裝配式建筑工程知識分享：水泥攪拌樁(濕法)施工控制

1 水泥攪拌樁的概念及工作原理

深層水泥攪拌樁(濕法)是利用水泥作為固化劑的主劑,通過攪拌機(jī)械將配置好的水泥漿液注入地下,就地將水泥漿液與軟土強(qiáng)制拌和,使軟土硬結(jié)強(qiáng)度提高,同時地基產(chǎn)生“擠土”效應(yīng),從而提高整個地基強(qiáng)度。

2 工程概況

新建遷曹鐵路灤南—曹妃甸段工程LC2標(biāo)段,施工范圍為DK25+000~DK48+583,共計23.583km。本標(biāo)段設(shè)計深層攪拌樁共計343561根,合計3624427延長米。深層攪拌樁樁徑為50cm,按正三角形布置。攪拌樁樁長4m~17m不等。

該段鐵路位于唐?？h境內(nèi),地形平坦開闊,地勢北高南低,略向渤海灣傾斜,海拔0m~9.5m。本區(qū)地表多為稻田,地下水埋深一般小于1.0m,水量豐富,地下水受海水侵入影響埋深50m~80m以上為咸水區(qū),該區(qū)淺層地下水及地表水對混凝土有侵蝕性。

3 前期試樁結(jié)果

前期,指揮部會同建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理在DK35+100處進(jìn)行了試樁。指揮部中心試驗(yàn)室與外加劑廠商共同對水泥攪拌樁在施工現(xiàn)場實(shí)際打樁中,灰漿泵噴漿的工作性進(jìn)行了試驗(yàn)。通過對水灰比0.35,0.38,0.41,0.44,0.47,0.50等參數(shù)的試驗(yàn),只有0.47,0.50水灰比漿液滿足工作性能,0.44水灰比較為勉強(qiáng),0.44水灰比噴漿時間過長會給灰漿泵造成損壞或堵塞泵嘴。充分考慮設(shè)計及規(guī)范與現(xiàn)場實(shí)際相結(jié)合,取0.46作為本標(biāo)段的施工配合比。

4 工點(diǎn)試樁安排

不同地段具有不同的地質(zhì)條件,為了克服盲目性,確保深層水泥攪拌樁加固地基收到預(yù)期的效果,在深層攪拌樁施工前每個工點(diǎn)必須進(jìn)行工藝試樁,通過試樁:

1)提供滿足設(shè)計噴漿量的各種操作參數(shù),以指導(dǎo)下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。如管道壓力、灰罐壓力、鉆機(jī)提升速度、鉆進(jìn)速度、攪拌速度等。2)驗(yàn)證攪拌均勻程度及成樁直徑。3)確定該地質(zhì)條件下,合理的工藝流程。4)確定進(jìn)入持力層的判別方法。

每個標(biāo)段的試樁不少于5根,且必須待試樁成功后方可進(jìn)行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗(yàn)采取7d后直接開挖,或至少14d后取芯,以檢驗(yàn)水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強(qiáng)度。

5 水泥攪拌樁施工中的注意事項(xiàng)

1)水泥攪拌樁施工機(jī)械必須具備良好及穩(wěn)定的性能,所有鉆機(jī)開鉆之前應(yīng)由監(jiān)理工程師和項(xiàng)目經(jīng)理部組織檢查驗(yàn)收合格后方可開鉆。

2)施工工藝流程。樁位放樣→鉆機(jī)就位→檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計深度→打開高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準(zhǔn)面→重復(fù)攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計深度→反循環(huán)提鉆至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。

3)設(shè)計要求。設(shè)計樁長為平均長度(從鑿除30cm樁頭后算起),樁底應(yīng)嵌入持力層50cm左右。判別是否進(jìn)入持力層的方法可由鉆機(jī)最深時的下鉆速度和電流表的讀數(shù)來判別,這兩個參數(shù)在工藝試樁時由監(jiān)理工程師確定。

4)施工控制。a.項(xiàng)目經(jīng)理部指派專人負(fù)責(zé)水泥攪拌樁的施工,全過程監(jiān)控水泥攪拌樁的施工過程。所有施工機(jī)械均進(jìn)行編號,將現(xiàn)場技術(shù)員、鉆機(jī)長、現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、水泥攪拌樁樁長、樁距等制成標(biāo)牌懸掛于鉆機(jī)明顯處,確保人員到位,責(zé)任到人。b.水泥攪拌樁開鉆之前,應(yīng)用水清洗整個管道并檢驗(yàn)管道中有無堵塞現(xiàn)象,待水排盡后方可下鉆。c.對每根成型的攪拌樁質(zhì)量檢查重點(diǎn)是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、壓漿過程中是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時間以及復(fù)攪次數(shù)。d.為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達(dá)到設(shè)計要求,每臺機(jī)械配備電腦記錄儀。同時現(xiàn)場應(yīng)配備水泥漿比重測定儀,以備監(jiān)理工程師和質(zhì)檢人員隨時抽查檢驗(yàn)水泥漿水灰比是否滿足設(shè)計要求。經(jīng)試樁得出本工程水泥攪拌配合比:水灰比0.46、每米水泥摻量56.26kg、每米防腐外加劑摻量1.74kg。e.施工時應(yīng)嚴(yán)格控制噴漿時間和停漿時間。

每根樁開鉆后應(yīng)連續(xù)作業(yè),不得中斷噴漿。嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。.f施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足,應(yīng)按監(jiān)理工程師要求整樁復(fù)攪,復(fù)噴的噴漿量不小于設(shè)計用量。g.如遇停電、機(jī)械故障原因,噴漿中斷時應(yīng)及時記錄中斷深度。在12h內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施,并將補(bǔ)噴情況填報于施工記錄內(nèi)。補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于100cm,超過12h應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。h.通過試樁發(fā)現(xiàn),本標(biāo)段地質(zhì)情況為在地下4m~8m處為淤泥質(zhì)粘土,該種土質(zhì)成樁性較差,為保證此部分的成樁質(zhì)量,在噴攪過程中對樁體可采取不均勻噴漿,淤泥質(zhì)范圍可適當(dāng)加大噴漿量和增加攪拌次數(shù)。增加噴漿量、復(fù)攪范圍及具體控制方法應(yīng)會同現(xiàn)場監(jiān)理工程師在現(xiàn)場制定。.i現(xiàn)場施工人員認(rèn)真填寫施工原始記錄,記錄內(nèi)容按TB10203-2003鐵路橋涵施工規(guī)范中附錄J的內(nèi)容填寫。原始記錄交班時必須由鉆機(jī)手進(jìn)行簽字確認(rèn)。

6 水泥攪拌樁的質(zhì)量檢驗(yàn)

6.1 檢驗(yàn)方法

1)輕型動力觸探試驗(yàn):本標(biāo)段水泥攪拌樁采用輕型動力觸探檢測,觸探桿最大偏斜度不應(yīng)超過2%,錘擊貫入必須連續(xù)進(jìn)行,同時防止錘偏心、探桿傾斜和側(cè)向晃動,保持探桿垂直度,錘擊速率每分鐘保持15擊~30擊。當(dāng)N10>100或貫入15cm錘擊數(shù)超過50擊時,即可停止試驗(yàn)(觸探深度不大于4m)。抽檢數(shù)為成樁數(shù)的1%。為確保檢驗(yàn)數(shù)的準(zhǔn)確率,輕型動力觸探還應(yīng)對樁間土進(jìn)行觸探,將測得的數(shù)據(jù)與樁身進(jìn)行對比,當(dāng)樁身擊數(shù)大于原天然地基擊數(shù)的一倍以上,則樁身強(qiáng)度已能達(dá)到設(shè)計要求。

2)水泥攪拌樁無側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測:無側(cè)限抗壓試件的制作采取現(xiàn)場制作,試件制作所用的水泥土必須是自鉆機(jī)鉆頭帶上來的地下水泥土,試模采用標(biāo)準(zhǔn)水泥抗壓試模。每根樁制作試件不少于3組(每組3塊),一組同條件養(yǎng)護(hù),兩組送試驗(yàn)室標(biāo)養(yǎng)做28d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度和三個月齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)。檢查數(shù)為總數(shù)的2%。

3)復(fù)合地基承載力檢測:水泥攪拌樁施工完成28d后,由監(jiān)理單位見證對攪拌樁地基進(jìn)行平板荷載試驗(yàn)。檢試頻率為總樁數(shù)的2‰。

6.2 外觀鑒定

1)樁體圓勻,無縮頸和回陷現(xiàn)象。2)攪拌均勻,樁體無松散。3)群樁樁頂整齊,間距均勻。4)水泥攪拌樁質(zhì)量檢測

7 主要安全技術(shù)措施

1)深層攪拌機(jī)冷卻循環(huán)水在整個施工過程中不能中斷,應(yīng)經(jīng)常檢查進(jìn)水和回水溫度,回水溫度不應(yīng)過高。2)深層攪拌機(jī)的入土切削和提升攪拌,負(fù)載荷太大及電機(jī)工作電流超過額定值時,應(yīng)減慢提升速度或補(bǔ)給清水,一旦發(fā)生卡鉆或停鉆現(xiàn)象,應(yīng)切斷電源,將攪拌機(jī)強(qiáng)制提起之后,才能重啟動電機(jī)。3)深層攪拌機(jī)電網(wǎng)電壓低于380V應(yīng)暫停施工,以保護(hù)電機(jī)。4)灰漿泵及輸漿管路。a.泵送水泥漿前管路應(yīng)保持濕潤,以利輸漿。b.水泥漿內(nèi)不得有硬結(jié)塊,以免吸入泵內(nèi)損壞缸體,每日完工后,需徹底清洗一次,噴漿攪拌施工過程中,如果發(fā)生故障停機(jī)超過半小時宜拆卸管路,排除灰漿,妥為清洗。c.灰漿泵應(yīng)定期拆開清洗,注意保持齒輪減速器內(nèi)潤滑油清潔。

8 產(chǎn)品保護(hù)

深層攪拌樁施工完成后,不允許在其附近隨意堆放重物,不允許在樁頂上面通行重車,防止樁體變形。

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優(yōu)點(diǎn)都是傳統(tǒng)建筑無法比擬的。因此，在現(xiàn)代建筑業(yè)快速發(fā)展的時代，我們應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念和思路，投入更多的人力、物力來研究和發(fā)展裝配式建筑，使其成為現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)展的主流方向，為現(xiàn)代人們提供更多更好的舒適安全、綠色環(huán)保的居住空間，促進(jìn)現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展。以上內(nèi)容就是“裝配式建筑工程知識分享：水泥攪拌樁(濕法)施工控制”，更多精彩內(nèi)容可繼續(xù)關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校(環(huán)球青藤旗下品牌)!點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載，可領(lǐng)取裝配式精華考點(diǎn)/課程講義。