1.济南市章丘区公路管理局;2.济南通达公路工程有限公司 山东济南 250200
摘要:在公路工程项目的施工建设过程中,为保证其整体质量,我们应选择最为科学合理的施工技术,在公路软基的处理工作中应用水泥搅拌桩技术时,我们应严格的遵循施工工艺程序进行施工,保证水泥搅拌桩这一技术的应用效果,从而有效的缩短施工工期,保证施工的连续性和有效性,为我国公路项目的社会效益和经济效益提供强有力的保障。
关键词:水泥搅拌桩;公路施工;应用
1水泥搅拌桩技术概述
水泥搅拌桩技术是以水泥作为固话剂主剂,运用搅拌桩机将水泥送入土体并进行搅拌,使水泥与土充分接触并发生一系列物理化学反应,使软土硬结,达到强化软土地基的作用,提高地基强度。
1.1作用原理
1)水泥在软土中的水解、水化反应。普通水泥的化学成分包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝等化合物组成。在水泥与软土接触、搅拌过程中,水泥颗粒会与软土中的水发生水解、水化反应,生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙等化学物质,以悬浊液形式存在,具有一定的胶结作用,在凝结后便形成了水泥土的胶结强度。
2)粘土颗粒与水泥化物的作用。在水泥化合物形成后,有些水化物将自身硬结,这便是水泥石骨架。另一部分水化物则是结合了周围的粘土颗粒,由于粘土颗粒具有一定的活性,结合后生成新的矿物。这一作用的发生在时间、搅拌程度等方面有着一定的要求,因此,水泥搅拌桩技术在施工时应尽量搅拌均匀,使土块粉碎,将水泥与土质充分接触。
1.2优缺点
水泥搅拌桩技术具有以下几点明显优势。首先,适用土质类型较广,可加固深度大,目前我国国内水泥搅拌桩技术的加固深度最大值达到30m。其次,水泥桩搅拌技术施工工期较短,相应的成本较少,且无公害、无噪声、无环境污染,符合当下绿色生态理念。第三,施工机械化程度高,水泥桩搅拌技术的施工过程主要以来水泥搅拌桩机械,在我国生产此类机械的厂家众多,机械可选择性也较高,在施工过程中机械化操作可解放劳动力,有效提高工程效率。
2水泥搅拌桩技术的施工准备工作
近年来,我国不断提升的国民经济发展速度推动了公路工程建设规模的不断扩大,它具有较为复杂的建设形式,而且朝着综合性的方向发展。在公路工程软基处理中,水泥搅拌桩施工技术作为主要技术之一,公路工程质量的好坏主要取决于施工技术水平的高低。为使公路工程的质量得到进一步提升,使其满足社会经济发展需要,施工单位需要不断提升施工技术水平,加强施工环节监督,严格控制施工质量,从而保障公路工程的稳定性和安全性。
2.1现场准备工作
在进行施工前,必须彻底清除干净桩位处地上和地下的障碍。将黏土填充至场地低洼处,不允许将杂土进行回填。对施工所需机械进行提前检查,使机械的稳定性能有所保障。
2.2施工工艺的合理选择
(1)认真考察施工现场的土质。水泥土搅拌法这种技术是有着其适用性的,其更适用于淤泥质土、粘性土、粉土、素填土、饱和黄土以及没有流动地下水的饱和松散沙土等地基,所以应对现场的土质进行认真的研究和分析,确定其符合要求后才可以施工作业;(2)所制定的工艺措施必须考虑到搅拌的均匀性。水泥与土搅拌的均匀程度最主要的影响因素就是水泥搅拌桩的质量,其均匀程度越好,桩身的连续性就越好,那么水泥土的强度就是越高的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,应从灌浆压力、电机转速、叶片夹角、出浆口位置以及喷浆提升速度等方面进行试验,确定最为合理的工艺措施;(3)严格把控喷浆的提升速度。喷浆的提升速度必须适中,如果太快那么就会降低搅拌的次数,无法充分的切削土体,就容易出现水泥芯柱或是水泥富集块,施工中必须严格的控制喷浆的提升速度,并且最后一次的复搅提升速度不应大于0.5m/s。
3公路施工中水泥搅拌桩技术的应用
现阶段,公路工程项目已经成为了我国基础建设项目中的一个最重要的设施,而在公路工程的软基处理工作中,水泥搅拌桩技术也应用得十分广泛,而水泥搅拌桩的施工技术对项目施工建设的整体质量是有着决定性的影响的。所以,施工单位严把每一道工序的质量关,严格的按照相应的施工规范要求进行施工作业,有效的避免各类质量通病的出现,从而保证工程的建设质量能够达到合格的水平。(1)在确保施工现场场地的平整度是符合标准后,应根据设计的具体要求来标出搅拌桩的具体位置,其误差必须是要小于2cm的,同时准确的测量出场地的高程,并以此为依据计算出喷浆和停浆的标高;(2)桩机就位。确定桩体的位置时应严格的遵循施工的设计规范要求,借助于全站仪和经纬仪等设备来确定好每一根桩的桩位,并对其进行认真的复核,确保其误差是在正负5厘米的范围内的。在搅拌桩机到达指定位置后,便可以开始施工作业,应先检查施工现场的实际情况,确定没有问题后才可以移动桩机,应及时的调整钻杆和地面的垂直角度,其误差应在1%以内。(3)水泥搅拌和。钻机就位并对正桩位,保证桩机机身的垂直度和平整性,之后将主电机启动并钻到设计要求的位置深度,同时后方也应开始制浆作业,制备完成的水泥砂浆是不可以进行离析作业的,应将注浆的压力控制在0.4MPa-0.6MPa的范围内。建议设置两个水泥浆池,一个作为泵送池,另一个则主要来控制配合比,施工现场应安排专人来记录水泥和掺和剂的用量、浆液的罐数以及泵送浆液的时间等参数。用油漆在拌浆桶上标记好水位线,并进行现场技术交底,当水位到达之前标记好的水位线后,所加入的水泥量实际上就是所设计的配合比了;(4)水泥搅拌桩采用四搅四喷成桩的施工方法。搅拌机的钻杆与桩位应是垂直角度的,计转轴的中心应位于刻度盘的中心,准确的计量搅拌桩的深度,并保证每一台施工设备都具备良好的性能。第一次钻进:在喷出浆液后应立即启动搅拌机,其钻进速度应小于1m/min,转速应在60r/min左右,沿着顺时针的方向边钻边喷浆,当达到了设计要求的桩长后继续喷浆30s,之后再沿着逆时针的方向开始搅拌喷浆的作业,直至达到设计的桩顶位置。第二次钻进:与第一次钻进的方式相同,当复搅喷浆到达了设计要求的桩长后,沿着逆时针方向喷浆到设计的桩顶标高位置处并继续喷浆30s后停止作业。经过这两次循环钻进成桩后,实现了水泥浆液在桩孔内的四次成桩;(5)桩机移位。进行完上述作业后,应先将钻头提出地面,设备相机关机停电,相关人员应将施工记录完整的记录下来,之后便可以将桩机移到下一个孔位了。
结束语
在公路交通事业快速发展的大背景下,施工中的各类质量问题也已经成为了广大人民群众所关注的重点问题,软土路基是公路工程施工中的重要环节,其施工的质量也直接影响着整个道路施工的整体质量。所以,要想真正地保证公路工程项目的建设质量,那么施工单位就必须认识到水泥搅拌桩施工技术科学应用的重要性,保证整体施工流程的规范性,提升施工的有效性,从而实现我国公路交通事业的健康发展。
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论文作者:刘海峰1,吴顺祺2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/14
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