浅谈水泥土搅拌软基处理法的施工质量控制措施
【摘要】软土的特点是含水量高,孔隙比大,抗剪强度低,压缩性高,渗透性差,地基承载力低,沉降稳定时间长。在这类地基上修建城市道路,若不经过处理或处理不当,会引起道路质最的降低甚至破坏。为了使来往车辆及司乘人员安全、快速、舒适地行驶在路上,必须对软基进行加固。因此,本文作者对道路软基处理方法与施工质量控制措施进行了探讨。
【关键词】道路软基;处理方法;施工;质量控制
中图分类号:文献标识码:a 文章编号:
引言
软土在我同分布极为广泛,尤其在高寒阴湿地区。所谓软土地基是主要指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基,软土地基易发生变形导致流土、管漏、液化,以至于结构整体沉降或局部沉陷,并导致结构的损坏、大大降低其使用性能,因此,兴建道路基础工程时需要特别注意并加以妥善处理。由于软土自身的物理力学性质较差,当路基成型后,不仅要承受路基及其构造物本身的荷载,同时还要承受行车荷载。当在施工过程中遇到软土地基或地下水位高,土体的含水量过大的情况下就很难以满足要求。从已建软土地基上道路运行情况看,软土会给道路带来不同程度的危害。如:路基的滑移,开裂,路面起伏不平,沉陷,桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等等。因此,如何整治、处理好道路软基。对于保障来往车辆及司乘人员的安全、舒适,最终发展地方经济,都有着至关重要的现实意义。
一、道路软基处理的基本过程
首先是对工勘报告中软弱土层的含水量、容重、孔隙比、液性指数、压缩系数、固结系数、渗透系数、承载力等物理力学特性进行分析,然后通过现场踏勘和调查进一步了解湿软土层的成因,并根据工程的具体情况确定地基加同的目的是以控制沉降为主,还是以路基稳定、提高承载力为主,从而明确相应的软基加固方法。影响软基处理方案选择的因素很多,即便是具有相同物理力学特性的软弱土层,由于所处道路的位置不同,各种工程设施布局的不同,以及道路本身的条件不同,其软基处理方案也会有不同的选择。
二、水泥土搅拌法方法介绍
目前,道路软基的处理方法有很多,如换填土法、高压旋喷注浆法、水泥土搅拌法等。本文作者结合自己的工作经验,就其中常见的一种方法——水泥土搅拌法的施工工艺和质量控制问题进行详细分析。
所谓的水泥土搅拌法是利用水泥等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,经过固化剂和软土问所产生的一系列物理和化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量的方法。水泥土搅拌法的优点是:一是由于将固化剂和原地基软土就地搅拌混合,因而最大限度利用了原土;二是搅拌时不会使地基侧向挤出,对周围原有建筑物的影响很小;三是可以按照不同地基土的性质及工程设计要求,合理选择固化剂及其配方,设计比较灵活;四是施工时无振动、无噪音、无污染,可在市区和密集建筑群中进行施工;五是土体加固后重度基本不变,不致产生附加沉降。
三、水泥土搅拌法的施工工艺及质量控制问题
某道路工程是一条重要的交通枢纽,道路总长,分两个标段。软基是本工程路段内存在的不良地质主要现象。设计要求路基采用水泥土搅拌+级配碎石垫层进行处理,水泥搅拌桩桩径50cm,三角形布置,桩间距~,桩顶设置50cm 厚的级配碎石垫层。全线需要处理的软基长度约,软土厚度达3m以上。要处理的软基深度在8~17m之间,水泥搅拌桩应打透软土层并进入硬层。
施工前准备工作
(1)人员准备:应该按着要求组织有相关技术能力的人员,同时管理人员、技术负责人和技术人员要有责任心,都必须到现场各施其责,要有丰富的施工经验,要持证上岗。
(2)机械准备:要适用符合要求的施工机械,每台搅拌机必须配备注浆自动记录仪,施工单位要每台桩机设备及仪表进行自检自纠,经业主或监理单位检查合格后才能进场。
(3)材料准备:选用工程要求的水泥和加固剂等原材料,选用前一定要按着相关设计要和试验规范对水泥和胶沙进行强度、安定性、细度和凝结时间等指标进行试验,试验合格后方可投入使用。
(4)场地准备:水泥搅拌桩施工场地应事先平整,清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土,不得回填杂土。
(5)试桩准备:通常情况下水泥搅拌桩搅拌的的均匀度随着次数的加多而提高,可是次数过多会造成施工工期的延长,对像本工程实例一样工期紧的情况下有可能耽误工期。所以通过试桩来确定最佳搅拌次数、水泥浆的水灰比、泵送和压力等参数,并且还可以掌握搅拌机钻进速度、提升速度和复搅深度等,确定合理的工艺流程,为下一步搅拌桩的大规模施工提供依据,试桩能有效提高工程质量和施工速度。
施工注意事项
(1)施工的喷浆过程不能中断,也要保证整个桩体的均匀性,还有桩体一定要进入到持力层 以上;
(2)水泥的单位体积消耗量一定要到达在设计要求,如果喷浆量不足,要及时对原桩复钻复喷;
(3)搅拌桩的垂直偏差不能超过%,桩位偏差不超过5cm,可以通过在钻杆顶挂吊锤这项措施来实现此项控制;
(4)在桩体检测合格后一个月以上才能进行填土;在桩顶上面铺设一层厚 30cm的碎石,以此来增加承载力;
(5)注意施工过程的安全,所有施工及工作人员都应该在安全距离之外,另外由于是不间断施工容易造成施工人员疲劳,有可能因此出现施工安全事故。
质量控制要求
(1)对成桩28d后的搅拌桩采用复合地基静荷试验,复合地基承载力应不小于设计值120kpa,检查数量为施工段总桩数的%。
(2)对成桩 28d 后的搅拌桩采用单桩载荷试验,单桩承载力应不小于设计值12kn,检查数量为施工段总桩数的%。
(3)对成桩28d后的搅拌桩进行钻孔取芯(桩身上中下段各取一组)检测桩身无侧限抗压强度试验,并了解桩身强度、完整性和桩长是否达到设计要求。检查数量为施工段总桩数的%。
(4)对成桩7d 后的搅拌桩,由施工单位进行开挖自检,各相关单位人员到场检查,观测桩体成型情况及搅拌均匀程度,测量成桩直径,并如实做好记录,检查数量为施工段总桩数的5%。
质量控制的内容及方法
质量控制内容比较多,并且可能因为具体工程情况不同而控制内容也有可能不一样,结合本工程实例,阐述下重点质量控制内容:
(1)施工单位管理人员是否到位,桩机操作人员是否持证上岗。
(2)机械及仪表运行是否正常。
(3)自动记录仪显示桩长与实测桩长是否一致。
(4)复搅深度、次数及提升速度是否符合要求。
(5)每盘浆液拌制水泥用量是否符合要求。
(6)施工与施工记录是否同步,记录是否完整、属实。
(7)水泥搅拌桩施工出现异常情况处理。
质量控制主要是采取的是抽查方法,因为在软基处理的过程中桩基的数量往往是比较大 ,不可能每根桩基都进行检查,这样会影响工期,也会增加工作量, 因此为了既能保证质量又能保证不耽误工期的最好办法是抽查。抽查按桩机编号随机抽查和按施工台班抽查两种方法相结合。抽查时做好抽查记录,包括桩编号、设计桩长、实际桩长、电流量等数据。
对质量控制过程出现的问题处理
(1)施工单位管理人员未到位,桩机操作人员未经考核合格持证上岗的,发出监理工程师通知单责令施工单位改正。
(2)出现机械及仪表故障时,要求该机立即停工,该桩应重新施工,仪表应重新检定合格后方可使用。
(3)自动记录仪显示桩长与实测桩长不一致时,该桩机在该时段施工的桩长按最小长度计算。
(4)复搅深度、次数及提升速度不符合要求时,发出监理工程师通知单责令施工单位改正。
(5)随机抽查每盘浆液密度,当拌制水泥用量不符合要求时,发出监理工程师通知单责令施工单位改正。
(6)水泥搅拌桩施工与施工记录未同步,或桩编号、设计桩长、实际桩长、电流量、成桩时间、喷浆量等数据未记录完整的,发出监理工程师通知单责令施工单位改正。每台桩机必须配有桩位图,每打完一根桩在桩位图上标记出来。
(7)水泥搅拌桩施工出现实际桩长大于设计桩长1m 以上,或小于设计桩长很多,以及出现其他异常情况时,必须及时通知监理、业主、设计及勘察等单位处理。
参考文献
[1]王晓东,公路软基处理水泥搅拌桩的施工质量控制及检测[j].交通标准化,
[2] 唐生武,软土路基处治与施工探讨 [j] .福建建筑, 2009 年增刊.
[3] 张敏,现行道路与桥梁实用技术与标准规范大全.长春出版社, 2009 .
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。
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