软基处理粉喷桩施工控制
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公路软基处理粉喷桩应用和质量控制公路是我国陆上交通的重要的组成部分,新时期以来我国加强了对于公路等基础设施的建设力度,目的是在未来一段时间内构建起完善的公路交通网络。
在公路的建设过程中会面临着各种复杂的地质状况从而对公路的施工造成极大的困扰,软土路基是一种在公路建设过程中较为常见也是影响较大的一种地质,造成软土路基的情况较为复杂,如在公路的施工过程中未能处理好软土路基将会导致建成后的公路在使用的过程中因公路路基不断沉降而影响公路的正常使用。
因此做好软土路基公路的建设关键是要做好软土路基的处理,粉喷桩技术是一种在软土路基施工中较为常用的一种技术,具有固化效果好、适用范围广等的特点。
文章将在分析粉喷桩施工技术特点的基础上对如何做好粉喷桩技术的应用进行分析阐述。
标签:软土路基;粉喷桩;应用;施工要点前言粉喷桩技术是一种在软土路基施工中较为常用的固化技术,相较于强夯法、塑料排水板法、超载预压法等方法在固化效果上较为明显。
粉喷桩技术应用效果好但是施工工艺较为复杂,需要在粉喷桩技术施工中引起足够的重视。
做好粉喷桩技术施工技术要点及粉喷桩技术施工质量控制措施的分析对于提高粉喷桩技术的施工质量有着极为重要的意义。
1 粉喷桩技术施工原理及特点粉喷桩技术施工时其主要通过利用水泥粉体作为软土的固化剂通过利用压缩空气来将水泥粉喷入到地层中以便将水泥粉与软土进行充分的混合从而实现软土的固化。
在粉喷桩技术的应用过程中对于所使用的水泥标号等的信息需要结合软土的特点及公路工程所需要的地基强度等进行选取。
粉喷桩技术能够在黏性土、淤泥以及饱和黏土等地质情况下取得较为良好的固化效果。
在粉喷桩技术的应用过程中相较于其他的几种固化技术具有以下的特点:(1)使用粉喷桩技术能够充分吸收软土中的水分从而取得较为良好的固化效果。
(2)粉喷桩技术在应用时通过粉喷桩和周围土体的共同作用从而使得粉喷桩周围能够形成复合地基从而使得土体能够具有更大的承载力。
铁路路基软基处理粉喷桩施工质量控制的方法【摘要】本文就如何对粉喷桩施工质量进行控制,提出了除旁站监理外,采用电脑喷灰记录仪进行控制,并对该仪器的使用方法及注意事项等进行分析,提出了具体的解决方案。
【关键词】粉喷桩;质量;电脑记录仪控制;方法1 概述哈尔滨铁路局新建前抚铁路工程,全线169.4km,其中粉喷桩地段分别为dk51+200~dk51+500.dk57+700~dk57+900,设计粉喷桩数量共计17417m3(880704延米)。
软基深度为8.0~10.0m左右,设计对软基处理方式是采取水泥粉喷桩。
设计指标按照等边三角形布置,桩距1.5m,桩径0.5m,水泥掺量60kg/m。
2 问题的提出全线88万延米粉喷桩施工质量主要是通过部门指派的现场旁站来加以控制。
旁站的工作量也比较大。
同时,现场旁站难免良莠不齐,责任心各异。
无形之中对粉喷桩的质量控制产生了巨大的压力。
现场旁站控制的核心是保证运到现场的水泥按设计的喷灰量全部喷到地下去。
粉喷桩必须在打设过程中穿透淤泥层进入持力层50公分,且要喷灰均匀,全程复搅。
不得出现夹层和沉桩。
通过现场旁站来控制好粉喷桩的质量是很难的,如何更加有效地控制粉喷桩的质量?这是本文讨论的重点问题。
3 粉喷桩质量控制的新方法3.1 电脑喷灰记录仪原理一台电脑喷灰记录仪分主机和分机两部分,主机一般要装在储灰罐的传感器附近,分机一般装在桩机的操作台位置。
3.2 电脑喷灰记录仪的安装方法3.2.1 将主机的a.b.c.d与分机的a.b.c.d的四芯电缆对应连接;3.2.2 将深度传感器安装在桩机的大链轮轴内,在压盖盘中心打孔穿入螺孔拧紧即可固定分机;3.2.3 将深度传感器的地兰黄红电缆与分机上的地兰黄红电缆连接;3.2.4 将三只称重计量传感器接在大灰罐内,按号接入主机背板i.ⅱ .ⅲ上;3.2.5 将交流220v电源接入主机背板。
3.3 电脑喷灰记录仪的操作要领3.3.1 接通220v的电流电源仪器“嘟”的一声,主机此时即可显示当时的时间3.3.4 a.当下钻开始,钻头接触地面时。
2011年第4期 (总第206期) 黑龙江交通科技
HE LLONGJIANG JIAOTONG KEJ No.4,2011
(Sum No.206)
公路软基处理中粉喷桩施工工艺应用及质量控制 王磊 (河北省唐山市交通运输局公路工程处)
摘要:随着我国高速公路的快速发展,粉喷桩软基处理技术得到了广泛应用,该施工工艺简单易学,适用范 围广,适用性强。结合工程实例,探讨粉喷桩处理公路软土地基的施工工艺及粉喷桩质量控制方法。 关键词:公路;软基处理;粉喷桩;施工工艺;质量控制 中图分类号:U416.1 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2011)04—0030—01
1引 言 粉喷桩又称加固土桩,是深层搅拌法加固地基方法的一 种形式。深层搅拌法是把水泥、石灰等材料作为固化剂,通 过专门的搅拌机械将软土和固化剂进行搅拌,利用产生的物 理一化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳性,并一定强 度的优质地基。粉喷桩是采用粉体状固化剂来进行软基搅 拌处理的方法,也是加固饱和软粘土地基的一种新型方法。 粉喷桩非常适合于加固饱和软粘土,目前国内用于最多的就 是加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。下面 结合工程实际对粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与质量 控制进行探讨。 2粉喷桩施工工艺应用 某高速公路所经K31+220一K31+860路段为水田地 段,其土层状态基本是表层1~3 m厚为硬塑层,其下5— 8 m厚为软、流塑层,再下为硬塑层。该路段设计采用粉喷 桩进行处理软土地基。 2.1施工工艺流程 整平原地面——钻机定位——钻杆下沉钻进——上提 喷粉——复拌——提杆出孔——钻机移位。 粉喷桩钻机就位后先预搅下钻到设计桩底,提升时开始 喷干水泥粉搅拌,当钻头提升到设计桩顶标高时停止喷粉, 并对桩上部的5 m长范围内重复搅拌一次。 2.2施工准备 粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料:施工场地的工 程地质报告,粉喷桩设计桩位图,原地面高程数据表,加固深 度与停灰面高程以及测量资料等。 粉喷桩施工之前,应该先把场地整平,清除地面以下包 括石块、树根和垃圾等在内的一切障碍物,进行准确的桩位 防样。在比较低洼的地段,应该先进行排水清淤,然后再进 行回填素土(不能回填杂填土)直至整平高程。本路段处于 水田地段,施工前进行开挖纵向和横向排水沟,将水田中水 排走,并晒干。晒干后对开挖的排水沟及局部低洼不平的地 方用砂砾土进行回填补平并压实。而对K31+430一K31+ 460段因其表面硬塑层较薄而不能满足施工机械行走要求, 则采用砂砾石铺设30 em的垫层,以保证施工顺利进行。 施工机具准备,进行机械组装和调试运行。 材料准备。施工前应预备足量的水泥材料(P.032.5水 泥),以能够保证连续施工为度。所备水泥质量应符合设计 要求,并有产品合格证及经试验认可,不得使用受潮、结块的 水泥。 确定施工技术参数。正式施工前应进行成桩试验,以确 定粉喷桩施工的各项技术参数,本工程试桩为5根,通过试 桩确定钻进速度为1.5 m/rain,提升速度为1.45 m/rain,搅 拌速度为20 r/min,喷气压力为0.20 MPa,单位时问粉喷量 收稿日期:2011—02—15 ・30・ 为87 kg/min。 3施工质量控制 粉喷桩必须根据成桩试验的技术参数进行施工,操作人 员应如实记录压力,喷粉量、钻进速度、提升速度、钻人深度 及每根桩的钻进时间等,监理人员应随时检查记录情况。 为保证粉喷桩的竖直度,开钻前应检查钻机导向架和钻 杆的竖直度,使其偏差不超过1.5%。 严格控制钻机下钻深度、喷粉标高和停喷标高,确保粉 喷桩长度。当钻头提升到地面下不足50 cm时,喷粉机应停 止喷粉,否则将导致水泥粉喷出地面而造成不必要的浪费及 污染。 粉喷桩施工时,泵送水泥必须连续,水泥用量和泵送水 泥的时间应有专人记录,其用量不得小于设计值。施工中若 发现喷粉量不足,应整桩复打,复打的喷粉量应不小于设计 用量。如果遇有故障而中断喷粉,在第二次喷粉接桩时,其 喷粉重叠长度不得小于1 m。 定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用 的钻头定期复核检查,其直径磨耗量不得大于1 em。储粉 罐容量应不小于一根桩的粉量外加50 kg,如储量不足时,不 得进行下一根桩的施工。 4质量检测方法 粉喷桩属下隐蔽工程,施工质量受机具、施工工艺、施工人 员的责任心等多种因素的影响,因而其质量控制贯穿于施工的 全过程。因此,在施工过程中必须随时检查桩位、竖直度、桩长、 喷粉量及复拌长度。在成桩3~7 d内按2%的频率进行浅部开 挖桩头并破去30 ̄50 em,检查成桩直径及搅拌的均匀性。成桩 28 d后,按2%的频率翻于钻芯取样,检查成桩的完整性及桩长 与施工记录是否吻合,并从桩的上、中、下三个部位各取一芯样 组成一组试件进行元侧限抗压强度检测。 4.1 桩位、桩距的检测 桩位、桩距的检测主要是对施工放样进行检查。本路段 处于直线段内,桩位的测放方法比较简单,其主要是采用全 站仪在路线方向上每50延m测放一断面,每断面定出左、 中、右三个点位,再用钢尺拉线逐桩测放桩位。本路段随机 对690根桩的桩位和桩距进行了检测,其最大偏差为 80 mm,最小偏差为40 mm,符合要求。 4.2竖直度的检测 粉喷桩的竖直度主要是在钻机就位后开钻前进行检测, 在施工钻进过程中随时目测检查,一旦发现偏差较大则应停 钻进行复核检查。如果竖直度检测不符合要求,则应提杆重 新调整钻杆竖直度,再重新开钻施工。竖直度的检测方法是 采用吊锤配合水平尺进行测量,吊线偏离钻杆的水平距离与 吊线长度的比值即为钻杆的竖直度。 (下转第32页) 总第206期 黑龙江交通科技 第4期 统计。 1.5夯击完成后检测 选定有代表性部位,按强夯前的深度,分别对路基下 50 cm处、80 Cln处、120 cm处压实度进行检测,并与夯前记 录进行比较(见表1)。 表1夯击前、后压实度比较结果 2质量保证措施 (1)施工前由施工员在施工图上对夯点进行编号,施工 对号进行,防止漏夯。 (2)夯锤落距在施工前由测量员、技术员共同测量,并 做标识,质检员复测确认,施工过程中由测量员控制。 (3)夯击次数由测量员控制,并具体负责编写强夯施工 记录。 2.1强夯中的安全措施 (1)建立健全各项安全制度和防护措施。 (2)施工时,对施工现场要尽量采取隔离措施,确保非 工作人员进入作业区。工作人员应在起锤后距夯点15 m外 并戴好安全帽,严禁在吊臂前站立。 (3)加强对施工现场附近建筑物的观测,在强夯现场, 距夯击点50 m内如果有建筑物,必须要挖深不低于1.5 m 的减振沟,以保证建筑物的安全。 2.2强夯应用的建议 根据现有的强夯经验,结合施工现场的实际情况,特提 出以下三点建议。 (1)公路升级单侧及两侧加宽路段的强夯应用。 在道路施工工程中,一般都采取单册或双侧加宽,其施 工工艺是先对灰土层下60 cm进行全部开挖,然后分层填筑 压实,如果采用强夯施工,把需要加宽的部分清底,加大分层 填筑厚度,再对新填路基进行强夯,这样,既减轻了由于不均 匀沉降造成的路面纵向裂缝,又能节省一部分人力、物力,大 大提高了工程进度,也确保了工程的质量。 (2)坑塘的强夯应用。 在一般公路施工中,经常会遇到大坑、鱼塘,如果采用传 统的施工方法,即先排水后,再清淤,分层填实,这样施工难 度会大大增加,特别是对于那些常年集水的坑塘,再现实施 工中会遇到种种意想不到的困难,如果采用强夯技术,集中 填土4—5 m,然后再进行强夯处理,对于坑塘较深的,可分 层填筑,分层强夯处理,这样,可有效的降低部分施工难度, 大大提高工程进度及保证工程的施工质量。 (3)桥涵、台北回填的处理应用。 通常情况下,桥涵台背回填一般采用8%或10%石灰土 或透水性材料,由于施工作业面较为狭小,大型机械作业不 太现实,通常采用人工夯或人工配合小夯机作业施工,回填 厚度夯实后一般施工要求不大于15 cm,施工速度极慢;在 工期紧的情况下,通常加大回填作业面,配合三轮压路机施 工。根据菏泽的土质状况,实际达到要求压实度较为困难, 而应用强夯技术后,在回填材料符合要求的情况下,有明显 优势;加快台背填土的整体沉降,使整个台背土体迅速趋于 稳定,从而加快了工程进度。
公路工程软基处理——粉喷桩施工技术要求1、粉喷桩所用水泥由承包单位采购,但必须符合质量要求。
根据本地区水泥生产厂家较多、品牌杂、质量好差不一的情况,为保证工程质量,粉喷桩施工用水泥必须采用年产50万吨、回转窑生产厂家生产的水泥。
2、粉喷桩施工前,应先查看设计单位提供的地质资料,摸清软土的性质和深度,对不明地质或对设计地质资料有疑问时,应采用静力触探补探查明软土层的深度变化情况,使粉喷桩打设在相对硬层上(qc≥800kpa)。
同时对含水量特别大、粘性重、含有机质的软土应通过室内试验或试桩确定合理掺灰量。
3、粉喷桩施工前,必须进行成桩工艺试验,试桩的目的是:①提供满足设计喷粉量的各种操作参数。
例如管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、喷粉机转速等。
②验证搅拌均匀程度及成桩直径。
③了解下钻及提升的阻力情况,并采取相应的措施。
④确定该地质条件下,符合质量要求的合理掺灰量(土质差、粘性重、含水量大时一般按两至三组掺灰量试桩,每组比设计掺灰量增加5Kg,每组试桩一般为3根)。
⑤确定进入持力层的判别方法。
4、工艺试桩成桩28天经取芯检测合格后方可进行粉喷桩施工。
5、粉喷桩机机架或钻杆应做好明显标记,画上钻进刻度线,标写醒目的深度。
6、粉喷桩施工机械必须配有可以控制桩身每米喷粉量的记录器,并能打印出每根桩每米的喷粉量记录,所有计量设备应为经省、市计量局鉴定合格的产品,以便使桩身每米喷粉量在施工过程中得到保证。
记录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定或操作时间、深度、喷粉重量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数,防止伪造施工记录。
7、打设过程中,要确保竖直度,应用吊锤等方法检测。
每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个0.5Kg重的吊线锤,并画上垂直线。
8、水泥的堆放必须符合防雨、防潮的要求,严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。
9、钻头的磨损量不得大于1cm。
10、粉喷桩应尽量打设至持力层,并进入持力层50cm左右,判别是否进入持力层的方法可由钻机钻到最深时的下钻速度和电流表的读数来判定,这两个参数在工艺试桩时由监理确定。
公路工程粉喷桩的施工控制摘要:粉喷桩技术被广泛应用于软土地基处理。
笔者结合多年的工作经验,介绍了粉喷桩的概念,讲述了粉喷桩的施工工艺和粉喷桩处理软土路基施工时的操作要点,最后对粉喷桩施工的质量控制进行了阐述,以提高软地基承载能力,减少地基的沉降,确保了工程的质量。
关键词:公路;粉喷桩;软土地基;质量控制1 粉喷桩概述粉喷桩是粉体喷射深层搅拌法的简称,它是深层加固处理技术的一种。
其原理是通过专用的深层粉体喷射搅拌机,将粉状加固料如水泥、石灰粉,用压缩空气喷入地基深部,凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合,就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体,桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应,使软土硬结,从而使桩体与桩间土一起组成复合地基,起到加固地基的目的。
2粉喷桩的施工工艺2.1 施工设备严禁使用非定型产品或自行改装设备;进场设备必须配备性能良好的能显示钻杆钻进时电流变化的电流表,显示管道压力的压力表和计量水泥喷入量的电子秤或流量计。
2.2 室内配比实验粉喷桩处理软基效果为何,很大程度上取决于配比的选择是否适合当地工程地质条件。
各标段承包人和监理单位在施工前必须根据设计地质资料和动力搅拌资料,按有关规范要求做室内配比试验。
1)粉喷桩加固料宜采用425# 普通硅酸盐水泥,水泥用量因天然含水量而异,按以下方法配比:W1≤50%,水泥用量50kg /m;50%<W1≤70%,水泥用量为55kg/m;W1>70%,水泥用量为60kg/m~65kg/m。
2)加固处理的强度,应以无侧限抗压强度衡量,试件养护龄期为7d,28d,90d,要求R28≥0.8MPa,R90≥1.2MPa。
2.3 现场工艺性试桩根据室内配比进行工艺性试桩,试桩应达到下列要求:1)钻进速度V≤1.5m/min;平均提升速度Vp≤0.8m/min;搅拌速度R≈30 转/min;钻进、复搅与提升时管道压力:0.1MPa≤P≤0.2MPa;喷灰时管道压力:0.25MPa≤p≤0.40MPa。
粉喷桩处理软基设计方法及施工质量管理本文针对目前我省高速大路建设中大量采纳粉喷桩处理软土地基的工程实践,从设计方法与施工质量管理两个方面具体阐述了保证粉喷桩工程质量的有效措施,以提高我省粉喷桩处理软土地基的设计与施工水平。
测点。
1.3.1.2 观测频率路堤施工期:每填两层观测一次,路堤填超群过极限高度之后,每3d 观测一次,直至稳定再转入正常观测。
预压期:第一个月每7d 观测一次,其次个月至第三个月每15d观测一次,从第四个月起每一个月观测一次,直到铺筑路面前。
路面结构层施工期:一般分为底基层、基层和面层,各层次的沉降观测每填筑一层至少应观测一次。
路面施工结束后,每月观测一次,至交工验收。
1.3.1.3 水准点的设置水准点应设在不受垂直和水平方向变形影响的结实的地基或永久建筑物上,宜选择在老路有灌注桩的桥梁上,多年老房子的地坪上或岩石山体等处,其位置应尽量满意观测时不转点的要求,每三个月用路线测设中设置的水准点作为基准点,对设置的临时水准点校核一次。
桥梁工程结束时,为了削减沉降观测由地面水准点传递到路面的高差影响,可将地面水准点转测到有灌注桩的桥头耳墙角上。
1.3.2 侧向位移(稳定)观测1.3.2.1 侧向位移点及其基桩的布设侧向位移点布设在路堤两侧的坡脚处,基桩必需布设在坡脚外路堤沉降影响范围以外,一般状况下应布设在离坡脚20m以外。
观测断面仅在预压施工高度超过5m的路段上设置,纵向间距为50m.1.3.2.2 观测及其频率侧向位移桩和基桩设置好以后,采纳钢尺量测位移桩与基桩之间的距离,量测钢尺的拉力为5kg,有条件时也可用红外测距仪量测。
观测工作在路堤填超群过极限高度时开头,其频率为每天观测一次,直至路堤达到设计的施工标高。
1.4 不稳定状态的推断标准路堤在填筑过程中,若中心日沉降量达到1.5cm/d,或日侧向位移量达到0.5cm/d时,标志着不稳定状态消失,应马上停止加载。
1.5 路面铺筑前沉降稳定的推断当连续三个月观测的沉降量平均不超过5mm时,可以卸载并开头路面铺筑工作。
软基粉喷桩处理施工技术摘要:随着时代的不断发展,人们生活水平不断提高,对于公路建设的要求也越来越严格,其中对于路面的要求也逐渐提高,本文就软基粉喷桩处理施工技术进行深入的探讨,希望能对公路建设有所帮助。
关键词:软基粉喷桩,处理,施工技术一、引言在公路工程建设中,技术人员需要对路面进行整理,也是铺路基的过程,在这个过程中,技术人员常常会发现有一种软土路基,这是一种因为地质原因而导致的路面质量不良的地基,它的成因和构成比较复杂,而这种地基如果投入使用,往往会造成一定的经济损失,时间常了还会造成一定的人员伤亡与安全事故,所以,在工程中,一旦发现这种路基,通常都需要进行及时的处理。
目前,针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法。
本文作者结合处理软弱地基的实践,对粉喷桩加固处理软弱地基的质量控制作一些探讨。
二、软基粉喷桩处理施工概述如前文所述,软土路基对于公路建设与公路使用都是十分不利的,所以,技术人员可以采用粉体喷射以及水泥搅拌加固软基的技术,对软土路基进行加固,通常都是利用水泥等作为固化剂,通过特制的深层粉体喷射搅拌机,将粉状加固料用压缩空气输送至钻头,并以雾状喷射到加固地基的土层中。
同时,技术人员再凭借水泥搅拌机的回旋钻头叶片的旋转,在设计中,对软土路基的加固深度进行扩大,和原位软土进行强制的搅拌混合,利用水泥吸水与土壤颗粒发生水解、水化反应并进行阳离子交换等物理化学作用,使软土形成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥柱状体(简称粉喷桩)。
这些强度和刚度较桩周土高出若干倍的柱状加固体与桩间一起构成复合地基,在稳定地基土的同时提高其强度,使地基土的工程性质得到局部改善,从而达到加固地基的目的。
三、影响软基粉喷桩质量的因素1 在公路建设中,不同的软土路基,往往性质大有不同,所以,技术人员应当先对软土路基的性质进行判断,然后再进行施工,而影响粉喷桩强度的地基土的性状因素主要有以下几种:(1)土的塑性:粉喷桩适用于多种软弱土,但加固质量与土质有关水泥对于软土的加固效果随其塑性的增加而减弱,土的颗粒越细或高塑性矿物成份越多,水泥土的强度越不易提高。
粉喷桩施工规范篇一:粉喷桩施工安全规程粉喷桩施工安全规程一、设备的安装、移位、使用应遵守下列规定:1、起立井架前,要垫实、支牢液压支腿,连接好龙门架,并紧固连接螺栓。
井架立起并与支架连接后,严禁操作立架油缸油路控制的手柄;2、小灰罐及大灰罐安装要稳固,各部件连接要紧密可靠。
安全阀、压力表要保持完好,性能可靠。
在使用前,必须进行打压试验。
3、钻杆连接要刚、直。
吊起钻杆前要连接好管路,并进行通风、通水试验。
二、成桩作业应遵守下列规定:1、开孔前必须认真检查安装质量,进行试车,发现问题及时排除。
2、桩机操作人员有得少于2人,司钻必须坚守岗位。
上灰工要戴好防尘口罩和防护服。
3、司钻与供灰人员要密切配合。
送气或送水、送浆、送灰时,空压机、灰浆泵操作人员不得离开岗位,认真观察压力表和送灰情况,发现异常,立即通知桩机操作人员。
4、启动动力机和闭合离合器前,必须通知操作人员躲开危险范围;主机工作时,人员应避免在井架正前方逗留。
5、贮灰罐未经卸压,严禁开盖上灰,必须认真筛除灰中纸屑、杂物,灰浆必须过筛后方可泵送。
6、贮灰罐内压力达到0.6Mpa时,要立即关停空压机。
罐体带压时,禁止松紧各连接口的螺纹付,禁止用力敲打罐体。
7、钻杆堵塞、清除喷口堵塞物时,要躲开喷口,防止钻杆内余压喷出粉体伤人。
8、起、放钻杆要保护好下端丝口,工作人员要躲开开钻杆起落范围。
9、要及时理顺风胶管,防止胶管缠绕钻杆。
处理胶管缠绕钻杆或修理风接头时,必须停机。
10、粉喷搅拌提升至离地面0.5m时,要停止送灰。
三、移位整机步履移位时,场地坡度不得大于5o。
下底架较低一端加垫枕木,保持整机平衡;如果场地不平,则支承盘离地面高度不宜过大。
移位时,应指定专人分配制度电缆及胶管。
四、现场用电严格执行施工现场用电安全规程,每班检查电气设备、电缆及接头绝缘情况。
停止施工时,应及时切断电源,锁好配电箱、开关箱。
五、大雨、雷电、雪、雾及6级以上大风天气,应停止施工。
公路工程——软弱地基处理粉喷桩施工监理质量控制路基的填筑质量是道路工程质量的基础,路基中软弱地基处理的好坏,则是确保整个路基质量的关键。
它既是施工的难点所在,也是监理质量控制的重点。
本人在参加武汉白沙洲长江大桥汉阳岸引桥接线道路工程施工监理中,对该工程在处理软弱路基中采用粉喷桩的实施情况、效果和在实施中监理如何作好质量控制等问题谈谈个人认识。
一、工程概述接线道路工程为武汉白沙洲长江大桥汉阳岸引桥的配套工程。
起于汉阳升官渡汗家嘴立交,与318国道相接,止于汉阳岸引桥落地段,全长4793.2m。
设计道路路基宽32m,双向6车道,其中中央花坛宽2m,机动车道宽为2×12m,硬路肩宽2×2.25m,土路肩宽 2 ×0.75m(含0.25m栏杆)。
路面结构:面层为3cm厚细粒式沥青碎石混合料和6cm厚中粒式沥青碎石混合料,基层为45cm厚8%水泥稳定碎石层,底基层为15cm厚12%石灰稳定土。
道路沿线大部分地段地势低洼,水系较发育,鱼塘、水渠密布,部分线路还穿越北太子湖淤积区。
总之,其地质条件较为复杂,设计根据地质勘察报告,对淤泥层较厚的地段,采用粉喷桩加固处理软基。
二、粉喷桩加固软土地基的设计机理粉喷桩加固软弱地基是以水泥为加固料,通过专用的喷体喷搅机械,用压缩空气将水泥以雾状喷人拟加固的路基土中,由喷搅机的钻头、叶片旋转,把水泥与软土搅拌,使之达到混合均匀成为水泥土。
固化后形成圆柱状的固体,并对圆柱体周围的土体起着挤密作用,从而达到水泥土圆柱体与天然地基形成复合地基,籍以改善软土水稳定性,增加土粒间的粘结,达到提高软土地基的承载力,加快沉降速率和减少沉降量。
粉喷桩设计的桩径为50cm,水泥采用普通硅酸盐水泥,标号为425#,水泥掺人比15%,即每延米50kg,要求误差不大于2kg。
桩距采用梅花形布置,分别有1.0 ×1.3m、1.15 ×1.3m、1.25 × 1.3m、1.4 × 1.3m、1.5 × 1.3m、2.0 × 1.3m等几种形式,桩长分别为3—13m。
软基处理粉喷桩施工控制 汪荣勤 (江西公路桥梁工程局 南昌 330000)
摘 要:针对软土地基高填方路填土沉降难以控制,通过马芜高速公路粉喷桩处理软土地基的 成功实践,旨在介绍粉喷桩的施工过程中取得的经验和各种检测手段。 关键词:道路工程;软基处理;粉喷桩;控制
0 前言 马芜高速公路路基工程K36+050-K38+652段属长江下游地带。该段软土成因复杂,构成多元土结构,空间分布差异大,层位复杂。软土的厚度变化大,性质差异大。根据沿线地基勘探表明,分为三个地质层:I层软塑状低液限粘土,分布连续,深度0—2.3m。II层以流塑状淤泥低液限粘土为主,局部为淤泥质低液限性粉土,间夹低液限粉土质砂、低限粘土,深度为2.3—7m左右。III层以软~硬塑状低液限粘土为主,间夹中密状低液限粉土质砂,压缩性低,深度为7—14m左右。 通过计算分析,在小型构造物及桥台处进行深层地基处理,设计上采用粉体喷射搅拌桩(干法)处理软基,通过粉喷桩的间距来控制结构物的工后沉降。 1 施工原理 1.1原地基结构 原地基的结构表明:天然含水量、天然孔隙比的偏大,使得天然土的承载力偏低。通过粉喷桩处理以提高地基的整体承载力。桩体中的水泥土表明:水泥土强度与水泥水化物中的水化硅酸等水化物(CSH)的生量成正相关关系,CSH在水泥土中的作用是胶结作用,从而达到减少原天然土孔隙比的效果,同时水泥土含水量比掺灰前天然土的含水量要降低4%—8% 1.2粉喷桩施工 粉喷桩施工是通过带三叶片的涡轮钻头将水泥粉和粘土进行强制拌和,从而达到提高地基承载力的目的。 2 施工工艺 采用粉喷桩专用机械设备,打深能力不少于18m,成桩直径50cm,施工工艺:桩位放样——钻机就位——检验桩机整平机体——高压气打开喷粉孔——钻进到设计深度——反转提钻并喷水泥粉——至原地面以下30cm停止喷粉——重复搅拌——反转提升至地表——成桩结束——施工下一根桩。 3 设计参数 3.1强度参数 28天龄期取芯强度R28大于0.8Mpa、90天龄期取芯强度R90大于1.2Mpa、90天做静荷载试验,单桩承载力大于140Kpa,复合地基承载力大于120Kpa。 3.2沉降控制标准 一般路堤工后沉降控制标准为0.2m;涵洞通道结构物处工后沉降的控制标准为0.2 m;桥台桥头段工后沉降的控制标准为0.1m。 3.3按规范执行 现场施工严格按《软基处理施工规范》执行(见表1) 表1 项次 项目 单位 允许偏差 检查方法和频率 1 桩距 Cm ±10 检查2% 2 桩径 Mm 不少于设计 检查2% 3 桩长 Cm 不少于设计 查施工记录 4 竖直度 % 不少于设计 查施工记录 5 单桩喷粉量 % 不少于设计 查施工记录 6 强度 Mpa 不少于设计 抽查0.5%
4 施工前的准备
4.1原材料 粉喷桩加固材料选用业主指定的32.5级普通硅酸盐袋装水泥,项目部对水泥的采购、贮存及使用统一管理。水泥进入工地后存放在水泥棚中,为了避免水泥在棚中受潮,在地面上搁置木板支架作支垫。水泥入库、出库后严格登记水泥台帐,以便在施工时能及时核对每天完成的喷粉桩数量和水泥用量是否相符。每批水泥进场后,项目部实验室及时按频率抽检,检测水泥各种物理性能,必要时送总监办抽检。 4.2掺灰量配比确定 4.2.1土样物理性质实验 试桩前,项目部试验室
将分别选取有代表性位置进行钻孔取不同层面的天然土样。对取出的土样进行物理性质的实验(见表无侧限抗压强度Kpa 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
7 14 28 60 90
龄期/天
45kg/m 50kg/m 55kg/m
掺灰量 kg/m 无侧限抗压强度Kpa 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
0 0 10 20 30 40 50 60 70
7天龄期
28天龄期 60天龄期 90天龄期
2): 表2 各项指标 土类别 深度 天然 含水量 天然 孔隙比 压缩模量 (Mpa) 压缩系数 (Mpa-1) 第一层 0—2.3m 36.4% 1.031 3.47 0.59 第二层 2.3—7m 37.6% 1.052 3.13 0.63 第三层 7—14m 55.5% 1.615 1.89 1.382 4.2.2掺灰量的确定 通过室内45kg/m 、50kg/m、55kg/m三种灰剂量的配比和试件抗压强度试验发现:随着水泥掺量的增加,试件的无侧限抗压强度明显增加(见图2);且不同掺灰量的水泥随着龄期的增长,其无侧限抗压强度明显增加(见图3)。项目部在保证质量、节约成本的前提下,选用50kg/m的掺灰量。 图1、图2 4.2.3通过室内配合比进行试桩 通过试桩来确定搅拌次数、喷灰量、下钻的速度、提升速度及水泥泵中水泥粉压力等参数。本标段试桩共10根,且必须待试桩成功后方可进行大规模的粉喷桩施工,试桩后芯样的无侧限抗压强度作为桩身的标准强度。 4.3检测机具 施工之前应先检测粉喷桩钻机上的计量器和打印设备的完好性、准确性。电脑计量器必须送往市以上的计量单位标定、校核,贴标签进行密封后方可施工。 4.4场地整平 本标段粉喷桩均处于沟塘处,为了保证施工设备在施工现场能顺利施工,整平场地十分重要,对原有的沟塘进行必要回填、整平。 4.5配备相应的标志牌 如施工技术参数标志牌,施工责任牌等。粉喷桩在施工过程中,项目部技术人员采用24小时全过程轮班旁站,业主和总监办24小时随时检查,按标志牌的内容与现场进行核对。 5 施工控制 5.1施工放样 在粉喷桩施工前,根据路基宽度和设计参数在施工平面画布桩图。依布桩图放出施工区域大样,在每区域按设计桩距进行桩位放样。桥台位置布桩时,要保证灌注桩和粉喷桩有一定的间距,以确保灌注桩施工不出现坍孔。 5.2现场控制 项目部派专人负责粉喷桩的施工,要求粉喷桩施工进行24小时全过程旁站,且所有施工人员(包括技术员、施工员、机长)要求挂牌上岗,施工设备要求进行编号,主机塔架上标每m的刻度线(要求有反光标志),以便掌握钻入深度、复搅深度、复搅速度。 5.3为保证施工完桩体的竖直度能满足设计或规范
要求,在主机塔架上挂一重锤,通过钻机支腿的升降来调整主机塔架的竖直度,从而确保钻杆和桩体的竖直度。 5.4检查机具 现场施工人员开钻前检查钻机的计量器和打印机的完好性、准确性。随时检查施工完每根桩打印出的电脑小票的各项技术参数,对不符合设计要求的桩体及时采取补救措施。 5.5现场施工控制 5.5.1控制钻机速度 钻机以慢速启动钻进,正常
后换中速钻进,当钻头接近设计深度时挽回慢速钻进,钻头在原位转动1min。为保证钻杆中送粉通道的干燥,从钻进开始到喷粉期间应连续输送压缩空气。 5.5.2提升喷粉搅拌 在确认水泥粉喷至孔底后,
以1.08m/min的速度反转提升,在提升的同时连续喷粉。当提升到设计停灰标高后,应慢速在原地搅拌1—2min。 5.5.3重复搅拌 为保证桩体中水泥粉更均匀,须
再次将钻头下钻到设计深度,提升复搅时,速度仍 理论计算沉降实际沉降量
500cm 400cm 300cm 200cm 100cm -10cm -20cm
k36+050~k36+500路基沉降曲线示意图
控制在1.08m/min。 5.6现场施工应注意事项 5.6.1每根桩完成后,及时检查电脑小票中的各种技术参数。如出现桩体中喷粉量不足时,应及时整桩复打,复打的喷灰量应不小于设计喷灰量。如出现机械故障喷粉中断时,必须复打,复打重叠应超过1m。 5.6.2严格控制喷粉提升时的速度和复搅速度,严禁尚未喷粉的情况下提升钻杆作业。 5.6.3贮灰罐容量应超过一根桩的灰量加50kg,当贮灰量不足时,不得对下一根桩进行施工。 5.6.4施工过程中复搅时可能会出现卡钻头现象,因为经喷过粉的粘土与钻头的磨擦阻力增大,从而出现卡钻现象。可以采用复搅时沿钻杆加水减少磨擦阻力,以满足整桩复搅的需要。 5.6.5钻头经过一段时间施工后,应卸下来检查其尺寸,保证打出的桩体的尺寸能满足规范要求,否则将予以更换。 5.6.6粉喷桩固化剂是水泥粉。为防止喷粉时堵管,不仅要保证水泥不受潮,还应该在储灰罐进口处设滤网,防止结块的水泥或杂物进入储灰罐。 5.7现场技术人员、施工人员的职责: 现场施工技术人员,施工人员严把喷粉量、提升速度及风压三个参数关、以确保粉喷桩的成桩质量。并做好现场记录,及时整理资料并核对电脑小票中的各项技术参数,并确保桩距和数量均满足设计要求。 6 完成桩体的质量检验 6.1对成桩7天的粉喷桩检测 对成桩7天的粉喷桩,随机按规定频率进行以下几项检测: 6.1.1外观检测 破去桩头0.3~0.5 m表层水泥土,进行外观检测,检测外观是否圆顺、水泥土是否密实、搅拌是否均匀。 6.1.2用N10轻便触探仪进行强度检测 触探部位距桩头标高以下10 cm、150cm、270cm开始触探,每10 cm触探击数应大于30击,连续触探30cm,累计不少于100cm,对达不到触探击数要求的粉喷桩,待28天龄期进行钻芯取样检测。 6.2 28天龄期的粉喷桩按5%频率钻芯取样检测 6.2.1通过钻取的芯样检测桩体喷粉和搅拌是否均匀、桩体有没有断粉现象,桩长是否达到设计要求。 6.2.2对芯样进行加工、磨制成等高试件做无侧限
抗压强度,尽可能在芯样上、中、下三个部位各磨制一组,一组三个试件,根据三个试件的代表值评定桩体强度。 6.3单桩和复合地基承载力检验 通过28天钻芯取样检测评定不合格的施工面,将采用静荷载试验,检验复合地基承载力或单桩承载力。静荷载试验每施工面不小于3点,取三点的代表值确定其是否满设计要求。 7 现场采集数据及结果分析 7.1经检测部门做28天的取芯检测 芯样光洁、连续、无断桩现象,桩长均能满足设计要求,芯样磨制出的试件做抗压试验均能满足设计要求(见表3) 现场强度检测数据表(单位:kpa) 表3 龄期 桩号 7天 14天 28天
K36+176桥台 490,470,440 630,650,660 1320,1280,1340 K36+652通道 460,420,430 630,620,650 1280,1260,1220 K36+760箱涵 410,430,460 610,600,640 1240,1270,1310 芜屯立交桥桥台 470,510,490 630,710,680 1350,1290,1310 青弋江特大桥桥台 500,480,470 670,700,660 1320,1340,1290 备注 触探仪检测 触探仪检测 芯样抗压试验