论文部分内容阅读
摘 要: 作为带状结构物,公路涉及地质情况较多,往往穿越部分地质情况差的地区,此时需选用加固技术提高施工质量。软土地基作为公路不良地基的主要形式,其具有较高含水量及较大压缩性,且该地质抗剪强度小。为满足强度及变形需求,降低工后沉降差,必须根据工程实际情况选取切实可行的加固处理方法。粉喷桩作为加固公路软土地基的重要技术之一,其技术水平的高低将直接影响公路施工质量,为此,本文主要对公路软基处理中粉喷桩加固原理、施工工艺及质量控制等内容进行了分析与探究。
关键词: 公路软基处理;粉喷桩技术;质量控制
一、粉喷桩加固原理
作为深层搅拌桩进行地基处理加固的重要方式,粉喷桩也可称为加固桩。其选用的固化剂材料以水泥、石灰为主,利用专用搅拌设备强制拌和软土与粉体材料,使两者充分混合并发生一系列物理化学反应,促使软土硬结,提高其稳定性、强度。目前在淤泥质土、淤泥及粉土地基施工中得到了广泛应用。
二、施工案例分析
某公路工程为软土路基,具有较大软土层厚度,较低强度及较高含水量,按照由上到下的顺序地层可划分为:
耕植土层:0.7到1.2m为其厚度,灰黑色、软塑,存有植物根;
淤泥质亚粘土:3.2到4.1m为其厚度,灰黑色、有腐味、软塑;
粘土:8到10m为其厚度,黄褐色、存有角砾。
本试验段粉喷桩处理段长度为30m,500mm为其设计桩径,1.2m为横向桩间距,1.5m为纵向间距,布桩形式为梅花形,7m为有效桩长,桩尖无需穿透粘土层。
三、公路软基处理中粉喷桩施工工艺
发展地基处理新技术是地基处理技术研究及工程实践的热点。在公路工程建设规模逐步扩大的今天,各类复合地基在我国地基处理中得到了广泛应用。粉喷桩用于软土地基处理,可有效提升地基承载力。具体施工工艺如下:
1、水泥喷入量
将水泥计量装置设置到粉喷机内,施工中必须对喷粉量进行合理控制,50Kg/m水泥掺入量需控制在15%左右,如水泥量较少,需再次进行喷粉施工。如设备故障无法连续喷粉时,要求在1m以上控制复喷重叠长度。如出现断桩、缩径问题,需及时选取行之有效的补桩措施,避免水泥到处喷洒,降低对环境的污染程度。钻头提升到与地面距离50cm左右,即可暂停喷粉作业,并及时换挡下钻进行复拌施工。
2、工艺试桩
根据设计要求每台粉喷桩施工前都应做好工艺试桩工作,保证所有技术参数满足施工规范规定,如钻进速度、喷粉提升速度等。均匀搅拌水泥后,需及时了解下钻、提升的难易程度,以此为技术处理措施的合理选取提供依据。成桩试验桩数需控制在5根以上,如进行新施工段施工时需再次进行工艺试桩。试桩5到7天之后,即可選取桩位进行全程取芯,完成工艺试桩后,即可用于施工。
3、定位
按照设计图纸,选取钢尺在施工现场将粉喷桩桩位准确定出,并在土层内插入竹签做好标注,要求在5cm以内控制误差值,随后向桩位处移机,保证钻头对准竹签,并对机架垂直度进行复核,在1%以内控制钻杆误差。
4、钻机旋转
完成以上作业后,需及时将空压机开启进行送气施工,顺时针转动钻机并向土层内垂直钻进。双螺旋搅拌头与设计桩底标高要求相符后,即可暂停钻进作业。要求原地连续旋转钻头。随后逆时针转动钻机,将送灰机开启进行送灰施工,当水泥向喷灰口运送后即可将钻头再次提升,以此同时进行喷粉、搅拌及提升施工,保证能够充分混合软土与固化材料。
5、喷粉施工
向设计标高50cm高度提升钻头后,即可暂停送灰施工,此时需顺时针连续旋转钻头进行再次搅拌及喷粉施工,要求严格按照设计要求确定搅拌与喷粉深度。如钻头和地面之间的距离在30到50cm之间时,即可停止喷粉施工完成成桩作业。此时为封闭式装置回路,粉体不会任意喷洒至空中。
6、停机移位
完成上述作业后,即可将空压机关闭,去除管道全部压力,停止钻机、主电机施工。且将钻机向下一桩位移动,然后按照以上步骤再次施工。
四、公路软基处理中粉喷桩施工质量控制措施
1、原材料的质量控制措施
原材料对于粉喷桩施工質量影响巨大,因此需要加强对原材料的质量控制措施。在充分了解施工范围内软土层具体情况的基础之上,选择合适的施工材料。检查所采购材料的出厂合格证等相关证明,并按照规定的要求检测各项材料,对于质量检测不合格的材料禁止应用在道路施工的过程中。在原材料进入施工现场之后,做好材料的存放工作,避免在存放的过程中由于天气、自然环境等因素的影响出现固结、质变的问题。在施工开始前还需要进行土样试验、水泥土比例试验等,确保成桩的质量。
2、搅拌成桩的质量控制措施
首先必须按照施工方案设计要求来确定桩体的位置,尽量减少在此过程中存在的误差,影响软土地基加固的效果。在搅拌成桩的过程中,应根据桩身具体的长度来确定每次入罐的材料用量,成桩完成之后检查固化剂的使用情况,当罐内留下的材料过多时,则需要对桩体进行复喷,避免出现桩体松散的问题。若由于停电后者机械故障等外界因素不得不中断喷粉作业时,需要采取整桩复打的措施进行处理,重叠的孔段应超过1m。待搅拌成桩施工完成之后,应按照相关的标准进行成桩质量检测工作。采用钻桩取芯的方式检测成桩的质量,根据桩身的直径合理的确定钻孔的大小,一般钻孔的直径应大于100mm。由于桩体的数量较多,可选用抽样检测,其中检查的频率控制在0.2%左右。
3、加强施工质量检测
在具体的施工过程中,应加强对于施工质量的检测工作,通过检测及时发现在施工过程中出现的问题,并采取相应的措施进行处理。对于质量检测的工作用贯穿于施工各个环节之中,在每个环节施工完成之后及时进行检测作业,质量验收合格之后方可进行下一步的施工。尽量减少由于人为操作失误造成的质量问题,从整体上提高软土地基的施工质量。
五、结束语
综上所述,自改革开放以后,我国公路工程建设规模越来越大。软土地基作为公路工程施工的主要病害,将粉喷桩合理应用于软基处理中,可有效提升地基承载力,达到良好施工效果。为此,施工单位必须在充分了解粉喷桩加固机理的基础上,严格按照施工现场实际情况,规范施工工艺,只有这样才能最大限度提高工程整体质量。■
参考文献
[1]蒋立志;;粉喷桩在高速公路软土路基处理中的分析应用[J];中外建筑;2011年07期.
[2]张超;;粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J];广东建材;2011年08期.
[3]姚运昌;;软土地基处理中粉喷桩的应用与质量检验[J];治淮;2011年08期.
[4]杨立国.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(上旬刊). 2011(08).
关键词: 公路软基处理;粉喷桩技术;质量控制
一、粉喷桩加固原理
作为深层搅拌桩进行地基处理加固的重要方式,粉喷桩也可称为加固桩。其选用的固化剂材料以水泥、石灰为主,利用专用搅拌设备强制拌和软土与粉体材料,使两者充分混合并发生一系列物理化学反应,促使软土硬结,提高其稳定性、强度。目前在淤泥质土、淤泥及粉土地基施工中得到了广泛应用。
二、施工案例分析
某公路工程为软土路基,具有较大软土层厚度,较低强度及较高含水量,按照由上到下的顺序地层可划分为:
耕植土层:0.7到1.2m为其厚度,灰黑色、软塑,存有植物根;
淤泥质亚粘土:3.2到4.1m为其厚度,灰黑色、有腐味、软塑;
粘土:8到10m为其厚度,黄褐色、存有角砾。
本试验段粉喷桩处理段长度为30m,500mm为其设计桩径,1.2m为横向桩间距,1.5m为纵向间距,布桩形式为梅花形,7m为有效桩长,桩尖无需穿透粘土层。
三、公路软基处理中粉喷桩施工工艺
发展地基处理新技术是地基处理技术研究及工程实践的热点。在公路工程建设规模逐步扩大的今天,各类复合地基在我国地基处理中得到了广泛应用。粉喷桩用于软土地基处理,可有效提升地基承载力。具体施工工艺如下:
1、水泥喷入量
将水泥计量装置设置到粉喷机内,施工中必须对喷粉量进行合理控制,50Kg/m水泥掺入量需控制在15%左右,如水泥量较少,需再次进行喷粉施工。如设备故障无法连续喷粉时,要求在1m以上控制复喷重叠长度。如出现断桩、缩径问题,需及时选取行之有效的补桩措施,避免水泥到处喷洒,降低对环境的污染程度。钻头提升到与地面距离50cm左右,即可暂停喷粉作业,并及时换挡下钻进行复拌施工。
2、工艺试桩
根据设计要求每台粉喷桩施工前都应做好工艺试桩工作,保证所有技术参数满足施工规范规定,如钻进速度、喷粉提升速度等。均匀搅拌水泥后,需及时了解下钻、提升的难易程度,以此为技术处理措施的合理选取提供依据。成桩试验桩数需控制在5根以上,如进行新施工段施工时需再次进行工艺试桩。试桩5到7天之后,即可選取桩位进行全程取芯,完成工艺试桩后,即可用于施工。
3、定位
按照设计图纸,选取钢尺在施工现场将粉喷桩桩位准确定出,并在土层内插入竹签做好标注,要求在5cm以内控制误差值,随后向桩位处移机,保证钻头对准竹签,并对机架垂直度进行复核,在1%以内控制钻杆误差。
4、钻机旋转
完成以上作业后,需及时将空压机开启进行送气施工,顺时针转动钻机并向土层内垂直钻进。双螺旋搅拌头与设计桩底标高要求相符后,即可暂停钻进作业。要求原地连续旋转钻头。随后逆时针转动钻机,将送灰机开启进行送灰施工,当水泥向喷灰口运送后即可将钻头再次提升,以此同时进行喷粉、搅拌及提升施工,保证能够充分混合软土与固化材料。
5、喷粉施工
向设计标高50cm高度提升钻头后,即可暂停送灰施工,此时需顺时针连续旋转钻头进行再次搅拌及喷粉施工,要求严格按照设计要求确定搅拌与喷粉深度。如钻头和地面之间的距离在30到50cm之间时,即可停止喷粉施工完成成桩作业。此时为封闭式装置回路,粉体不会任意喷洒至空中。
6、停机移位
完成上述作业后,即可将空压机关闭,去除管道全部压力,停止钻机、主电机施工。且将钻机向下一桩位移动,然后按照以上步骤再次施工。
四、公路软基处理中粉喷桩施工质量控制措施
1、原材料的质量控制措施
原材料对于粉喷桩施工質量影响巨大,因此需要加强对原材料的质量控制措施。在充分了解施工范围内软土层具体情况的基础之上,选择合适的施工材料。检查所采购材料的出厂合格证等相关证明,并按照规定的要求检测各项材料,对于质量检测不合格的材料禁止应用在道路施工的过程中。在原材料进入施工现场之后,做好材料的存放工作,避免在存放的过程中由于天气、自然环境等因素的影响出现固结、质变的问题。在施工开始前还需要进行土样试验、水泥土比例试验等,确保成桩的质量。
2、搅拌成桩的质量控制措施
首先必须按照施工方案设计要求来确定桩体的位置,尽量减少在此过程中存在的误差,影响软土地基加固的效果。在搅拌成桩的过程中,应根据桩身具体的长度来确定每次入罐的材料用量,成桩完成之后检查固化剂的使用情况,当罐内留下的材料过多时,则需要对桩体进行复喷,避免出现桩体松散的问题。若由于停电后者机械故障等外界因素不得不中断喷粉作业时,需要采取整桩复打的措施进行处理,重叠的孔段应超过1m。待搅拌成桩施工完成之后,应按照相关的标准进行成桩质量检测工作。采用钻桩取芯的方式检测成桩的质量,根据桩身的直径合理的确定钻孔的大小,一般钻孔的直径应大于100mm。由于桩体的数量较多,可选用抽样检测,其中检查的频率控制在0.2%左右。
3、加强施工质量检测
在具体的施工过程中,应加强对于施工质量的检测工作,通过检测及时发现在施工过程中出现的问题,并采取相应的措施进行处理。对于质量检测的工作用贯穿于施工各个环节之中,在每个环节施工完成之后及时进行检测作业,质量验收合格之后方可进行下一步的施工。尽量减少由于人为操作失误造成的质量问题,从整体上提高软土地基的施工质量。
五、结束语
综上所述,自改革开放以后,我国公路工程建设规模越来越大。软土地基作为公路工程施工的主要病害,将粉喷桩合理应用于软基处理中,可有效提升地基承载力,达到良好施工效果。为此,施工单位必须在充分了解粉喷桩加固机理的基础上,严格按照施工现场实际情况,规范施工工艺,只有这样才能最大限度提高工程整体质量。■
参考文献
[1]蒋立志;;粉喷桩在高速公路软土路基处理中的分析应用[J];中外建筑;2011年07期.
[2]张超;;粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J];广东建材;2011年08期.
[3]姚运昌;;软土地基处理中粉喷桩的应用与质量检验[J];治淮;2011年08期.
[4]杨立国.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(上旬刊). 2011(08).