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摘要:胶东半岛老路拓宽项目中老路基固结沉降基本稳定,两侧地基基本为原状地基,控制新老路基差异沉降是重点,采用三角形布桩穿透粉质粘土层的浆喷桩为地基处理的可行措施。
【关键词】地基;
中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:
1引言
胶东半岛老路拓宽工程路线经过区域属缓丘陵及准平原地貌单元,路基中高压缩性的粉质粘土覆盖层厚度为9m左右,地基的容许承载力一般在120Kpa左右。在路基填土地段不存在稳定问题,由于老路拓宽项目,老路基固结沉降已基本稳定,而两侧地基基本为原状地基,在新的路基荷载作用下,地基将产生新的附加沉降,并对原有路基咱面产生一定影响,根据《公路路基设计规范》,拓宽路基严格按照桥头路段路基工后沉降标准控制,即路基工后沉降应小于等于10cm,同时原有路基与拓宽路基的路拱横坡度的工后增大值不应大于0.5%。为保证路基稳定,避免路面由于新老路基差异沉降引起开裂,对填土较高的桥头路段和路肩挡墙段的地基采用浆喷桩进行处理。
2水泥搅拌桩施工过程
2.1试桩参数选定
水泥搅拌桩试桩参数表表1
2.2施工过程
图1水泥搅拌桩施工流程
2.2.1施工准备
施工前平整场地,清除一切障碍物,场地低洼处回填粘性土料并压实。做好施工场地的临时截、排水设施。经过调查,施工场地范围内的无地下管线和构造物。
2.2.2测量放线及水泥搅拌桩机就位
测量班根据设计图纸放出控制轴线,并根据轴线定出桩位,用白灰标明,桩中心用红色的竹筷作为标记。然后搅拌桩机移至指定桩位,使钻头中心对准桩位标记,通过尺量控制偏差不大于2cm。
2.2.3制备水泥浆
待水泥搅拌桩机就位后,即开始按中心试验室设计确定的水灰比0.55拌制水泥浆,先放水至提前标定好的350L水位线,再倒入10包水泥进行搅拌,搅拌时间5min,倒入二次搅拌桶。现场首先按50kg/m配置水泥浆,然后按55kg/m、45kg/m进行配置。
2.2.4预搅钻进喷浆
启动水泥搅拌桩机,使搅拌机钻头沿导向架边搅拌、边切土下沉,下沉过程中同时喷少量浆液,确保钻进过程中钻头喷口不堵塞。
2.2.5搅拌提升同时喷浆
反向旋转搅拌钻头,同时提升钻杆并喷浆。
2.2.6重复搅拌下沉、提升和喷浆
待水泥搅拌桩机提升到设计加固范围的顶面标高时,集料斗中的水泥浆应保持每次拌浆的一半。为使软土和水泥浆搅拌均匀,再次将搅拌桩机旋转沉入土层至设计加固深度,最后再将搅拌桩机搅拌喷浆并提升至实际加固范围的顶部,闭浆。
2.2.7移位
将水泥搅拌桩机移位,重复上述步骤,进行下一根桩的施工。
2.2.8清洗
停止施工后,向集料斗中注入适量的清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残余的水泥浆,直至基本干净。并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。
3试桩桩身完整性、无侧限抗压强度检验情况及破检情况
3.1小应变检测情况:桩身完整,均为I类桩。
3.2桩体芯样描述如下:桩为50Kg/m水泥芯样描述为:0-0.4米呈柱状体;0.4-1米,桩体破碎呈块状,搅拌均匀;1-2.3米呈柱状桩体少量呈块状;2.3-4.2米桩体呈柱状,搅拌均匀;4.2-4.7米呈块状,整体搅拌均匀局部搅拌不均匀;4.7-8.6米桩体呈柱状桩体;8.6-9.3米成型较差呈块状,搅拌不均匀;9.3-10.5米呈柱状,搅拌均匀,桩底为粉质粘土。
3.3桩身无侧限抗压强度试验:在桩体上部、中部、下部分别截取一段桩体进行,抗压强度检测结果分别为2.76、1.28、2.04MPa,折算成28天抗压强度分别为3.32、1.54、2.45MPa。
3.4桩体破检桩体情况:各桩体形状规则,尺寸满足设计要求,搅拌均匀。
4数据分析
4.1芯样状态及28天期龄无侧限抗压强度试验结果显示:
采用每米水泥用量为45kg、50Kg、55kg水灰比为0.55的桩体无侧限抗压强度均能满足要求,除每米水泥用量为45kg的桩体块状较多外,水泥用量55Kg/m、50Kg/m的桩体呈柱状,局部块状。
所取芯样显示搅拌比较均匀。
4.2通过对芯样状态、28天期龄无侧限抗压强度试验结果及破检试验情况分析,施工工艺、控制措施、检测方法满足设计及规范要求。
4.3桩身整体搅拌均匀局部出现搅拌不均匀、成型呈块状,针对此问题采取相应措施:以后施工中注意在复搅至桩底时,应停留喷浆搅拌30s再提钻;复搅过程中注意控制提钻速度,这样有效保证了桩体搅拌均匀性。
5结论
通过水泥搅拌桩试桩情况及28天龄期时取芯、小应变及破检试验等情况综合考虑,可以得出以下结论:
5.1按50kg/m水泥用量、水灰比0.55及二喷四搅施工工艺进行施工可以满足设计和规范要求。
5.2SJB-Ⅱ型水泥搅拌桩机在本标段粉质粘土、粉土、砂土地层施工具体参数:第一次下钻速度平均控制在0.9m/min左右,提钻速度平均控制在1.05m/min左右,完成一根桩平均需要40min。
5.3施工过程控制重点
通过原状土样试验,并对周边各厂家水泥进行检定,最后确定浆液配置水泥采用复合硅酸盐水泥,水泥标号为P.C32.5。使用前无受潮、无结块,并且有出厂质保单、出厂合格证及进场水泥的复试报告,严禁使用有结硬块水泥。
施工前检查水泥的质量、桩位、搅拌桩机工作性能、各种计量设备(主要是水泥流量计及其他计量装置)完好程度。
施工时严格控制水灰比。浆液不离析,泵送连续。拌制水泥浆液的罐数、水泥的用量以及泵送浆液的时间安排专人记录和控制。喷浆量及搅拌深度采用监测仪器进行自动记录。
水泥浆从搅拌桶倒入贮浆桶前,需经筛过滤,以防出浆口堵塞,并控制贮浆桶内贮浆量,以防浆液供应不足而断桩。贮浆桶内的水泥浆应经常搅动以防沉淀引起的不均匀。
搅拌桩机喷浆提升速度和次数严格按试桩参数施工,由专人记录和控制。
当水泥浆液到达桩端时,在水泥浆与桩端土充分搅拌后,再开始提升搅拌头。
施工时应严格控制鉆进及喷浆深度,施工前采用丈量钻杆长度、计算外漏钻杆长度和涂抹显著标志等措施控制水泥搅拌桩的加固深度。施工中应控制提升速度,水泥浆注入量,搅拌桩的长度及标高,并作好记录。
水泥搅拌桩施工中保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直偏差不得超过1%;桩位的偏差小于2.0cm,成桩直径不得小于设计值,通过吊线锤测钻杆的方法,随时调整桩机,确保桩垂直度。
施工结束后通过试验检测桩体强度,桩体质量及复合地基承载力等。
【关键词】地基;
中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:
1引言
胶东半岛老路拓宽工程路线经过区域属缓丘陵及准平原地貌单元,路基中高压缩性的粉质粘土覆盖层厚度为9m左右,地基的容许承载力一般在120Kpa左右。在路基填土地段不存在稳定问题,由于老路拓宽项目,老路基固结沉降已基本稳定,而两侧地基基本为原状地基,在新的路基荷载作用下,地基将产生新的附加沉降,并对原有路基咱面产生一定影响,根据《公路路基设计规范》,拓宽路基严格按照桥头路段路基工后沉降标准控制,即路基工后沉降应小于等于10cm,同时原有路基与拓宽路基的路拱横坡度的工后增大值不应大于0.5%。为保证路基稳定,避免路面由于新老路基差异沉降引起开裂,对填土较高的桥头路段和路肩挡墙段的地基采用浆喷桩进行处理。
2水泥搅拌桩施工过程
2.1试桩参数选定
水泥搅拌桩试桩参数表表1
2.2施工过程
图1水泥搅拌桩施工流程
2.2.1施工准备
施工前平整场地,清除一切障碍物,场地低洼处回填粘性土料并压实。做好施工场地的临时截、排水设施。经过调查,施工场地范围内的无地下管线和构造物。
2.2.2测量放线及水泥搅拌桩机就位
测量班根据设计图纸放出控制轴线,并根据轴线定出桩位,用白灰标明,桩中心用红色的竹筷作为标记。然后搅拌桩机移至指定桩位,使钻头中心对准桩位标记,通过尺量控制偏差不大于2cm。
2.2.3制备水泥浆
待水泥搅拌桩机就位后,即开始按中心试验室设计确定的水灰比0.55拌制水泥浆,先放水至提前标定好的350L水位线,再倒入10包水泥进行搅拌,搅拌时间5min,倒入二次搅拌桶。现场首先按50kg/m配置水泥浆,然后按55kg/m、45kg/m进行配置。
2.2.4预搅钻进喷浆
启动水泥搅拌桩机,使搅拌机钻头沿导向架边搅拌、边切土下沉,下沉过程中同时喷少量浆液,确保钻进过程中钻头喷口不堵塞。
2.2.5搅拌提升同时喷浆
反向旋转搅拌钻头,同时提升钻杆并喷浆。
2.2.6重复搅拌下沉、提升和喷浆
待水泥搅拌桩机提升到设计加固范围的顶面标高时,集料斗中的水泥浆应保持每次拌浆的一半。为使软土和水泥浆搅拌均匀,再次将搅拌桩机旋转沉入土层至设计加固深度,最后再将搅拌桩机搅拌喷浆并提升至实际加固范围的顶部,闭浆。
2.2.7移位
将水泥搅拌桩机移位,重复上述步骤,进行下一根桩的施工。
2.2.8清洗
停止施工后,向集料斗中注入适量的清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残余的水泥浆,直至基本干净。并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。
3试桩桩身完整性、无侧限抗压强度检验情况及破检情况
3.1小应变检测情况:桩身完整,均为I类桩。
3.2桩体芯样描述如下:桩为50Kg/m水泥芯样描述为:0-0.4米呈柱状体;0.4-1米,桩体破碎呈块状,搅拌均匀;1-2.3米呈柱状桩体少量呈块状;2.3-4.2米桩体呈柱状,搅拌均匀;4.2-4.7米呈块状,整体搅拌均匀局部搅拌不均匀;4.7-8.6米桩体呈柱状桩体;8.6-9.3米成型较差呈块状,搅拌不均匀;9.3-10.5米呈柱状,搅拌均匀,桩底为粉质粘土。
3.3桩身无侧限抗压强度试验:在桩体上部、中部、下部分别截取一段桩体进行,抗压强度检测结果分别为2.76、1.28、2.04MPa,折算成28天抗压强度分别为3.32、1.54、2.45MPa。
3.4桩体破检桩体情况:各桩体形状规则,尺寸满足设计要求,搅拌均匀。
4数据分析
4.1芯样状态及28天期龄无侧限抗压强度试验结果显示:
采用每米水泥用量为45kg、50Kg、55kg水灰比为0.55的桩体无侧限抗压强度均能满足要求,除每米水泥用量为45kg的桩体块状较多外,水泥用量55Kg/m、50Kg/m的桩体呈柱状,局部块状。
所取芯样显示搅拌比较均匀。
4.2通过对芯样状态、28天期龄无侧限抗压强度试验结果及破检试验情况分析,施工工艺、控制措施、检测方法满足设计及规范要求。
4.3桩身整体搅拌均匀局部出现搅拌不均匀、成型呈块状,针对此问题采取相应措施:以后施工中注意在复搅至桩底时,应停留喷浆搅拌30s再提钻;复搅过程中注意控制提钻速度,这样有效保证了桩体搅拌均匀性。
5结论
通过水泥搅拌桩试桩情况及28天龄期时取芯、小应变及破检试验等情况综合考虑,可以得出以下结论:
5.1按50kg/m水泥用量、水灰比0.55及二喷四搅施工工艺进行施工可以满足设计和规范要求。
5.2SJB-Ⅱ型水泥搅拌桩机在本标段粉质粘土、粉土、砂土地层施工具体参数:第一次下钻速度平均控制在0.9m/min左右,提钻速度平均控制在1.05m/min左右,完成一根桩平均需要40min。
5.3施工过程控制重点
通过原状土样试验,并对周边各厂家水泥进行检定,最后确定浆液配置水泥采用复合硅酸盐水泥,水泥标号为P.C32.5。使用前无受潮、无结块,并且有出厂质保单、出厂合格证及进场水泥的复试报告,严禁使用有结硬块水泥。
施工前检查水泥的质量、桩位、搅拌桩机工作性能、各种计量设备(主要是水泥流量计及其他计量装置)完好程度。
施工时严格控制水灰比。浆液不离析,泵送连续。拌制水泥浆液的罐数、水泥的用量以及泵送浆液的时间安排专人记录和控制。喷浆量及搅拌深度采用监测仪器进行自动记录。
水泥浆从搅拌桶倒入贮浆桶前,需经筛过滤,以防出浆口堵塞,并控制贮浆桶内贮浆量,以防浆液供应不足而断桩。贮浆桶内的水泥浆应经常搅动以防沉淀引起的不均匀。
搅拌桩机喷浆提升速度和次数严格按试桩参数施工,由专人记录和控制。
当水泥浆液到达桩端时,在水泥浆与桩端土充分搅拌后,再开始提升搅拌头。
施工时应严格控制鉆进及喷浆深度,施工前采用丈量钻杆长度、计算外漏钻杆长度和涂抹显著标志等措施控制水泥搅拌桩的加固深度。施工中应控制提升速度,水泥浆注入量,搅拌桩的长度及标高,并作好记录。
水泥搅拌桩施工中保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直偏差不得超过1%;桩位的偏差小于2.0cm,成桩直径不得小于设计值,通过吊线锤测钻杆的方法,随时调整桩机,确保桩垂直度。
施工结束后通过试验检测桩体强度,桩体质量及复合地基承载力等。