论文部分内容阅读
【摘要】水泥粉喷桩技术在小型桥梁和涵洞的建设中水泥粉喷桩技术有了比较广泛的应用，取得了良好的运用效果，是一种经济、可靠的地基加固技术。本文根据水泥粉喷桩施工的经验，在简单描述水泥粉喷桩施工技术定义的基础上，展开了对水泥粉喷桩施工技术优势的分析，并通过对施工顺序、成桩原理和工程检测等技术环节的强调，提供了应用水泥粉喷桩技术的要点，希望达到更有效地促进水泥粉喷桩技术普及和推广的效果。
【关键词】水泥粉喷桩；小型桥梁；施工顺序；成桩原理；工程检测
前言
地基的牢固、结构和性能对于桥梁工程有着不言而喻的重要作用，在实际的桥梁工程设计中，出现天然土质不良的地基是一种常见的现象，因此如何对桥梁工程地基进行有效加强和如何进行桩基施工就成为一项重要的问题。在实际桥梁工程中各种加固地基的方法有很多，应用范围和效果也不尽相同，作为桥梁建设者应该对各种加固技术有所掌握，并结合桥梁设计和实际的地基情况，优选出合理的地基加固和处理工艺，使其更好地达到为桥梁工程提供牢度地基和优良基础等效果。水泥粉喷桩技术在我国已经有了一定的应用时间，并形成了一些施工技术经验，特别在小型桥梁和涵洞的建设中水泥粉喷桩技术有了比较广泛的应用，取得了良好的运用效果，是一种经济、可靠的地基加固技术。小型桥梁是桥梁建筑市场的重要组成部分，加强对小型桥梁施工技术的研究可以提高桥梁建设和施工单位整体的技术和管理水平，应该根据近些年小型桥梁应用水泥粉喷桩技术的施工经验，在简单描述水泥粉喷桩施工技术定义的基础上，展开对水泥粉喷桩施工技术优势的分析，进行水泥粉喷桩施工技术的研讨，通过对施工顺序、成桩原理和工程检测等技术环节的掌握，形成应用水泥粉喷桩技术的要点，以优良的小型桥梁基础施工质量达到促进水泥粉喷桩技术普及和推广的目的。
1、水泥粉喷桩施工技术的定义
水泥粉喷桩是“粉体喷射搅拌法”对基础持力层软弱地基加固方法之一。粉体喷射搅拌是深层搅拌法的一种，水泥粉喷桩系采用粉体材料水泥作为固化剂，通过喷搅机械，用压缩空气将水泥粉体以雾状喷入地基土中，与原地软土就地强制拌和，利用水泥吸水和与周围土颗粒发生水解、水化反应病进行阳离子交换等物理化学作用，硬化后形成整体性强、水稳性好和足够强度的水泥土桩主体；而置于天然地基土中作为外加的可以提高地基性能的建筑材料，形成复合地基；桩体材料的强度和变形模量明显大于原地基土的相应指标，在刚性基础的作用下，桩体和桩周土共同工作复合变形协调原理，地基的强度和变形出现复合作用的效果。
2、水泥粉喷桩技术在小型桥梁工程的优势
2.1水泥粉喷桩技术的低成本性
水泥粉喷桩技术不需要钢筋，可以节约I、II钢筋的使用，即便应用钢筋和钢管也分别为1.3t、1.5t，钢管分别为0.3t、1.5t的规格。
2.2水泥粉喷桩技术设备简单
水泥粉喷桩技术机械化程度好，容易操作，在钻孔灌注桩存在钢护筒制做与安桩、泥浆制备、钢筋笼绑扎与吊装、水下混凝土关注、超声波监测等复杂工艺，且施工难度大，还存在坍孔与断桩等危险因素，因此水泥粉喷桩技术有着很大的优越性。
2.3水泥粉喷桩技术的优越性
首先，水泥粉喷桩技术劳动强度低、投入劳力少，施工进度快，施工场地不受限制。其次，水泥粉喷桩技术的工期短，有利于时间成本上的节约。其三，水泥粉喷桩技术工程造价低。通过工程决算比较，水泥粉喷桩造价为11万元，而钻孔灌注桩造价为14万元，变更设计后的浆砌块石台身比原设计钢筋混凝土盖梁的造价略低，故整个下部结构比原设计节约工程造价25%以上。最后，泥粉喷桩技术的环保性能，在施工时应用水泥粉喷桩技术，可以达到无振动，无噪声的效果，对临近建筑物物干扰，不会影响周围人们的生活环境。
3、水泥粉喷桩在小型桥梁工程中应用的技术要点
3.1水泥粉喷桩在小型桥梁工程中施工程序
清理平整场地———放线定位———设备安装———钻孔成桩
3.2水泥粉喷桩成桩原理与过程
水泥粉喷桩工成桩直径要根据工程设计确定，自动喷粉计量要结合设计和实际情况，纵横向桩与桩中心间距1m，单步行程就位，通过空压机将水泥粉按参入比12%，每m桩长喷入水泥50kg的剂量由空心钻杆向钻孔中发送，在边旋转边提升中与软土均匀混合，每小时成桩2～3根。在施工过程中，对桩体材料随即做试块，并对水泥块做28天抗压强度试验。
3.3水泥粉喷桩在小型桥梁工程中质量的检测
随机取样水泥土试块28天抗压强度试验结果表明，平均强度最小的一组试块为2.0MPa，大于设计值1.6MPa，计算单桩承载力标准值134.14kN，大于设计值109.76kN，计算复合地基承载力标准值205kPa大于要求达到复合地基容许承载力标准值180kPa。
结语
总而言之，小型桥梁出现在软土和流体地基的可能性比较大，因此，需要加强对小型桥梁基础施工和基础处理技术方面的工作。根据国际和国内的经验和总结，水泥粉喷桩技术是一种成本低廉、施工简便、效果良好、综合效益明显的地基加固技术。桥梁建设施工单位要对水泥粉喷桩技术抱有认真和重视的态度，通过科学分析、有效准备、合理应用和严格施工，将水泥粉喷桩施工技术的优势彻底地展现出来，实现水泥粉喷桩施工技术工程效益、经济效益和社会效益的综合展现，为水泥粉喷桩进一步推广和应用打下坚实的基础。由于水泥粉喷桩技术在我国尚存在施工、技术和验收规范，因此，在进行水泥粉喷桩施工过程中要结合设计、实际的情况，形成有针对性的措施，推进水泥粉喷桩技术的深入发展和广泛应用。
参考文献
[1]陈甦，彭建忠，顾欢达，沈剑林，陈越.水泥粉喷桩复合地基受力性状试验研究[J].中国公路学报，2002（04）
[2]李治平，常存德，徐培华.西宝高速公路水泥粉喷桩加固软基施工监理[J].华东公路，1997（03）
[3]陈秋南，王祥秋，高文华.水泥粉喷桩处理高等级公路地基荷载传递的试验研究[J].公路交通科技，2002（02）
[4]陈甦，熊国平，沈剑林，顾欢达，陈越.水泥粉喷桩质量及其检测方法分析[J].公路，2002（01）
[5]张亮，李治平，李国红.公路软土地基水泥粉喷桩加固工程施工监理[J].交通科技，2002（05）
【关键词】水泥粉喷桩；小型桥梁；施工顺序；成桩原理；工程检测
前言
地基的牢固、结构和性能对于桥梁工程有着不言而喻的重要作用，在实际的桥梁工程设计中，出现天然土质不良的地基是一种常见的现象，因此如何对桥梁工程地基进行有效加强和如何进行桩基施工就成为一项重要的问题。在实际桥梁工程中各种加固地基的方法有很多，应用范围和效果也不尽相同，作为桥梁建设者应该对各种加固技术有所掌握，并结合桥梁设计和实际的地基情况，优选出合理的地基加固和处理工艺，使其更好地达到为桥梁工程提供牢度地基和优良基础等效果。水泥粉喷桩技术在我国已经有了一定的应用时间，并形成了一些施工技术经验，特别在小型桥梁和涵洞的建设中水泥粉喷桩技术有了比较广泛的应用，取得了良好的运用效果，是一种经济、可靠的地基加固技术。小型桥梁是桥梁建筑市场的重要组成部分，加强对小型桥梁施工技术的研究可以提高桥梁建设和施工单位整体的技术和管理水平，应该根据近些年小型桥梁应用水泥粉喷桩技术的施工经验，在简单描述水泥粉喷桩施工技术定义的基础上，展开对水泥粉喷桩施工技术优势的分析，进行水泥粉喷桩施工技术的研讨，通过对施工顺序、成桩原理和工程检测等技术环节的掌握，形成应用水泥粉喷桩技术的要点，以优良的小型桥梁基础施工质量达到促进水泥粉喷桩技术普及和推广的目的。
1、水泥粉喷桩施工技术的定义
水泥粉喷桩是“粉体喷射搅拌法”对基础持力层软弱地基加固方法之一。粉体喷射搅拌是深层搅拌法的一种，水泥粉喷桩系采用粉体材料水泥作为固化剂，通过喷搅机械，用压缩空气将水泥粉体以雾状喷入地基土中，与原地软土就地强制拌和，利用水泥吸水和与周围土颗粒发生水解、水化反应病进行阳离子交换等物理化学作用，硬化后形成整体性强、水稳性好和足够强度的水泥土桩主体；而置于天然地基土中作为外加的可以提高地基性能的建筑材料，形成复合地基；桩体材料的强度和变形模量明显大于原地基土的相应指标，在刚性基础的作用下，桩体和桩周土共同工作复合变形协调原理，地基的强度和变形出现复合作用的效果。
2、水泥粉喷桩技术在小型桥梁工程的优势
2.1水泥粉喷桩技术的低成本性
水泥粉喷桩技术不需要钢筋，可以节约I、II钢筋的使用，即便应用钢筋和钢管也分别为1.3t、1.5t，钢管分别为0.3t、1.5t的规格。
2.2水泥粉喷桩技术设备简单
水泥粉喷桩技术机械化程度好，容易操作，在钻孔灌注桩存在钢护筒制做与安桩、泥浆制备、钢筋笼绑扎与吊装、水下混凝土关注、超声波监测等复杂工艺，且施工难度大，还存在坍孔与断桩等危险因素，因此水泥粉喷桩技术有着很大的优越性。
2.3水泥粉喷桩技术的优越性
首先，水泥粉喷桩技术劳动强度低、投入劳力少，施工进度快，施工场地不受限制。其次，水泥粉喷桩技术的工期短，有利于时间成本上的节约。其三，水泥粉喷桩技术工程造价低。通过工程决算比较，水泥粉喷桩造价为11万元，而钻孔灌注桩造价为14万元，变更设计后的浆砌块石台身比原设计钢筋混凝土盖梁的造价略低，故整个下部结构比原设计节约工程造价25%以上。最后，泥粉喷桩技术的环保性能，在施工时应用水泥粉喷桩技术，可以达到无振动，无噪声的效果，对临近建筑物物干扰，不会影响周围人们的生活环境。
3、水泥粉喷桩在小型桥梁工程中应用的技术要点
3.1水泥粉喷桩在小型桥梁工程中施工程序
清理平整场地———放线定位———设备安装———钻孔成桩
3.2水泥粉喷桩成桩原理与过程
水泥粉喷桩工成桩直径要根据工程设计确定，自动喷粉计量要结合设计和实际情况，纵横向桩与桩中心间距1m，单步行程就位，通过空压机将水泥粉按参入比12%，每m桩长喷入水泥50kg的剂量由空心钻杆向钻孔中发送，在边旋转边提升中与软土均匀混合，每小时成桩2～3根。在施工过程中，对桩体材料随即做试块，并对水泥块做28天抗压强度试验。
3.3水泥粉喷桩在小型桥梁工程中质量的检测
随机取样水泥土试块28天抗压强度试验结果表明，平均强度最小的一组试块为2.0MPa，大于设计值1.6MPa，计算单桩承载力标准值134.14kN，大于设计值109.76kN，计算复合地基承载力标准值205kPa大于要求达到复合地基容许承载力标准值180kPa。
结语
总而言之，小型桥梁出现在软土和流体地基的可能性比较大，因此，需要加强对小型桥梁基础施工和基础处理技术方面的工作。根据国际和国内的经验和总结，水泥粉喷桩技术是一种成本低廉、施工简便、效果良好、综合效益明显的地基加固技术。桥梁建设施工单位要对水泥粉喷桩技术抱有认真和重视的态度，通过科学分析、有效准备、合理应用和严格施工，将水泥粉喷桩施工技术的优势彻底地展现出来，实现水泥粉喷桩施工技术工程效益、经济效益和社会效益的综合展现，为水泥粉喷桩进一步推广和应用打下坚实的基础。由于水泥粉喷桩技术在我国尚存在施工、技术和验收规范，因此，在进行水泥粉喷桩施工过程中要结合设计、实际的情况，形成有针对性的措施，推进水泥粉喷桩技术的深入发展和广泛应用。
参考文献
[1]陈甦，彭建忠，顾欢达，沈剑林，陈越.水泥粉喷桩复合地基受力性状试验研究[J].中国公路学报，2002（04）
[2]李治平，常存德，徐培华.西宝高速公路水泥粉喷桩加固软基施工监理[J].华东公路，1997（03）
[3]陈秋南，王祥秋，高文华.水泥粉喷桩处理高等级公路地基荷载传递的试验研究[J].公路交通科技，2002（02）
[4]陈甦，熊国平，沈剑林，顾欢达，陈越.水泥粉喷桩质量及其检测方法分析[J].公路，2002（01）
[5]张亮，李治平，李国红.公路软土地基水泥粉喷桩加固工程施工监理[J].交通科技，2002（05）