浅谈建筑工程中水泥粉喷桩施工技术

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  摘要:本文主要分析了建筑工程基础施工中的一个新技术,水泥粉喷桩施工技术的应用问题。文章首先阐述了水泥粉喷桩施工技术的应用方法,分析了其应用条件的要求和工艺桩的试验要求,并就水泥粉喷桩施工技术在软土地基中的具体应用进行了详细探讨,指出了桩体检测与复合地基试验的注意事项。
  关键词:基础工程;施工技术;水泥粉喷桩;桩体检测
  由于城市现代化建设需要更多的建筑来满足发展需求,因而常常不得不在一些软土地基上进行建筑工程的施工,但软土地基的特点却决定了其不能直接满足见建筑的基础强度需求,必须要对其进行一定的加固处理。这时候对软土地基的加固处理技术的选择就显得非常关键,合理的加固技术不但能够加快施工进度且能够有效的保证建筑工程后期施工的顺利进行。目前, 一种新的软土地基加固处理施工技术正在本广泛应用,这就是水泥粉喷桩施工技术。这中加固技术具有操作简单、施工效率高等特点。以下本文就来详细介绍水泥粉喷桩施工技术的具体应用。
  1、水泥粉喷桩施工技术概述
  所谓水泥粉喷桩施工技术,主要是以粉状的水泥或者石灰等施工材料为固化剂,在桩基工程施工中,利用一定的机械设备将固化剂喷入地基深处,并经过强力均匀搅拌使得原来的软弱土层得到硬结固化的施工过程,从而实现地基加固的效果。这种施工技术能够在很大程度上改变地基的土质,提高基础的强度与抗压性,很好的防止了地基的大幅度沉降,增大了荷载能力和抗侧向变形能力,并且施工简单方便、所需施工时间较短,只是在钻孔中多了一道施工程序,因而是一种具有很大可行性和应用价值的地基处理新技术。尤其是对于在一些对地基要求较为严格的软土地基工程施工中,更是值得大力推广应用。
  2、水泥粉喷桩施工技术的应用条件要求
  在采用水泥粉喷桩施工技术进行地基处理时,需要满足一定的施工条件。如对原材料的 要求以及设计施工中的要求等,对于原材料来讲,水泥粉喷桩施工一般需要使用325#或425#的普通硅酸盐水泥,且施工的水泥品种与质量都必须要满足施工技术要求。在采购水泥时,必须要对水泥进行抽查检验,检验显示合格后方可投入使用。由于在施工中需要用到大量的水泥,因此在将采购的水泥运送至施工场地后,必须要进行合理的存储与保管。不得使水泥处于潮湿的环境中,防止水泥受潮结块或变质,不得使用过期的水泥。在设计中还要根据实际的工程需要和地基土质的具体软弱度进行合理设计,保证施工后的桩基能够达到建筑工程的需要。
  3、工艺桩的试验要求
  为了能够确保地基的处理加固效果能够达到设计要求,在具体的施工前,需要做出一定的工艺桩试验,来确定施工的具体相关参数。一般会将试验桩选择在实际桩基施工的附近相同土质层处,进行4根试验桩的施工,并分为两组,以做对比。在进行工艺桩的施工中,需要边施工边调整水泥的掺入量,并确定最佳的搅拌时间、力度、次数以及喷粉的提升速度,为正式施工提供准确的施工参数。
  4、水泥粉喷桩施工技术的应用方法
  4.1 粉喷桩施工前应根据设计进行成桩试验,并根据试验成果,确定粉喷桩的施工工艺。根据地质资料初步确定粉喷桩施工工艺为全程复搅。有效桩长暂定为7m,桩径500mm。桩距按中心距离纵横间隔均为1200mm。
  4.2 粉喷桩全程复搅主要施工步骤为:预搅下沉至桩底→连续喷粉搅拌提升→复搅下沉至桩底→复搅提升。
  4.3 施工现场开挖后应予以平整,对水塘及洼地应加强抽水及清淤,回填粘性土料并予以压实,不得回填杂填土。在各断面设计基准面以上应预留不小于1.0m的土层作为粉喷桩的施工面。
  4.4 粉喷桩搅拌头翼片的枚数、宽度、搅拌头翼片与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的转数、提升速度应相互匹配,以确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。
  4.5 喷粉施工前应仔细检查搅拌机械、供粉泵、送气(粉)管路、接头和阀门的密封性、可靠性。送气(粉)管路的长度不宜大于60m。
  4.6 粉喷桩的水泥掺量按设计要求暂定为50Kg/m,施工中水泥干粉泵送必须连续,喷粉施工机械必须配置经国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。
  4.7 粉喷桩预搅下沉过程中,当搅拌头到达设计桩底以上1.5m时,应即开启喷粉机提前进行喷粉作业;当搅拌头提升至地面下500mm时,喷粉机应停止喷粉。
  4.8 搅拌头每旋转一周,其提升高度不超过16mm;控制粉喷桩每米下沉及提升速度小于0.8m/min。粉喷桩提升前应在桩底停留一定时间,停留时间根据工艺桩确定。
  4.9 粉喷桩施工时,停灰面应高于设计桩顶高程500mm。在建筑物浇筑前的基坑开挖中,将设计桩顶以上部分人工凿除,严禁采用挖掘机等机械凿除,以免破坏桩身。对于建筑物底板设混凝土垫层的部位,粉喷桩桩头保留50mm浇入垫层内。
  4.10 成桩过程中,因故障停止喷粉,应将搅拌头下沉至停灰面以下1.0m处,待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升
  5、桩体检测与复合地基试验
  在具体的施工中, 应当对水泥粉喷桩施工的全过程进行严格的质量检测与控制,加强施工监理的管理,保证施工完全按照技术要求和设计规范进行施工,从而确保地基的施工质量。在桩体工程施工完成后,需要进行复合地基试验,来验证桩基是否满足荷载需求。在此过程中,需要注意以下几点事项:
  5.1 粉喷桩的质量控制应贯穿在施工的全过程,并应坚持全程的施工监理。施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录,并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是:水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理办法等。
  5.2粉喷桩应在成桩7d后,及时检查桩身的完整性,检查数量为施工总桩数的5%。检测方法为:浅部开挖桩头(深度宜超过停灰面下500mm),目测检查搅拌的均匀性,测量成桩直径。
  5.3粉喷桩承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时,并宜在成桩28d后进行。在渠道两侧各随机取样20根进行桩体试验。
  5.4经触探和载荷试验检验后,对桩身质量有怀疑时,应在成桩28d后,用双管单动取样器钻芯作抗压强度检验,检验数量为施工总桩数的0.5%,且不少于3根。在桩体质量进行检验评价合格后,再将基坑开挖至设计建基面高程并检验桩位、桩数与桩顶质量。符合要求后,方可进行下一部施工。
  6、结语
  总之,水泥粉喷桩施工技术作为一种新型桩基处理技术,在软土基层的加固施工中具有很大的应用优越性。在使用水泥粉喷桩技术时,首先需要严格控制其施工材料的质量与施工机械的性能,并进行试桩施工,以确定具体的施工参数,做好施工监理工作,严格控制施工质量,并对桩体进行载荷试验,以确保桩基的性能能够满足技术要求。
  参考文献
  [1]曹建新,粉喷桩在软土地基处理中的应用,[J],长沙铁道学院学报,2007(1)
  [2]刘玉卓,浅谈粉喷桩的加固机理和施工工艺,[J],中小企业管理与科技,2011(22)
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