水泥深层搅拌桩在公路软基中的作用
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水泥深层搅拌桩在公路软基中的作用
王荃
【期刊名称】《交通世界(建养机械)》
【年(卷),期】2012(000)004
【总页数】2页(P164-165)
【作者】王荃
【作者单位】石家庄市公路桥梁建设集团二处
【正文语种】中文
水泥深层搅拌桩技术简介
水泥深层搅拌桩技术,就是利用水泥或者是石灰作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基上将软土和固化剂进行强制性的拌和,使得固化剂与软土充分发生一系列的物理、化学和物理化学作用,最终能够使得软土硬结,以这种方式来提高软土地基的强度,这种处理方式使用于对淤泥、砂土、淤泥质土或者是粉土等土质的软土地基的处理,效果显著。
而且利用水泥深层搅拌还具有施工工期短、材料来源广泛、造价低廉、施工工艺简单以及加固效果良好等诸多优势,因此其自引入我们国家以来,收到了极为广泛的应用,在公路桥梁、铁路、码头、港口等建设工程的软土地基处理中都有着广泛应用。
在利用水泥深层搅拌桩技术对公路软基处理时需要注意的是两个方面的问题,一是在处理泥炭土或者是地下水等具有侵蚀性的材料是,须经试验确定后方可采用,二就是在冬季施工时须注意温度对其处理效果的影响,必要时要求采取保温措施。
软土及软土地基简介
软土地基的概念
软土是指天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种软塑到流塑状态的饱和黏土,主要是淤泥和淤泥质土,多数都是由水流的常年冲击沉淀形成的,软土地基就是由具有以上这些特点的粘土和粉土构成的。
但是需要特别注意的是,软土地基不能就这样简单的按照上述的地基条件来确定,而是应该综合性的考虑工程实际的需求和施工过程中出现的实际困难来最终衡量,也就是说,还有很多一些特殊的状况下的地基也可称为软土地基,比如由于上方填土不稳定最终导致地基沉降的地基也可称为软土地基。
总之,软土地基的确定不能仅仅就单纯的进口工程定义,而是需要切实的多方面综合考虑。
软土工程性质
软土工程的性质综合起来主要包括以下六个方面:外界环境的变化使其转变为流动状态的触变性;高压引起沉降的高压缩性;引起建筑物沉降延续时间长得低透水性;各向异性的不均匀性;沉降速度快;流变性。
软土地基处理不当可能出现的不良后果
软土地基处理不当的话在实际的工程建设中可能引起非常严重的后果,具体来说,房建工程的软土地基施工中,可根据软土地基自身的性质,将其可能出现的问题大致分为以下四种形式,一是上层大载荷建筑物在厚且均匀的软土层上的轴向过大沉降;二是上层不均匀大载荷在软土层上的不均匀沉降,最终引起建筑物倾斜和墙体裂缝;三是在第二种状况中地基和建筑物同时达到极端状况时引起的严重倒塌事故;四是建筑物的大载荷引起的软土地基发生塑性变形,最终引起建筑物的倾斜和倒塌事故。
显而易见,这其中任何一种状况都不是一个工程建设所愿意面对和接受的,必须采取合理的措施加以避免。
水泥深层搅拌桩在公路软基处理中的作用
试桩
首先就是上文已提及的,虽然水泥深层搅拌桩技术广泛适用于处理淤泥、淤泥质、泥炭土和粉土等不同土质,但是不适宜于处理泥炭土和地下水有侵蚀性的土质,当工程在这两种条件下进行时,就必须通过实验来考证其可行性;
其次就是要均衡水泥深层搅拌桩搅拌的次数,这是由于深层搅拌桩的工作原理就是通过搅拌头来将水泥浆和软土进行强制性的拌和,显而易见,搅拌次数的增加是有利于混合质的均匀度的,也就意味着混合质强度的大幅提高,但是从经济角度考虑,搅拌次数的增加意味着施工时间的增长,也就是施工效率的降低,不具有经济性,因此,需要进行试桩来平衡出最佳的搅拌次数,于此同时要确定好其他的相关参数,具体如水泥浆的水灰比、泵的各项参数、搅拌机的下钻和提升速度、复搅深度等等,以此来保障水泥深层搅拌桩进一步苦,扩大生产的可行性;
最后就是要保障试桩的数量和质量,具体说来,就是试桩至少要有5根,而且必
须在试桩成功以后才能正式的进行水泥深层搅拌桩的大规模应用施工,时间上一般须在7天后取出,这样才能真实的检验出水泥搅拌桩的均匀程度和强度,以及经
济上最佳的配合比。
施工的准备工作
施工的准备工作相对而言较常规,首先就是要通过设计资料或者是向了解情况的人群了解最为准确的数据和地质情况,比如看地面以下是否有大的石块或者是地质的坚硬程度是否满足施工条件;在此基础上就可以进行测量的放样工作,现场用钢尺测出每一根桩的具体桩位,然后还要绘制出桩位的分布图,进行桩位的编号;上述工作完成后就只需要检查现场的设备和工具完整且运转正常并做好设备的调试工作即可。
施工的工艺流程
整理场地→桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→制浆、正循环钻进至设计深度
→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3 m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→钻机移位至下一根桩进行施工。
施工的有效控制
要实现水泥深层搅拌技术在公路软基处理中的完善应用,还需要在多个方面做好相关的控制工作,具体说来主要是五个方面的问题,一是水泥搅拌桩在开始工作之前,必须用水对整个的管道进行清洗和检验,必须保证其没有出现堵塞现象,在此基础上还要保证管道中进行清洗的水排尽后才能正式下钻;二是要严格确保水泥搅拌桩状体的垂直度,这一点的实现并不复杂,只需要在水泥搅拌桩的桩体上悬挂一吊锤即可,以控制吊锤与各向钻杆的距离来衡量其是否垂直;三是要配备必要的自动控制系统来实现对各项指标是否达标进行记录、控制和调整,这主要是为了确保每一个桩体都能满足其设计用浆量,以此来保证工程的质量;四是施工的过程中要严格的控制喷浆的时间和停浆的时间,这主要是因为每一根桩在开始作业以后就必须保持连续工作的状态,绝对不允许断浆现象的出现,尤其严禁在尚未喷浆的状态下进行钻杆的提升,于此同时还必须要保障储浆罐中储浆的剩余量,具体的要求是储浆不允许少于一根桩所需要的用浆量,即50kg,如果储浆少于这一标准,就不允许开始下一根桩的施工;最后就是一旦发现喷浆量不足的时候,就必须按照监理工程师的要求进行整桩复搅,此时复搅的喷浆量不得小于其设计用量,如果是在施工的过程中出现一些意外事故如断电、机械故障致使喷浆中断时,要及时的记录下断
浆时的中断深度,并要求在12小时及时的采取补喷处理措施,而且要将这一补喷情况记录在案。
结语
最后还需要强调的一点就是,公路的软基处理还具有隐蔽性,如果某些细节问题没有处理好而导致其施工质量出了问题的话,是难以被发现的,这是由于颅底等构筑
物可能会覆盖掉这些缺陷,使得隐患不易于发现也不易于补救,所以说,在施工的过程中严格的控制质量是非常重要的,只有在施工的进程中保证了质量,才能有效的确保工程的顺利进行和经济效益的最大化。