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中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
随着我国科学技术的不断进步,建筑行业技术的不断革新,目前处理软基土质地基的方法有了较好的效果,当前比较流行的方法是水泥搅拌桩加固法,这种方法对软体地基的实用性比较轻,而且效果比较好,这样可以形成复合土体或者符合地基,能够有效的增强地基的稳定性,可以提高地基的承载力,能有效防止地基的沉降,除此之外还可以增加建筑物的抗震能力。对于提高软土地基的承载力防止地基沉降具有较好的效果。
二.路桥施工中水泥搅拌桩的成桩原理
水泥搅拌桩使用特别制造的钻杆或者钻头,钻进地基一定的深度,喷出浆,边喷、边搅、边上提,从而使得水泥浆沿着钻孔深度和地基土强行拌和,使之发生一系列的化学反应,从而产生固结体,这样就可以达到软基加固的作用。
1.水泥的水解和水化反应
普通的硅酸盐水泥含有水硬性胶结材料,这种材料含有的矿物主要有氧化钙、三氧化二铝、二氧化硅、三氧化硫以及三氧化二铁等等。当水和水泥一起搅拌成为水泥浆时,这时水泥颗粒表面的这些矿物会和水发生水解以及水化反应,从而生成其他的水化物。这些水化物都是迅速溶于水的,这样会使水泥颗粒的表面暴露,使之继续和水发生反应。
2.水泥水化物与粘土颗粒的化学作用
水泥水化物凝胶颗粒的一部分与周围具有一定活性的粘土颗粒发生反应,另一部分逐渐自身凝结硬化形成水泥石骨架。
(1)团粒化作用
土中的二氧化硅遇到水会形成硅胶微粒,经过一系列的化学反应,会使得较小的颗粒逐步形成较大的土团粒。且水泥水化生成的氢氧化钙等凝胶粒子,这些物质的表面比较大,而且具有较强的吸附活性,这样土团粒就会进一步的互相结合。
(2)凝硬作用
当溶液中析出的钙离子的数量超过离子交换所需数量时.其多余部分便与粘土矿物中的一部分或大部分胶态二氧化硅或胶态三氧化二铝进行反应.生成不溶于水的稳定的硅或铝钙结晶化合物.在水中逐渐硬化.且强度增长.由于其结构较致密。水不易侵入.使得水泥土具有一定的水稳性.
(3)碳酸化作用
溶液中游离的氢氧化钙与空气和水中的二氧化碳反应生成不溶于水的石灰石。它能增加土的强度,但其反应速度较慢,通过上述一系列化学反应形成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥桩体。
三.影响水泥搅拌桩强度的主要因素
1.土中含水量的多少
我们知道天然土中含水量越小,那么水泥土的抗压强度就会越高,反过来在水泥掺入相对比较少时,天然土中的含水量对强度的影响相对比较小一点。所以天然土的含水量是直接影响水泥土的强度的,同时还与水泥的掺入比例有关。
2.土的化学性质
我们知道土的化学成份中,比如土的酸碱度、土中有机质的含量,土中硫酸盐含量等等这些因素对加固土强度的影响都比较大。酸性的土壤(PH
四.水泥搅拌桩的设计
1.搅拌桩的设计
(1)布桩范围:由路基中心线向两侧布置桩位,必须保证桩距。且路基范围最外一排桩不得大于设计桩距,必要时加密。
(2)布桩型式:采用柱桩,正方形布置。
2.确定搅拌桩长及桩间距
(1)桩长L
根据桩顶设计标高位于地面以下0.5 m。地面以下6.0m为中密砂层,故限制水泥搅拌桩加固深度。故先确定桩长L=6-0.5=5.5m,再计算单桩承载Rkd及水泥土的抗压强度。
(2)确定桩问距a
①首先确定桩的置换率m
②再确定每根桩承担的处理面积A
③最后确定桩间距a
五.水泥搅拌桩加固料掺入料的确定
1.水泥搅拌桩的配合比
施工前按照现场取土样进行室内配比试验,以确定符合现场地质条件及桩体强度要求的水泥掺入量。
2.提升速度
经现场工艺试桩记录和提升速度与水泥搅拌桩的均匀性和功效进行对比,采用最佳提升速度0.8 m每分钟。单位时间内水泥浆液的喷出量:现场取土样进行试配和对其物理力学性能分析,取水泥最佳掺入比为14%.土样的重度为18.9 KN每立方米。
3.任意一点的搅拌次数
搅拌轴叶片垂直投影高度是0.2 m,搅拌轴叶片总数是4片,根据这些提供的参数代人t=h∑z・n/v得出土体中任意一点经搅拌轴搅拌的次数为50次。
六.水泥桩的施工工艺
在具体的施工中为加强水泥搅拌桩的密实度。可以采用四搅两喷的方法,其效果比较明显。具体的施工程序如下:
1.在作业时必须要保证机械的平稳,特别是在桩机就位深层搅拌机到达桩位对中,要保证机械的水平。
2.在喷浆钻进搅拌下沉的时候必须按照掺入比以及水灰比来拌制水泥浆。并且要把水泥浆倒入集料斗备喷。
3.提高搅拌头自桩底的反转能力,使之一边旋转一边匀速的搅拌提升,直到设计桩顶标的高度。
4.重复喷浆钻进搅拌水泥浆随搅拌头再次旋转搅拌下沉而喷入地基,直到桩底标高,并喷完剩余的水泥浆。
5.在施工时重复的搅拌同时提升将搅拌机,做到一边旋转一边提升。之后又回到设计桩的标高,制桩完毕,又进行下一轮的操作循环。
七.搅拌桩质量控制的几个方面
1.水泥浆体拌制完后应防止其发生离析现象。
2.施工中冈故障停浆时,应将搅拌机下沉至停浆点以下0.5 m,待恢复供浆时再搅拌提升。
3.当喷浆口到达设计桩顶标高时,应停止提升,搅拌数秒,以保证桩头的均匀密实。
4.做好每一根桩的施工记录,深度记录误差不大于50mm,时间记录误差不大于5s。
八.搅拌桩质量检验
1.施工允许偏差桩身垂直偏差:不大于1%。桩位偏差:不大于50 mm。桩径偏差:不大于4%。桩顶标高:应超高500ram。桩底标高:应超深100 iIlln一200 mm。
2.施工过程检验。经常检查施工记录,根据每一根桩的水泥用量、水泥浆液的均匀性、搅拌次数和时间及成桩深度等对质虽进行评价。
3.施工后质量榆查:
(1)一般在成桩后28 d龄期,抽检总桩数的2%,用地质钻机钻取芯样观察其连续性和搅拌均匀程度并制成试件进行无侧限抗压强度试验;
(2)场地复杂或施工有问题的桩,进行单桩倚载试验,检验其承载力;
(3)施工后28天,对搅拌桩进行抽检。经钻芯取样和静载试验,均达到设计要求。
九.结束语
交通是经济发展的先行官,国家也越来越重视道路的建设。伴随着我国公路建设的飞速发展,也有越来越多的公路投入使用。但是调查显示路桥地基沉降的现象已经十分的普遍,高速公路尤为突出。特别是软土地基处显得格外严重,已经严重的影响到道路的行车的安全。为了减少路桥地基的沉降现象,水泥搅拌桩在路桥施工技术中的应用越来越广。但是,虽然随着我国经济的发展,科学技术的不断进步,我国对于软土地基的处理方法也有了较大的发展,水泥搅拌桩加固法的应用也越来越广,但是在具体的施工过程中也还存在许多的问题,这需要行业的专家以及施工的工作人员,在具体的工作中不断的探索,不断的发现问题解决问题,只有这样才能使得技术不断的科学化。
参考文献:
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关键词:钻孔灌注 水下混凝土
在工作当中遇到钻孔桩施工,而水下灌注砼出现了形形的违章施工,造成了超声脉冲法检桩发现上部有泥浆混合物,下部有泥浆软垫层,中部局部夹碴或断桩、严重漏筋等。有的已经花费人、财、物作出了处理,有的因为处理困难至今没有处理。究其原因,个人总结认为有以下几点。
【关键词】路基施工;进度目标;施工管理;便道贯通
中图分类号:U213文献标识码: A
一、前言
高速公路路基施工处于露天作业,受自然条件影响大,征地范围广,人员干扰严重。不但包括路基(路床)本身及有关的土(石)方,还包括沿线的涵洞、改路改渠(河)等项目。由于以上原因导致路基施工进度控制管理难度大,协调性要求高,技术复杂。
二、路基施工的前期准备
1、收集并熟悉路基涵洞设计图纸及相关资料,计算路基相关工程量(还包括涵洞、改路改渠等工程量),选择专业的土石方施工班组、软基处理施工班组及涵洞施工班组并签订合同。
2、进行设计图的审核,前期着重对比施工现场的软基的里程范围是否相符、软基处理方案是否合适、改路改渠的走向和标高是否相符、征地线的范围是否足够、涵洞的排水走向及标高长度是否合适等。
3、测量班与设计院交接线路中桩,复核导线控制点,进行路线贯通测量,内容包括导线、中线及高程的复测,水平点的复查与增设加密点,原地面的复核。
4、征拆办配合相关部门进行征地及房屋拆迁、三电改迁、树木砍伐及移植、临时(如便道、弃土场等)征地等工作。
5、试验室完成利用方、原地面取样及相关原材料等的试验。
三、路基大面积填筑前的几项重要施工内容
(一)路基清表及施工便道的全线贯通
部分路段树木砍伐及移植施工完成的立即安排机械清表及施工便道的修筑。
1、清除干净路基用地范围内的不适用作路基填料的一切杂物,清除有机物残渣及地面以下的草皮、农作物的根系和表土,清理厚度10~15cm。并将路基用地范围内的树根全部挖除,并将填方路段路基用地范围内的坑穴、墓穴、枯井等分层填平夯实。清表作业可以使用平地机配合装载机,装载机将表土连同作物根系推松,然后用平地机刮走,集中堆放或运走。场地清除完后全面进行填前碾压,使密实度达到设计要求。
2、施工便道根据现场实际情况合理布设,不得在路基填筑范围内修筑临时填方施工便道,不得直接从填方边坡上修筑便道穿过。为满足沿线排水和灌溉需要,便道在通过水沟或者灌溉渠处设置横向排水涵管或架设钢便桥。对于雨水较多的地方,便道一定要严格按照标准修筑以便在雨季不影响机械车辆通行。
(二)铺筑填方试验段
开工前,根据现场地质条件,选择有代表性的路段,铺筑长度不小于100m的全幅路基作为试验段,试验时记录:压实设备的类型、最佳组合方式;碾压遍数及碾压速度、工序;每层材料的含水量等。绘制填料厚度、含水量、压实方法、压实遍数与设计指标相关的规律曲线,确定施工最佳参数。在现场试验时直到该种填料达到规定的压实度,各种质量检查达到标准为止,确定标准化施工工艺以指导施工。
(三)软基处理段落处理
由于高速公路软基处理段落一般处于大填方路段,软基处理完毕后能为路基填方提供大量工作面,进而加快路基施工进度。高速公路常见软基处理方式有片石排水沟、抛石挤淤、塑料排水板及水泥搅拌桩。
1、片石排水沟
片石排水沟适应于软土基厚度≤3.0米的路段,施工前应先开挖纵横向排水沟,排除地表积水,沟谷、水塘段淤泥必须作清理处理。片石排水沟软基处理有两种方式,一种为按间距5~8米设置1.0m~1.5m深的排水沟处理,另外一种为软基表面使用片石换填0.5m~1.0m,下面再增设1.0m~1.5m深片石排水沟。凡采用横向排水沟时,一般于下游侧增设一道纵向排水沟,然后结合现场地形延伸至低洼处。
2、抛石挤淤
抛石挤淤一般适应于软土基厚度≤3.0米的且表面积水的路段,抛填片石饱和抗压强度大于20MPa,片石短边尺寸或直径不宜小于30cm,且不易崩解风化。抛片石顺序先从路堤中部开始,中部向前突进后渐次向两侧扩展,成三角形方式投放片石以使淤泥向两侧挤出。当软基地面横坡陡于1:10时,抛石应从高的一侧向低的一侧扩展,并在低的一侧多抛填一些形成片石平台。抛石挤淤完成后,在其上摊铺30cm厚碎砾石反滤层,作为换填过渡层与排水通道,并碾压密实后填土。
3、塑料排水板
塑料排水板软基处理适用于软基土厚度大于3.0米的路段,施工前应先平整场地,并开挖纵、横向排水沟,将农田水疏干,然后摊铺一层泥岩填料,并设置成路拱,其边缘厚度为30cm,中心厚度小于100cm。填筑50cm天然砂砾垫层,进行插板处理。遇有田埂时,应将原地面削成一斜面,以确保砂砾石垫层的连续性及排水效果。砂砾石垫层铺设应超过路堤坡脚50cm。
塑料排水板采用SPB-1型或SVD-1型,排水板间距一般不大于2.0米,采用正三角形布设,插板深度根据计算确定,一般应深到基岩面处。当路堤高度大于18米时,在上路堤及路床范围设置3层土工格栅,每层间距30cm。土工格栅技术标准:抗拉强度80KN/m,延伸率10%。
开始施工塑料排水板时,需先测试塑板在套管拔起时的回提长度,施工中,塑料排水板打入深度为“处治深度+褥垫层厚度+回提长度”,打设塑板时,应保证其垂直且排水通畅,上卷塑板末端的余长不得与下卷塑板相接,露出褥垫层表面的塑板端部须曲线回折入褥垫层中。
4、水泥搅拌桩
水泥搅拌桩适应于软基土厚度大于3.0米,且软基上有涵洞等结构物的路段。水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,是软基处理的一种有效形式,利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌,使水泥与土发生一系列物理化学反应,使软土硬结而提高基础强度。软土基础经水泥搅拌桩处理后,加固效果显著,可很快投入使用。
水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主,搅拌均匀,易于复搅,水泥土硬化时间较长;干法以水泥干粉为主,水泥土硬化时间较短,能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳,很难全程复搅。
由于水泥搅拌桩软基处理涵洞基础一般处于软基上,需先填筑一层泥岩以便能承受住水泥搅拌桩的机械。
(四)涵洞施工
土石方施工工班在修筑施工便道的同时,如果附近有有条件施工的涵洞,安排涵洞工班上场并申请所需物资,开挖涵洞基础并组织施工。由于高速公路涵洞非常多,涵洞施工尽量多班组多工作面施工才不影响路基填筑进度。
(五)改路改渠(河)施工
路基范围内的永久性改路改河(渠)在不影响便道施工进度的前提下要求提前施工以便尽早为路基填筑提供工作面。
四、路基填筑与开挖
(一)路基填筑
路基大面积施工中应采取横断面全宽、纵向分层填筑方法施工。填料采用挖掘机配合自卸汽车运输,推土机进行摊铺初平,平地机精平,分层填筑,振动压路机碾压。按“四区段、八流程”(四区段指填土区段、平整区段、碾压区段、检测区段;八流程指施工准备、基底处理、分层填筑、摊铺平整、洒水晾晒、碾压夯实、检测、路基整修)作业法组织各项作业均衡进行,合理安排施工顺序、工序进度和关键工序的作业循环,做到挖、装、运、卸、压实等工序紧密衔接连续作业,尽量避免施工干扰,做到路基施工的正规化、标准化。
在施工中坚持“三线四度”,三线即:中线、左、右边线,且在三线上每隔20m插一小红旗,明确中线、边线的控制点;四度即:厚度、密实度、拱度、平整度。控制路基厚度以确保每层层底的密实度;控制密实度以确保路基的质量及完工后沉降不超标;控制拱度以确保雨水及时排出;控制平整度以确保路基碾压均匀,以及在下雨时路基上不积水。
(二)路基开挖
1、土方路堑开挖
路堑开挖采用“横向分层、纵向分段,两端同步、阶梯掘进”的方式施工,运碴通道与掘进工作面应妥善安排,做到运碴、排水、挖掘互不干扰,以确保开挖顺利进行。
土质路堑的开挖因地制宜采用人工或机械作业。人工开挖时,可在不同高度设几个台阶,台阶高度为1.5~2.0m,并设单独的运土通道及临时排水沟。机械开挖且弃土(或移挖作填)运距较远时,采用挖掘机配合自卸汽车进行。机械开挖路堑边坡配合挖掘机或人工分层修刮平整,以保证边坡的平整与稳定。
土方开挖采用机械施工为主,施工时分段进行,每段自上而下分层开挖,并及时用人工配合挖掘机整刷边坡,对不便机械施工的并行地段,采用人力施工。
2、石方路堑开挖
根据岩石的类别,风化程度和节理发育程度等来确定石方的开挖方式。对于软石和强风化岩石,开挖采用推土机、挖掘机并附以小爆破,次坚石和坚石采用浅孔光面爆破技术爆破施工方案
五、结束语
高速公路路基前期施工要着重为大面积路基填筑施工提供工作面,且要重视施工便道的贯通,只有施工便道贯通才能加快软基涵洞等非土石方工程的施工,进而加快路基土石方工程的施工。公司各个部门的协调配合,专业的施工队伍及路基专业技术人才是加快路基施工的重要组成部分。
参考文献
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论文摘要:水泥搅拌桩施工量大、面广,且是隐蔽工程,在施工中很难准确地控制水泥搅拌桩施工质量。因此,结合工程实例,文章对水泥搅拌桩施工前、施工过程中质量控制要点进行探讨,并对实际工程水泥搅拌桩施工后的质量进行检测,以确保工程的安全可靠。
随着科学技术的发展,水泥搅拌桩技术得到了广泛的应用。水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的桩体,通过配有专用钻头的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和,使一定范围的软土硬结而提高整体地基的复合强度。这种方法适用于处理软土,处理效果显著,特别是处理水利水电工程加固饱和软黏土地基处理后可很快投入使用。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量,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。
1工程概况
某供水枢纽工程库区附属工程,工程为v等,主要建筑物为5级,按抵御相当于10 a一遇的设计洪水设防。护岸挡墙采用扶壁式钢筋砼结构形式,平均墙高10.60 m。护岸挡墙地基土的工程地质特征:按岩土层的成因,组成岩土层的成分、颗粒粒度、沉积韵律及塑性指数,在钻孔控制范围内,将地基土分为6个层次,自上而下分为:①人工填土;②黏土、壤土及砂壤土;③中细砂;④淤泥和淤质土;⑤残积土层及全风化岩;⑥强风化岩。
2施工前准备工作的质量控制要点
2.1施工准备及场地平整
(1)应修好施工机械进场的便道。
(2)供电设施应齐全。在施工现场,应配备柴油发电机作为备用电源。
(3)查明施工范围内的障碍物。地下有无大块石及地下管线等,空中有无高压电线等。所有障碍物应事先清除或设立明显标志避开,确保安全生产。
(4)场地平整。在准备施工搅拌桩的地段,首先用推土机将地表粗平,然后回填中粗砂垫层,再用平地机精平。有条件的地方,可用压路机静压1~2遍。
2.2施工放样
首先用全站仪(或经纬仪)准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置,然后用钢尺按设计要求的桩距用竹签在施工范围内标示出桩位(一般按正三角形布置)。
2.3原材料的质量控制
(1)水泥(固化剂)质量是关键,所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前,必须抽样做安定性试验,检验胶砂强度等指标,合格后方可进场使用。进场水泥数量应能满足施工进度的要求,不合格或过期、受潮、硬化、变质的水泥拒绝进场使用。
(2)施工用水采用水质良好的水,一般为hco3-na•ca淡水,矿化度小于0.3 g/l。水中的侵蚀co3含量不超过国家标准,对水泥不具侵蚀性。
2.4桩机安装就位
水泥搅拌桩桩机安装完毕后,应进行全面的检查调整,主要有以下5点:①钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求。②输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞。③水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作。④发电机或外接电源是否和桩机电路接通。⑤粗略调整桩机机身的竖直度,步骤如下:首先,调整机身两边的拉杆,使机身纵向竖直;其次,调整机身下边的四个带液压装置的支撑脚,使机身横向竖直;最后,纵横向都竖直后,钻杆上的悬锤线就会指向中心刻度并紧靠在中心度盘处。
3实施过程中的质量控制要点
3.1工艺性试桩
在工程位置大面积施工之前,应按照设计要求进行必要的水泥搅拌桩成桩试验(一般不宜少于5根),汇总试桩结果应得到以下要求及相关技术参数:①满足设计水泥用量的各种技术参数,如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。②确定“四搅四喷”施工工艺流程:场地平整测量放样桩机就位制备水泥浆第一次预搅下沉第一次提升喷浆搅拌第二次搅拌喷浆下沉第二次提升喷浆搅拌成桩结束。
3.2制浆质量的控制
按设计给定的水灰比(水和水泥按重量比严格控制)在制浆罐中进行拌制,备好的浆液还应不停地搅拌,使其均匀稳定,不得离析或停置时间过长,超过2 h的浆液应降低标号使用;浆液倒入集料时应加筛过滤,以免浆内结块,损坏泵体。
3.3泵送浆液质量的控制
泵送浆液前,管路应保持潮湿,以利于输浆。泵送浆液过程中,泵的压力必须足够和稳定,供浆必须连续,拌和必须均匀。如遇到浆液硬结堵管,必须立即拆卸输浆管道,清洗干净。
3.4桩长的控制
采用电子自动记录控制法。要求每台桩机配备电子自动记录仪(电子自动记录仪能准确的记录开钻、终钻时间、浆液流量及钻孔深度),开钻同时打开电脑自动记录仪进行记录,以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度,确保桩长不小于设计要求。
3.5单桩水泥用量的控制
(1)控制好水灰比。按成桩试验确定的配合比制备水泥浆,以婆氏比重计不定期检测浆液稠度,不得随意乱调水灰比。
(2)控制好输浆泵。泵必须有足够的压力和持久稳定的输浆能力,输浆量必须与桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度相匹配(这点是靠施工经验和试桩技术参数得来的)。
(3)控制好桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度。确保单桩施工完毕后,为该桩所配制的水泥浆能全部用完,没有剩余。
3.6桩机操作的控制
(1)柱机对位后,精调桩身竖直度,使搅拌轴保持垂直。
(2)启动搅拌钻机,钻头边旋转边向下钻进。同时,启动压力泵工作,边钻进边喷浆。
(3)钻至设计标高后停钻,关闭搅拌钻机,钻进结束。
(4)再次启动搅拌钻机,钻头呈反向边旋转、边提升、边喷浆,使土体的水泥浆进行初步拌和。
(5)搅拌机提升至地面以下1 m时宜用慢速;当喷浆口即将出地面时,应停止提升,搅拌数秒以保证桩头均匀密实。施工时因故停浆,为防止断桩和缺浆,应使搅拌机下沉至停浆面以下0.5 m处,待恢复供浆后再喷浆提升。
(6)根据设计要求需要在地面下一定深度范围内进行重复搅拌时,钻头边旋转、边钻进、边喷浆至设计要求复拌的深度后,再反向边旋转、边喷浆、边提升,使受到搅动的土块被充分粉碎,土体和水泥浆能充分拌和均匀。
(7)根据成桩试验确定的各项技术参数来指导施工。现场操作人员应详细记录每米下沉时间、提升时间,记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等参数的变化。
4施工后的质量检测控制要点
4.1桩的质量检测
4.1.1轻型动力触探(n10)检测
施工单位按照5%的检测频率,在成桩1~3 d内,采用轻型动力触探(n10)检测桩身的强度。根据贯入30 cm的锤击数来判定桩上部强度是否合格。检测出来的锤击数如大于等于设计给定锤击数,则认为桩的上部强度合格;否则,则认为不合格。
4.1.2抽芯取样检测
在成桩28 d后采用抽芯取样检测,可反映出该搅拌桩整体喷浆均匀情况,桩身的长度、强度和完整性。
4.2桩的质量评定
4.2.1单桩评定
第一类桩:①桩长、桩径满足设计要求,整体喷浆均匀,无断浆现象。②复搅段的桩芯完整且连续,呈柱状,复搅段以下,能取出完整的柱状芯样。③桩身上、中、下段强度均满足设计要求。④所取芯样的柱状加块片状取芯率大于80%。
第二类桩:①桩长达到设计要求,整桩喷浆局部不均匀,但无断浆现象。②复搅段的芯样大部分完整,呈现柱状,可制成等高试件做无侧限抗压强度试验,局部松散呈块片状;复搅段以下,能取出芯样,芯样不完整,呈可塑状。③复搅段强度满足设计要求,复搅段以下有一定的强度。④所取芯样的柱状加块片状取芯率大于65%;当取芯率小于65%时,标贯击数须大于设计要求。
第三类桩:①桩长达不到设计要求。②桩体喷浆不均匀,有断浆现象。③复搅段的芯样松散无粘聚,大部分呈块片状,不能制成等高试件。④复搅段以下呈软塑、流塑或取不出芯样。⑤所取芯样的柱状加块片状取芯率小于65%;且标贯击数小于设计要求。
第一类为优良桩;第二类为合格桩;第三类为不合格桩。
4.2.2复合地基承载力评定
复合地基承载力必须满足设计要求。
4.2.3综合评定
单桩评定都是第二类桩以上,其中第一类桩占85%以上。且复合地基承载力满足设计要求,其他指标合格时评定为优良;单桩评定都是第二类桩以上,其中第一类桩应占60%以上,且复合地基承载力满足设计要求,其他指标合格时评定为合格。
5结束语
总之,水利工程软基处理属于隐蔽工程,如施工质量不好,便构成隐患且难以检查及补救。因此,紧抓施工环节,严格施工过程的管理是非常重要的,只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。
关键词:钻孔灌注桩;施工;质量控制
一、引言
钻孔灌注桩是直接从桩位孔开处,然后在孔内放入钢筋笼并浇筑混凝土而成的一种桩基础。由于它无噪音、无振动,对环境影响不大,而且最大直径为3?4米,承载能力大,广泛用于建设高速公路和高楼大厦中,在工程中得到了广泛的应用。由于大多数的钻孔灌注桩是需要在水下施工,因此施工的过程往往不能被观察到,因此也不便于开挖验收,主要的施工过程都是在隐蔽状态下施工的,因此在质量控制上有比较大的难度。有很多因素会影响桩的质量,在建造中有很多的质量控制点,一个环节出了问题,可能会对成桩质量有影响。本文对实际施工中常见的质量问题进行了总结,并提出了预防和控制的措施,根据钻孔灌注桩的多年工作经验,提出钻孔灌注桩的质量控制要点,希望能在钻孔灌注桩作业中有一定的借鉴作用。
二、接钻孔灌注桩的施工中易出现的问题分析及施工管理
(一)施工前的准备
在实际施工中,在施工准备阶段通常的问题包括:
(1)场地规划、布置不合理。在一些建设项目中,往往缺乏整体规划,对施工现场不能合理安排,在施工过程中不得不改变流沙、石材、钢材和水泥桩的现场位置,既延误了工期,又让工程造价变得昂贵;场内的临时道路不能与作业路线匹配,导致运输车辆等待交通,增加了运载时间,降低了工作效率,甚至影响了硅的浇筑质量。不能有效满足建设的实际需要,与泥浆池与场区周围的环境不匹配,造成施工现场泥浆四溢,让施工环境和条件比较差。产生此问题的原因主要是由于工程设计施工中施工人员缺乏对工程设计意图的理解,导致施工现场规划和安排缺少统筹安排,缺乏合理性。在工程施工中,要加强施工现场的组织和管理,特别是在多家施工单位同时施工时,要协调各方关系,以防在细节问题上相互推诿。
(2 ) 护筒埋设
主位放样不够仔细。在本次调查中,对基准点的设置、保护不够重视,往往桩位设置错误,甚至会有失误;在套管中,套管刚度如果不够,尤其反复使用,不及时整修,护筒上、下口变形过大;套管平面位置控制不严格,误差较大等。这些问题集中反映了施工单位缺乏测量技术力量;个别测量师未能看懂图纸,工作疏忽。护筒埋设位置有偏差,主要是缺乏必要的施工措施,对于钢质管保护管的位置把握不够,偏差较大。为避免问题的发生,必须要加强、充实施工单位的测量技术,还要加强工程建设管理,建立必要的制度,提高施工人员的质量。
(二) 成孔及安放钢筋笼
对钻机平台的找平,往往缺乏必要的手段仅凭肉眼观察,往往导致钻孔成孔垂直度不能满足要求;有时急于求成,忽略了速度的控制与土壤的变化,发现异常后不及时查找原因,仍是继续施工。施工中忽视了泥浆比重,不注重注入孔中泥浆的比重,造成比重过大。放置钢筋笼,每节过长,有的甚至超过钻架的高度。因此要合理的确定施工的钻井速度,必须进行试成孔测试,确定合理的钻井速度。在一般情况下,粘性土普及率应控制在1.5-3.5米/小时;在沙质土壤中钻井速度应控制在3.5-4.5 米/ 小时,相应放慢泥浆钻井速度,具体应根据成孔做测试。不能盲目提高钻速,极易造成塌孔,欲速则不达。有时为了防止粘土钻头缠,影响钻井速度,钻杆的第一部分可以制成如图1中所示的形式:
图1 带刺状钻杆
对于散装土搅拌钻,减少阻力,提高清洗效率和钻孔的质量。正循环法钻孔除要求有泥浆拟壁功能外,主要是浮渣。但是泥浆比重过大,容易使孔壁泥皮增厚,在孔壁产生较大的“涂抹”作用,从而减少桩侧摩擦。因此,在施工中应严格按照要求的泥浆比重控制在1.30内。
(三) 清孔及灌注水下砼
清孔的彻底与否和水下硅浇筑质量,将直接影响到桩身强度,在实际施工中往往存在如下一些问题。
(1)孔清洗不彻底。清孔的标准往往只以泥沉的厚度来确定,有时为了缩短孔清洗的时间,简单的学打几十厘米,而不注意孔内泥浆的比重。由于孔底沉渣厚度过大,会大大降低单桩的承载力。孔底沉渣厚度和清孔的大小与否有很大的关系,为大直径长钻孔桩,安入钢筋笼和导管时间较长,必须进行两次清孔。
(2)硅坍落度及搅拌时间控制不严。建设暴跌改变经常发现桩底大,有时甚至在同一个根桩基础建设暴跌很大,硅搅拌不稳定,有时很长或很短,工程基础建设,因为硅混合时间过短,多次发现砂浆不能包住石头,甚至出现部分水泥、沙子、石头是干燥的情况。水下砼灌注,无法振动,必须有一定的流动性,但水砼水灰太大时,则桩断裂强度低,因此,在搅拌过程中,应严格控制加水量,并在施工中随时测定与调整硅的坍落度。
三、施工质量管理
(一)桩身成孔垂直度控制
为了满足设计要求,应确保准确的垂直精度,应增加桩承载面积以增加桩基础的稳定性,为确保垂直,钻孔施工时,要经常检查钢丝绳的垂直度。在平整场地后,枕木应稳定和牢固,让钻机起重机、钻孔中心、桩位三点一线。在钻井过程中,每钻2?4米测量1次钻杆垂直度和钻机水平。
(二)桩位和钻孔深度控制
护筒定位后复检套管位置密度,严格控制中心与桩位中心线偏差在≤50毫米以内,并仔细检查是否回填土密度,防止在钻井过程中发生泄漏和污染环境。钻孔形成过程会自然会影响地面水平,为精确控制钻孔深度,要复核临时测量点的底梁高度,并做好记录,以便使钻孔在钻机上留出的长度判断是否复测孔深度,测绳使用前应检查校准。对端承桩或摩擦端承桩应确保达到设计深度。因为在水不能直接观察,取样困难,因此区分控制嵌深度是关键。可采用循环冲击钻孔庄客使用样本识别方法。
(三) 泥浆质量控制
钻孔灌注桩施工中,泥浆质量的控制和桩孔的质量对成孔阶段有影响,如果泥浆质量差,将无法形成有效的保护。很容易让砂层孔塌孔,在塑料粘土层容易缩孔,如果泥浆稠度过大,相对密度大,砂率高,质量差,形成一堵墙,会大大降低侧桩孔摩擦度。因此要控制泥浆的一致性和相对密度,保证泥浆质量。为减少桩侧摩阻力对桩质量的影响,要做好灌注混凝土前的清洁工作。
(四)钻进速度控制
钻孔速度要根据不同土壤的条件进行调整,以防止发生缩颈现象。对于塑料土壤水分引起的肿胀缩颈,应增加钻井泵量,加快成孔速度,快速通过泥比和调整,快速成孔壁由于没有防渗处理,要防止扩张,以避免缩颈。由于收缩的结果是采取了上下反复扫孔放大孔径。在沙质土壤中,钻井速度并不快,在泥浆中形成有效的保护。此外,应尽量缩短成孔时间,尽快清现浇混凝土后成孔,避免长时间曝露发生孔壁坍塌事故。
四、结论
通过钻孔灌注桩的施工实践,探讨确保钻孔灌注桩的施工质量的因素,通过实践看到施工与质量控制的关键还在于对人的管理,只要现场施工管理人员有高度的责任感,把施工环节的每一个细节都考虑到,并加以实时的控制。严格按照施工规范和设计要求来施工,有效达到预防为主的目的。在工作中严格进行细节的管理控制,有效的纠正偏差,以保证钻孔灌注桩的施工质量。
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