淺談橋梁施工中深層水泥攪拌樁複合地基技術的運用
科技專論
作者:張儀
【摘要】隨著我國社會經濟發展速度的逐漸加快,工程建設項目也在不斷攀升,在地基土的要求也進一步嚴格,當在天然地基的選擇中卻有一定的程度的製約。在工程質量、投資及進度控製中,地基處理方案的選擇及確定的合理性對其產生一定的影響。咋工程項目設計中,通常會有軟土出現,且具有較厚的軟土層和承載力低的狀況出現,特別是在重要的建築項目中,地基承載力及變形的要求相對較高,在該類情況下實施地基處理是最為有效的方式。
【關鍵詞】橋梁過渡段;軟土路基;深層水泥攪拌樁複合地基技術
一、水泥深層攪拌樁技術原理與基本性能
1.深基坑開挖以後,地下水形成一定的水位差,使地水由高處向低處滲流,在滲流的作用下,基坑底部出現滲透不穩定時,往往會發生基底隆起或產生流砂。在飽和軟粘土中會產生流土,在礫石土層中則由於其中的細顆粒流走而產生管湧現象。這些滲透不穩定現象的出現,會危及基坑的安全。
2.水泥深層攪拌樁技術是運用水泥土攪拌樁方法,通過對單樁樁位及垂直度的控製,鄰樁的搭接質量及時間的控製以及相鄰施工段搭接的控製,促使水泥加固牆體達到連接,具有較小的滲透係數存在,通常在深基坑的防滲維護中得以適用。
3.水泥土的強度及滲透係數取決於被處理土的性質和加固所使用的水泥品種、標號、摻入量等。水泥土的抗壓強度隨著水泥摻入量的增加而增大,滲透係數隨著水泥摻入量的增加而減小。工程常用的水泥摻入比為7%~15%,其強度標準值宜取試塊90天齡期的無側限抗壓強度,一般可達500~3000Kpa。28天齡期的滲透係數一般小於a*10-7cm/s。
二、深層攪拌水泥樁的適用條件及優缺點
深層攪拌水泥樁適用於處理淤泥、淤泥質土、粉土、含水量較高且地基承載力標準值不大於120kPa的粘性土等地基。當用於處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時,宜通過試驗確定其適用性,加固寬度一般在18m以內,冬季施工時應注意負溫對處理效果的影響。這就要求工程地質勘察應查明填土層的厚度和組成,軟土層的分布範圍,含水量和有機質含量,地下水的侵蝕性質等。
1.作為一種常見的地基處理方法,深層水泥攪拌樁的優點主要包括以下幾點:
(1)深層水泥攪拌樁通過運用固化劑與原地及軟土實施就地攪拌的方式,能夠最大大度的實現原土的利用。
(2)在施工過程中,不會有噪聲、振動及汙染出現,且不會有地基側向擠出發生,對周圍原有建築物的影響較小,能夠在市區內及建築群密集的施工中得以運用。
(3)對比鋼筋混凝土樁基,能夠對大量鋼材得到節省,從而降低了施工成本。
2.深層水泥攪拌樁的缺點是由於其恩狗對複合地基承載力的提升造成製約,承載力通常低於160KPa。當對複合地基的承載力要求較高時,攪拌樁的優勢無法顯現。其次,在攪拌樁施工中具有較高的技術要求,導致容易出現質量事故。
三、現場施工工藝
1.施工準備
進行深層攪拌樁前,施工場地整平標高比設計樁頂高程高出50cm,如場地平整時局部出露淤質土或其它軟弱土層則將其開挖至設計樁頂高程,然後回填50cm厚砂墊層。溝塘處需打設攪拌樁時,應先抽水、清淤及素土填平。設備準備就緒,本工程采用單攪拌葉片噴漿方式的深層攪拌機,配備直徑50cm的鑽頭機導向架內外側都必須標有醒目的刻度(由上而下1m標一個刻度),以便施工時隨時觀察下鑽深度;鑽機導向架中間掛有能反應鑽機垂直度的標線。
2.現場施工工藝
放線定樁位→鑽機就位→預攪下鑽至設計深度→噴漿力攪拌邊提升鑽杆→至樁頂(地麵以下25cm)處停止攪拌→全程複攪一次(如整樁設計漿量還有剩餘,應在複攪中繼續噴完)→提升至地→關閉攪拌機械→移至下一樁位繼續施工。
3.施工中的注意事項
(1)對需要采用深層攪拌法進行施工的橋梁現場進行平整處理。對地上、地下及空中存在的一切障礙物進行清除。當場地處於低窪時,應運用粘性土料實施回填,避免有雜填土進行摻加。若地表有過軟現象發生時,應運用避免施工機械失穩的措施進行運用。
(2)在正式施工之前,應對施工現場的各項施工工藝進行試驗,從而對布置形式、柱徑、提升速度、下沉速度以及噴漿壓力等技術闡述進行確定。還應對單根樁的設計用漿量進行掌握,使其達到在一次或兩次提升過程中實現均勻噴射且噴完,從而對提升速度實施高速攪拌,確保水泥漿沿樁體實現分布均勻。