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摘要:水泥攪拌樁是我國在20世紀末發(fā)展起來的地基處理新技術(shù),它是通過特制的深層攪拌機械在地層深部就地將軟土和水泥強制拌和,使軟土硬結(jié)而提高地基強度。這種方法適用于軟弱地基的處理,對于淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土及飽和性土等軟土地基的處理效果顯著,處理后可以很快投入使用,施工速度快,在施工中無噪音、無振動,對環(huán)境無污染;投資省。本文主要介紹水泥攪拌樁現(xiàn)場管理、施工控制要點、控制方法,并總結(jié)了幾點體會。

關(guān)鍵詞:水泥攪拌樁;現(xiàn)場施工;管理控制

隨著國內(nèi)高速公路不斷的建設,高速公路工程管理的不斷完善,對于工程施工質(zhì)量的檢驗標準也不斷的提高,水泥攪拌樁工程普遍用于高速公路、機場、高層建筑的地基處理加固工程。雖然施工工藝已相對成熟和完善,但隨著管理者對水泥攪拌樁不斷深入的認識,使得其施工質(zhì)量越來越令人擔心,讓人總覺得其施工質(zhì)量十分難于控制。雖然施工單位、監(jiān)理單位及業(yè)主單位在水泥攪拌樁的施工工程中已經(jīng)下了非常大的監(jiān)管力度,但最終大多數(shù)收效甚微,本文通過多年的軟基施工管理經(jīng)驗,總結(jié)出了一些結(jié)論,希望能與大家共同探討。

一、施工前準備工作

1、施工機械的和電腦記錄儀的選配

目前用于水泥攪拌樁施工的機械主要有兩種:

一種是武漢產(chǎn)的PH-5、PH-7粉漿兩用型樁機,此樁機最大施工深度一般為18米以下,其施工轉(zhuǎn)速與下鉆的速度成正比例關(guān)系,由于其施工底盤高度的限制,當用于水泥攪拌樁施工時最多只能配置4個攪拌刀片,其行走部分采用液壓腿,十分靈活,工作效率相對較高,適用于施工樁長較短,土質(zhì)為砂性土、亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土的段落,當土質(zhì)為純淤泥時,建議不采用。

一種是上海和宜興產(chǎn)的STB-1型專用水泥攪拌樁樁機,其行走部分采用軸管,移動起來比較困難,每次移動都需要枕木鋪墊調(diào)平樁機,垂直度控制起來也較麻煩。其下鉆速度主要靠卷揚機的轉(zhuǎn)速來控制,當遇到局部硬層時只能靠加大動力頭重量和增加豎向破土刀片來穿透它。為增加水泥攪拌樁的均勻程度,當遇到土質(zhì)較差的段落時可視情況將鉆桿上的刀片增加至6~8個。適用于所有土層水泥攪拌樁的施工。

1、2電腦記錄儀的選配

從施工資料的規(guī)范化角度考慮,電腦讓每一根樁的施工資料清晰完整,給人一種安全的寄托。但從現(xiàn)場施工控制的角度上來考慮,電腦只不過是一個擺設罷了,它讓領導安心,實際上目前市場上的水泥攪拌樁部分電腦產(chǎn)品它除了能增加操作人員的施工難度以外,其他根本是一無是處。但如果真要讓電腦起到一部分的控制作用,那就要注意選配電腦了。①首先要求電腦內(nèi)的時間必須為北京時間,由廠家統(tǒng)一設定,不允許有自行調(diào)整的功能;②電腦必須取消存儲功能,施工過程中采用實時打印,當下一根開始時上一根的資料自動消失;③深度計經(jīng)檢查準確無誤;④電腦經(jīng)檢查符合要求后由項目部統(tǒng)一貼封條,不可私動。此目的主要是控制單樁施工時間、假資料的出現(xiàn)和施工樁長的弄虛作假。

2、施工場地及其他準備

2、1施工場地一定要平整,且在一側(cè)要開挖排水邊溝,保證雨季場地不積水,給樁機組創(chuàng)造一個好的施工環(huán)境。

2、2對于溝塘回填的路段,回填土每層填厚不得大于50cm,壓實度不得小于70%,且不大于85%,以保證水泥攪拌樁的成樁效果。

2、3建好水泥庫,水泥庫凈面積不得小于42平方米,同時最大庫存量不得小于80噸,確保水泥的檢驗周期及防止雨季由于水泥進場困難而導致停工的情況。

2、4在樁機的井架上準確畫出每米的深度標示線,在鉆頭落地的情況下準確標示出“零”起點的位置。

2、5將樁機鉆頭上的橫向攪拌刀片增加至6個,并在井架的正面和側(cè)面掛上垂球,用紅油漆標示出垂球的中心位置。

2、6召集所有現(xiàn)場施工負責人員及樁機組機長召開施工前技術(shù)交底會議,主要落實施工工藝、施工過程中的管理制度、資料的統(tǒng)一、檢測要求及付款方式等,將項目部的管理方式及指導思想落實到每一個施工人員,有效提高他們的認識和警惕程度。為進一步保證工程的施工質(zhì)量奠定良好的基礎。

二、施工技術(shù)控制

1、確定持力層必須準確,樁體一般最多以進入持力層50cm為宜,不宜過深,否則將會產(chǎn)生三個方面的危害:①由于底部壓力過大,水泥漿無法滲入,底部無法成樁,最終導致樁長不足②由于底部一般多為粘土或亞粘土,土質(zhì)過硬,帶漿下鉆困難或無法下鉆,土體無法拌碎。當不帶漿下鉆時,土體由于無法拌碎多會導致糊鉆的情況,土體與鉆頭形成一個圓柱體形狀,造成積壓樁內(nèi)土體,發(fā)生掉樁頭或樁內(nèi)水泥漿外溢的情況。③水泥攪拌樁施工一般多為下鉆噴漿,如果進入持力層過深,為防止下鉆堵管只能一直噴漿,但由于底部下鉆速度其慢無比,導致底部水泥漿用量嚴重過多,造成水泥漿順著鉆桿溢出地面,且直接縮短了樁體的施工時間。

2、為保證樁體攪拌均勻,樁機鉆頭應焊接至少6個橫向攪拌刀片,且在每個橫向刀片上焊接1~2個豎向攪拌刀片,同時保證樁體的豎向攪拌效果,豎向攪拌刀片長度>5cm,寬度≥2cm。

3、在樁機井架的正面和側(cè)面一定要吊掛垂球,垂球重量不小于2kg,防止施工時樁機傾斜,最終導致檢測時樁體無法檢測到底,到時候樁體質(zhì)量固然再好也是惘然。

4、為了保證水泥漿的配合比滿足要求、每根樁所使用的的水泥漿量均勻充足,且考慮方便現(xiàn)場施工人員的操作和旁站人員的監(jiān)督。若所施工的樁長皆為統(tǒng)一長度,可將單根樁所需的水泥漿一次拌制或分兩次拌制完成;當樁長較短時也可一次拌制2~3根樁所需的水泥漿,使用時可在水泥漿罐的罐壁上焊接出每根樁需用水泥漿的深度刻度線。

5、由于現(xiàn)場施工過程中,施工工人素質(zhì)相對有限,拌制水泥漿時并不能嚴格按照書面上的要求去制作水泥漿,勢必造成施工過程中水泥漿拌制和使用的混淆,對施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的隱患。為了防止此類現(xiàn)象的發(fā)生,必須在水泥漿罐的罐壁上用稍大的鐵塊或螺絲帽焊接出用水面和水泥漿面的準確位置。因為每次拌制水泥漿所需的水泥是個定值,所以這樣就完全足以避免水泥漿配合比不準確的情況。

6、當施工過程中發(fā)現(xiàn)地層某深度出現(xiàn)硬層時,可根據(jù)地質(zhì)情況進行相應的處理:

①當此段硬層小于50cm時,若下鉆相對比較容易,可稍稍放大回漿量,短時間內(nèi)穿透此硬層。若下鉆比較困難,不得任其緩慢鉆進,一方面要及時增大回漿量,另一方面要在動力頭上加大配重,并在最下面的兩個橫向攪拌刀片上焊接鋒利的破土刀片,使其能夠迅速穿透此段硬土層。

②當此段硬層大于50cm時,可將此土層作為持力層,無須繼續(xù)深入。防止此段土層難于拌碎,水泥漿深入困難,最終造成此處出現(xiàn)斷樁或造成樁體整體不合格的情況。

7、為確保樁體噴漿和攪拌的均勻性,針對上海和宜興產(chǎn)的STB-1類形的樁機施工時必須限定每延米的施工時間,一般每延米的施工時間控制在≥4分鐘/每米,此施工時間是指在正常施工情況下,當?shù)刭|(zhì)較復雜時,應適當增加施工時間。

8、根據(jù)復合地基承載力計算及受力分析,樁體6m以上的部位基本承受了上部荷載的70%以上,越往下部受力漸漸越來越小,因此施工過程中應特別注意加強上部樁體施工控制工作。

9、旁站人員每天必須記錄所管轄樁機的具體施工情況,其中包括:當值期間樁機施工是否正常、有無機械損壞情況,修理時間,修好后開工時間、有無無故停機的情況,停機時間及開機時間。有了此記錄,那些企圖投機取巧之徒便無計可施了。給他們的只有兩條路,一是走人,二是老老實實施工。

面對水泥攪拌樁數(shù)量龐大的施工人員、管理人員,并不是哪一個人有多大能力就能夠全部管理起來的,水泥攪拌樁最終管理的成敗與否取決于管理者對水泥攪拌樁的認識深度和管理方向,且是否能建立一個處于受控狀態(tài)下系統(tǒng)的管理網(wǎng)絡。