的水泥柱体的支撑达到复合地基承载的作用,且深层水泥搅拌桩的施工具有点多、线长、面广的特点,施工的管理难度较大,所以如何有效地控制湿喷桩的成桩质量,确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。湿喷桩的成桩质量与土质条件、水泥掺入量、施工工艺等密切相关,由于现场的工程地质条件复杂、前期准备工作不足、施工工艺不完善以及施工机械不满足要求等经常会引起成桩质量的不稳定。本人根据多年的深层水泥搅拌桩施工、监理经验,就如何有效地控制好湿喷桩的成桩质量浅谈以下几点看法。
1要想抓好湿喷桩的施工质量,首先要掌握它的施工工艺流程
湿喷桩施工工艺。桩位放样→钻机定位→浆液配制→正循环钻进、喷浆(喷浆分钻进喷浆与提升喷浆)→反循环提升至工作基准面以下0.25m→重复搅拌下钻并补喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→移机进行下一根桩施工。
2要想抓好湿喷桩的施工质量,就必须做好施工前的一切准备工作
湿喷桩在施工前除做好场地平整、桩位放样与验收等必备的准备工作外,还应重点抓好以下准备工作。
2.1水泥库与原材料准备工作的检查。
2.1.1水泥库的搭建要高于原地面50cm,并铺上油毛毡等防水层,水泥库的四周要开挖边沟便于排水,水泥库的容量要满足三天的用量,一般不得少于60T。
2.1.2水泥应采用省市高指准入的32.5级普通硅酸盐袋装水泥,以便于计量。使用前,承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验,合格后才能使用;石膏粉也要是正规厂家生产、SO3等含量达标的产品。
2.1.3水泥与石膏粉进帐与调拨台帐以及施工台帐要建立,并登记好首批水泥与石膏粉的用量。
2.2湿喷桩施工机械设备施工准备工作的检查。
2.2.1桩机性能必须良好,功率大于45KW,不得使用非定型产品和自行改装产品。
2.2.2桩机电流表、管道压力表、电磁流量计、深度测量仪、电脑打印机必须进行标定,电脑打印机要具备全程打印功能,电脑打印机、电磁流量计、深度测量仪标定合格后要由监理工程师当场铅封。
2.2.3桩机钻头叶片要有三层,每层两片,上下层间距30cm,水平两片叶片夹角30度,每片叶片宽10cm,钻头直径50cm。
2.2.4桩机机身进尺刻度(1米一画)要用油漆标明。
2.2.5桩机机身的垂直度应在机身面向施工便道一侧与面向机械操作手的一侧都标上明显的标志。
2.2.6搅拌罐与储浆罐容量要满足一根桩的用量外加50kg,搅拌罐上要做上水位与停浆面的标志,搅拌罐浆液出口要有滤网过滤浆液。
2.2.7每台机施工现场要具备测浆液比重的比重计,盛放石膏粉的容器。
2.2.8每台机晚间施工的照明设备要充足。
2.3施工管理人员到位情况的检查。
2.3.1驻地监理组按至少3机3人配备旁站人员,实行三班制,对深层搅拌桩的施工进行24小时全过程监理。
2.3.2项目经理部对湿喷桩的施工管理不能被动,以包代管,应该也按至少3机3人配备旁站人员,实行三班制,对湿喷桩的施工进行24小时全过程管理,确保每一根桩的施工质量。
2.3.3所有旁站人员在上岗前都应经过业务培训和职业道德培训,考试合格后才能上岗。
3要充分认识试桩的必要性
为了确定各种操作技术参数,湿喷桩施工前,施工单位必须考虑到不同的地质情况,根据设计要求和确定的配比进行工艺性试桩。通过试桩,要求能够掌握下钻、提升的困难程度;确定钻头进入硬土层电流变化程度;确定水泥浆液密度;确定合适的输浆泵的输浆量;掌握水泥浆经浆泵到达搅拌机喷浆口的时间、搅拌桩机提升速度、复搅下沉、复搅提升速度等施工参数。了解施工中冒浆情况及采用下沉喷浆和提升喷浆的不同效果,以指导下一步湿喷桩的大规模施工。在试桩过程中要注意以下两点:
3.1每台机组都必须进行工艺性试桩,沿路线纵向不少于10m间距,可在桩位选取不少于5根试桩。
3.2试桩应由施工、监理单位、业主和设计代表共同参与签证,认真填写施工记录,形成试桩报告。
试桩要求满足设计水泥浆喷入量的各种技术参数:
钻进速度:V≤1.0m/分钟
钻进喷浆速度:V≤0.4∽0.8m/分钟
平均提升速度:
喷浆时:V≤0.4∽0.8m/分钟
复搅时:V≤0.8m/分钟
搅拌速度:V=30∽50转/分钟
喷浆时泵内泵送能力30∽50L/分钟,并按机械类型及管道长度调整。
现场质量检测:28d取芯强度:R28≥0.8MPa
4重点抓好施工过程控制
控制好湿喷桩的施工过程,是决定湿喷桩成桩质量好坏的关键,本人认为应着重抓好以下几个方面:
4.1由于湿喷桩施工具有点多、线长、面广的特点,施工的管理难度较大,所以单靠旁站人员的管理是不够的,市高指、驻地监理组、项目经理部都应抽调专人,成立巡查小组参与湿喷桩的施工现场管理,巡查小组实行24小时轮回不间断巡查,对现场出现的问题迅速进行处理,这样形成一个至上而下、全方位的管理网络,使湿喷桩施工管理不留盲点,使质量隐患消除在萌芽中。
4.2湿喷桩施工水泥、石膏粉入库必须经监理旁站、项目部内部旁站和材料员共同清点,并在进料三联单上签字确认,同时要及时登记水泥、石膏粉台帐。
4.3每台机每根桩的水泥袋子应扎成一捆,摆放整齐,便于清点。
4.4施工、监理现场管理人员认真统计好每台桩机每天的水泥、石膏粉的消耗量、施工延米数以及水泥、石膏粉空袋子数目,三者要保持一致。
4.5旁站人员要检查每一根桩的泥浆比重,并且要确保每根桩所拌制的浆液全部用完。
4.6要检查每根桩的垂直度,使吊锤所在直线处在垂直度标志控制的范围内,垂直度偏差应小于1%。
4.7旁站人员要记录每根桩的施工实际深度,及时收回每根桩的成桩打印资料,检查资料上显示深度与实际深度是否相符,以及施工速度、成桩时间、段浆量、复搅深度等是否符合设计要求,并签字确认。
4.8旁站人员每天都要检查每台桩机钻头的叶片数量与钻头直径,避免因叶片数量缺少与钻头直径不符要求而影响成桩质量。
4.9因施工和雨天影响而破坏的桩位要及时恢复。
4.10水泥浆制作预搅必须大于4分钟后才能进入喷浆池,喷浆池内必须随时搅拌以保证泥浆不离析。
4.11供浆必须连续,拌和必须均匀。一旦因故停浆,为防止断桩与缺浆,应使搅拌机下沉至停浆面以下1m,等恢复供浆后,再喷浆提升。制备好的浆液不得停留过长,超过2小时的浆液应降低标号使用。
4.12旁站人员要及时、认真填写原始记录和登记水泥、石膏粉台帐,出现异常现象要及时停机处理,并向上级汇报。
5对湿喷桩成桩后桩身质量的及时检测也是保证软基处理达到预期效果的重要环节
对湿喷桩成桩7天后桩身质量的检查,可以及时反映湿喷桩的施工效果,便于调整施工方案,确保施工的整体质量。具体的检测方法有:
5.1成桩7天后的外观鉴定。①桩体圆匀,无缩颈和回陷现象。
②搅拌均匀,凝体无松散。③群桩桩顶齐,间距均匀。
5.2成桩7天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。
5.2.1检验搅拌均匀性:用轻便触探器中附带的勺钻,在搅拌桩身中心钻孔,取出桩芯,观察其颜色是否一致,是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。
5.2.2触探试验:根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看,当桩身1d龄期的击数N10大于15击时,桩身强度已能满足设计要求;或者7d龄期的击数N10大于30击时,桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。
6结束语
湿喷桩的施工质量是关系到高速公路建设成败的重要因素。湿喷桩属于隐蔽工程,如施工质量不好,一旦被路堤等构筑物所覆盖,便构成隐患且不好检查及补救。因此,紧抓施工环节,严格施工过程的管理非常重要,只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。
【关键词】 软基处理;水泥;深层搅拌桩;施工;控制
【中图分类号】 TU755.63 【文献标识码】 A【文章编号】 1727-5123(2010)01-021-02
湿喷桩是软基处理中最常用的方法之一,这种方法适用于处理软土,处理效果显著,处理后可很快投入使用。由于软土路基是通过呈梅花桩型的水泥柱体的支撑达到复合地基承载的作用,且深层水泥搅拌桩的施工具有点多、线长、面广的特点,施工的管理难度较大,所以如何有效地控制湿喷桩的成桩质量,确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。湿喷桩的成桩质量与土质条件、水泥掺入量、施工工艺等密切相关,由于现场的工程地质条件复杂、前期准备工作不足、施工工艺不完善以及施工机械不满足要求等经常会引起成桩质量的不稳定。本人根据多年的深层水泥搅拌桩施工、监理经验,就如何有效地控制好湿喷桩的成桩质量浅谈以下几点看法。
1要想抓好湿喷桩的施工质量,首先要掌握它的施工工艺流程
湿喷桩施工工艺。桩位放样→钻机定位→浆液配制→正循环钻进、喷浆(喷浆分钻进喷浆与提升喷浆)→反循环提升至工作基准面以下0.25m→重复搅拌下钻并补喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→移机进行下一根桩施工。
2要想抓好湿喷桩的施工质量,就必须做好施工前的一切准备工作
湿喷桩在施工前除做好场地平整、桩位放样与验收等必备的准备工作外,还应重点抓好以下准备工作。
2.1水泥库与原材料准备工作的检查。
2.1.1水泥库的搭建要高于原地面50cm,并铺上油毛毡等防水层,水泥库的四周要开挖边沟便于排水,水泥库的容量要满足三天的用量,一般不得少于60T。
2.1.2水泥应采用省市高指准入的32.5级普通硅酸盐袋装水泥,以便于计量。使用前,承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验,合格后才能使用;石膏粉也要是正规厂家生产、SO3等含量达标的产品。
2.1.3水泥与石膏粉进帐与调拨台帐以及施工台帐要建立,并登记好首批水泥与石膏粉的用量。
2.2湿喷桩施工机械设备施工准备工作的检查。
2.2.1桩机性能必须良好,功率大于45KW,不得使用非定型产品和自行改装产品。
2.2.2桩机电流表、管道压力表、电磁流量计、深度测量仪、电脑打印机必须进行标定,电脑打印机要具备全程打印功能,电脑打印机、电磁流量计、深度测量仪标定合格后要由监理工程师当场铅封。
2.2.3桩机钻头叶片要有三层,每层两片,上下层间距30cm,水平两片叶片夹角30度,每片叶片宽10cm,钻头直径50cm。
2.2.4桩机机身进尺刻度(1米一画)要用油漆标明。
2.2.5桩机机身的垂直度应在机身面向施工便道一侧与面向机械操作手的一侧都标上明显的标志。
2.2.6搅拌罐与储浆罐容量要满足一根桩的用量外加50kg,搅拌罐上要做上水位与停浆面的标志,搅拌罐浆液出口要有滤网过滤浆液。
2.2.7每台机施工现场要具备测浆液比重的比重计,盛放石膏粉的容器。
2.2.8每台机晚间施工的照明设备要充足。
2.3施工管理人员到位情况的检查。
2.3.1驻地监理组按至少3机3人配备旁站人员,实行三班制,对深层搅拌桩的施工进行24小时全过程监理。
2.3.2项目经理部对湿喷桩的施工管理不能被动,以包代管,应该也按至少3机3人配备旁站人员,实行三班制,对湿喷桩的施工进行24小时全过程管理,确保每一根桩的施工质量。
2.3.3所有旁站人员在上岗前都应经过业务培训和职业道德培训,考试合格后才能上岗。
3要充分认识试桩的必要性
为了确定各种操作技术参数,湿喷桩施工前,施工单位必须考虑到不同的地质情况,根据设计要求和确定的配比进行工艺性试桩。通过试桩,要求能够掌握下钻、提升的困难程度;确定钻头进入硬土层电流变化程度;确定水泥浆液密度;确定合适的输浆泵的输浆量;掌握水泥浆经浆泵到达搅拌机喷浆口的时间、搅拌桩机提升速度、复搅下沉、复搅提升速度等施工参数。了解施工中冒浆情况及采用下沉喷浆和提升喷浆的不同效果,以指导下一步湿喷桩的大规模施工。在试桩过程中要注意以下两点:
3.1每台机组都必须进行工艺性试桩,沿路线纵向不少于10m间距,可在桩位选取不少于5根试桩。
3.2试桩应由施工、监理单位、业主和设计代表共同参与签证,认真填写施工记录,形成试桩报告。
试桩要求满足设计水泥浆喷入量的各种技术参数:
钻进速度:V≤1.0m/分钟
钻进喷浆速度:V≤0.4∽0.8m/分钟
平均提升速度:
喷浆时:V≤0.4∽0.8m/分钟
复搅时:V≤0.8m/分钟
搅拌速度:V=30∽50转/分钟
喷浆时泵内泵送能力30∽50L/分钟,并按机械类型及管道长度调整。
现场质量检测:28d取芯强度:R28≥0.8MPa
4重点抓好施工过程控制
控制好湿喷桩的施工过程,是决定湿喷桩成桩质量好坏的关键,本人认为应着重抓好以下几个方面:
4.1由于湿喷桩施工具有点多、线长、面广的特点,施工的管理难度较大,所以单靠旁站人员的管理是不够的,市高指、驻地监理组、项目经理部都应抽调专人,成立巡查小组参与湿喷桩的施工现场管理,巡查小组实行24小时轮回不间断巡查,对现场出现的问题迅速进行处理,这样形成一个至上而下、全方位的管理网络,使湿喷桩施工管理不留盲点,使质量隐患消除在萌芽中。
4.2湿喷桩施工水泥、石膏粉入库必须经监理旁站、项目部内部旁站和材料员共同清点,并在进料三联单上签字确认,同时要及时登记水泥、石膏粉台帐。
4.3每台机每根桩的水泥袋子应扎成一捆,摆放整齐,便于清点。
4.4施工、监理现场管理人员认真统计好每台桩机每天的水泥、石膏粉的消耗量、施工延米数以及水泥、石膏粉空袋子数目,三者要保持一致。
4.5旁站人员要检查每一根桩的泥浆比重,并且要确保每根桩所拌制的浆液全部用完。
4.6要检查每根桩的垂直度,使吊锤所在直线处在垂直度标志控制的范围内,垂直度偏差应小于1%。
4.7旁站人员要记录每根桩的施工实际深度,及时收回每根桩的成桩打印资料,检查资料上显示深度与实际深度是否相符,以及施工速度、成桩时间、段浆量、复搅深度等是否符合设计要求,并签字确认。
4.8旁站人员每天都要检查每台桩机钻头的叶片数量与钻头直径,避免因叶片数量缺少与钻头直径不符要求而影响成桩质量。
4.9因施工和雨天影响而破坏的桩位要及时恢复。
4.10水泥浆制作预搅必须大于4分钟后才能进入喷浆池,喷浆池内必须随时搅拌以保证泥浆不离析。
4.11供浆必须连续,拌和必须均匀。一旦因故停浆,为防止断桩与缺浆,应使搅拌机下沉至停浆面以下1m,等恢复供浆后,再喷浆提升。制备好的浆液不得停留过长,超过2小时的浆液应降低标号使用。
4.12旁站人员要及时、认真填写原始记录和登记水泥、石膏粉台帐,出现异常现象要及时停机处理,并向上级汇报。
5对湿喷桩成桩后桩身质量的及时检测也是保证软基处理达到预期效果的重要环节
对湿喷桩成桩7天后桩身质量的检查,可以及时反映湿喷桩的施工效果,便于调整施工方案,确保施工的整体质量。具体的检测方法有:
5.1成桩7天后的外观鉴定。①桩体圆匀,无缩颈和回陷现象。
②搅拌均匀,凝体无松散。③群桩桩顶齐,间距均匀。
5.2成桩7天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。
5.2.1检验搅拌均匀性:用轻便触探器中附带的勺钻,在搅拌桩身中心钻孔,取出桩芯,观察其颜色是否一致,是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。
5.2.2触探试验:根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看,当桩身1d龄期的击数N10大于15击时,桩身强度已能满足设计要求;或者7d龄期的击数N10大于30击时,桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。
6结束语
湿喷桩的施工质量是关系到高速公路建设成败的重要因素。湿喷桩属于隐蔽工程,如施工质量不好,一旦被路堤等构筑物所覆盖,便构成隐患且不好检查及补救。因此,紧抓施工环节,严格施工过程的管理非常重要,只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。