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[摘要]在目前的高速公路建设过程中.确保其品质优秀是我们一直以来的追求,特别是地基处理项目的质量,其意义很是关键。本文以高速公路路基处理水泥湿喷桩施工工法为例,详细地介绍了各工序施工方法来控制和管理水泥湿喷桩成桩质量。从而保证软基处理工程的水泥柱体支撑达到复合地基承载的作用。
[关键词]高速公路;软基处理;水泥湿喷桩;质量控制和管理
1、工程实例
丹东大东港疏港高速公路,位于沿海地区,全长6.1km,使用软基处理工法多。地层自上而下为粉质粘土、淤泥质粉质黏土、粉、细砂、中粗砂及卵砾石、全风化变粒岩等。本标段在主线K3+504.0-K4+200.0,K5+615.0-K6+100.0的两段施工线路需采用水泥湿喷桩进行路基深度处理,设计桩径0.5m,425号普通硅酸盐水泥喷入量≥60kg/m其中路基需水泥湿喷桩处理加固的线路长度为1.2km,梅花型布置,处理深度7.5m,间距1.3m.设计19298根。
2、水泥湿喷桩施工质置控制措施
水泥湿喷桩是利用水泥浆作为固化剂,把水泥和外加剂按一定比例倒入搅拌池中,经充分搅拌,用灰浆挤压泵将浆液从搅拌头喷嘴中挤入软土中进行搅拌。根据现场试桩结果进行质量控制:
(1)根据施工范围内的地质,钻进速度1.4m/min,提升速度112m/min的施工参数,由于搅拌机旋转速度与钻进速度和提升速度成正比关系,导致在搅拌时,搅拌设备的旋转速度过低,不能够将淤泥土块和水泥浆搅拌均匀,对施工质量存在影响;
(2)每根桩的水泥用量为9袋(450kg),则桩体水泥用量64.29kg/m,大于图纸要求60kQ/m;
(3)水泥浆液的水灰比1:0.5,经计算,浆液密度为1292kg/m3,每根桩的喷浆量为0.975m3,其中水的体积为0.84m3;
(4)现场搅拌罐为φ112m,深度0.87m,容积0.98m3,储浆灌φ1.4m,深度1.0m,容积1.54m3.满足单桩施工要求;
(5)注浆泵出口压力在0.1-0.2Mpa;
(6)水泥浆液按设计的配比拌制,保证每根桩所需浆液一次单独拌制完成,用完后再拌制下根桩所需浆液。
3、水泥湿喷桩施工质置管理措施
(1)为保证水泥搅拌桩的垂直度,保证设备平整度和导向架垂直度;
(2)严格控制钻机下钻深度、浆喷高程及停浆面,确保水泥搅拌桩长度和水泥浆液喷入量达到设计要求。桩长以桩机刻度控制为主,以电流控制为辅,单桩水泥用量不少于设计用量,专人记录:
(3)水泥浆液应严格按预定的配比拌制,制备好的浆液不得离析、不得停置过长,超过2h的浆液应降低标号使用;
(4)泵送浆液前,管路保持潮湿以利输浆。现场拌制浆液,应有专人记录水泥用量和外掺剂用量,并记录泵送浆开始、结束时间;
(5)供浆必须连续,拌和必须均匀。一旦因故停浆,为防止断桩和缺浆,使搅拌机钻头下沉至停浆面以下0.5m,待恢复供浆后再喷浆提升。如因故停机超过3h,为防止浆液硬结堵管应先拆卸输浆管路,清洗后备用;
(6)搅拌机提升至地面以下2m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。施工中若发现喷浆量不足,应及时整桩复打,复打的喷浆量仍应小于设计用量,派专人监督;
(7)供浆必须连续,拌和必须均匀,如发生意外影响桩身质量时,应在2小时内采取补喷措施,补喷重叠以不小于1.0m为宜,否则应重新打桩,新桩距报废桩的净距离不能大于桩距的15%,宜紧贴成重叠1/3桩径,并填报在事故记录中备查;
(8)对输浆管经常检查,不得泄漏及堵塞,管道长度不宜太长,管道长度以60-80m为宜。对使用的钻头定期检查,其直径磨耗量不得大于1cm,但也不宜采用直径过大的钻头(以不大于设计桩径加3cm为宜),以免桩身成型不好;
(9)水泥搅拌桩所用水泥实行总量控制,记录每晚6:00到第二天晚6:00水泥搅拌桩完成量、水泥用量和所进水泥量;
(10)将施工形成的凹坑用水泥土填平(包括桩头足尺取样试坑),然后进行下道工序施工;
(11)当施工中遇到停电、机械故障原因而中断喷浆时应茌12小时内复搅复喷,保证二次复搅复喷搭接不小于1米。
4、水泥濕喷桩质置检验方法
(1)检验搅拌均匀性:用轻便触探器中附带的勺钻,在搅拌桩身中心钻孔,取出桩芯,观察其颜色是否一致,是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。
(2)触探试验:根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看,当桩身1d龄期的击数N10大于15击时,桩身强度已能满足设计要求;或者7d龄期的击数N10大于30击时,桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。
(3)成桩3天内,采用轻型动力触探或静力触探对桩的均匀性和完整性进行检查。检查数量为施工总桩数的1%,且不小于3根。
(4)在成桩28天后进行钻探取芯,抽检频率为总桩数的1%,取芯位置宜在桩直径的2/5处,对桩体的上、中、下部均应取代表芯样。应将代表性芯样加工成50mm*100mm的圆柱体,进行无侧限抗压强度试验。强度值应达到设计要求。
(5)在成桩28天后进行载荷试验,检验单桩复合承载力,抽检频率应为总桩数0.2%-0.5%,且不应小于3处。桥涵、高路堤等采用高频率,一般路段采用低频率,测定的承载力应达到设计要求。
结语:
软基处理的施工质量是关系到高速公路建设成败的重要因素。湿喷桩属于隐蔽工程,如施工质量不好,一旦被路堤等构筑物所覆盖,便构成隐患且不好检查及补救。因此,抓紧施工环节,严格施工过程的管理非常重要,只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。
[关键词]高速公路;软基处理;水泥湿喷桩;质量控制和管理
1、工程实例
丹东大东港疏港高速公路,位于沿海地区,全长6.1km,使用软基处理工法多。地层自上而下为粉质粘土、淤泥质粉质黏土、粉、细砂、中粗砂及卵砾石、全风化变粒岩等。本标段在主线K3+504.0-K4+200.0,K5+615.0-K6+100.0的两段施工线路需采用水泥湿喷桩进行路基深度处理,设计桩径0.5m,425号普通硅酸盐水泥喷入量≥60kg/m其中路基需水泥湿喷桩处理加固的线路长度为1.2km,梅花型布置,处理深度7.5m,间距1.3m.设计19298根。
2、水泥湿喷桩施工质置控制措施
水泥湿喷桩是利用水泥浆作为固化剂,把水泥和外加剂按一定比例倒入搅拌池中,经充分搅拌,用灰浆挤压泵将浆液从搅拌头喷嘴中挤入软土中进行搅拌。根据现场试桩结果进行质量控制:
(1)根据施工范围内的地质,钻进速度1.4m/min,提升速度112m/min的施工参数,由于搅拌机旋转速度与钻进速度和提升速度成正比关系,导致在搅拌时,搅拌设备的旋转速度过低,不能够将淤泥土块和水泥浆搅拌均匀,对施工质量存在影响;
(2)每根桩的水泥用量为9袋(450kg),则桩体水泥用量64.29kg/m,大于图纸要求60kQ/m;
(3)水泥浆液的水灰比1:0.5,经计算,浆液密度为1292kg/m3,每根桩的喷浆量为0.975m3,其中水的体积为0.84m3;
(4)现场搅拌罐为φ112m,深度0.87m,容积0.98m3,储浆灌φ1.4m,深度1.0m,容积1.54m3.满足单桩施工要求;
(5)注浆泵出口压力在0.1-0.2Mpa;
(6)水泥浆液按设计的配比拌制,保证每根桩所需浆液一次单独拌制完成,用完后再拌制下根桩所需浆液。
3、水泥湿喷桩施工质置管理措施
(1)为保证水泥搅拌桩的垂直度,保证设备平整度和导向架垂直度;
(2)严格控制钻机下钻深度、浆喷高程及停浆面,确保水泥搅拌桩长度和水泥浆液喷入量达到设计要求。桩长以桩机刻度控制为主,以电流控制为辅,单桩水泥用量不少于设计用量,专人记录:
(3)水泥浆液应严格按预定的配比拌制,制备好的浆液不得离析、不得停置过长,超过2h的浆液应降低标号使用;
(4)泵送浆液前,管路保持潮湿以利输浆。现场拌制浆液,应有专人记录水泥用量和外掺剂用量,并记录泵送浆开始、结束时间;
(5)供浆必须连续,拌和必须均匀。一旦因故停浆,为防止断桩和缺浆,使搅拌机钻头下沉至停浆面以下0.5m,待恢复供浆后再喷浆提升。如因故停机超过3h,为防止浆液硬结堵管应先拆卸输浆管路,清洗后备用;
(6)搅拌机提升至地面以下2m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。施工中若发现喷浆量不足,应及时整桩复打,复打的喷浆量仍应小于设计用量,派专人监督;
(7)供浆必须连续,拌和必须均匀,如发生意外影响桩身质量时,应在2小时内采取补喷措施,补喷重叠以不小于1.0m为宜,否则应重新打桩,新桩距报废桩的净距离不能大于桩距的15%,宜紧贴成重叠1/3桩径,并填报在事故记录中备查;
(8)对输浆管经常检查,不得泄漏及堵塞,管道长度不宜太长,管道长度以60-80m为宜。对使用的钻头定期检查,其直径磨耗量不得大于1cm,但也不宜采用直径过大的钻头(以不大于设计桩径加3cm为宜),以免桩身成型不好;
(9)水泥搅拌桩所用水泥实行总量控制,记录每晚6:00到第二天晚6:00水泥搅拌桩完成量、水泥用量和所进水泥量;
(10)将施工形成的凹坑用水泥土填平(包括桩头足尺取样试坑),然后进行下道工序施工;
(11)当施工中遇到停电、机械故障原因而中断喷浆时应茌12小时内复搅复喷,保证二次复搅复喷搭接不小于1米。
4、水泥濕喷桩质置检验方法
(1)检验搅拌均匀性:用轻便触探器中附带的勺钻,在搅拌桩身中心钻孔,取出桩芯,观察其颜色是否一致,是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。
(2)触探试验:根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看,当桩身1d龄期的击数N10大于15击时,桩身强度已能满足设计要求;或者7d龄期的击数N10大于30击时,桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。
(3)成桩3天内,采用轻型动力触探或静力触探对桩的均匀性和完整性进行检查。检查数量为施工总桩数的1%,且不小于3根。
(4)在成桩28天后进行钻探取芯,抽检频率为总桩数的1%,取芯位置宜在桩直径的2/5处,对桩体的上、中、下部均应取代表芯样。应将代表性芯样加工成50mm*100mm的圆柱体,进行无侧限抗压强度试验。强度值应达到设计要求。
(5)在成桩28天后进行载荷试验,检验单桩复合承载力,抽检频率应为总桩数0.2%-0.5%,且不应小于3处。桥涵、高路堤等采用高频率,一般路段采用低频率,测定的承载力应达到设计要求。
结语:
软基处理的施工质量是关系到高速公路建设成败的重要因素。湿喷桩属于隐蔽工程,如施工质量不好,一旦被路堤等构筑物所覆盖,便构成隐患且不好检查及补救。因此,抓紧施工环节,严格施工过程的管理非常重要,只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。