辽宁 沈阳 110000
摘要:近年来,铁路路基软基处理水泥搅拌桩的施工控制问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了软土地基的危害和判别。在探讨水泥搅拌桩在铁路软基处理中的施工要点的同时,结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就其施工控制展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:铁路路基;软基处理;水泥搅拌桩;施工控制
1前言
作为铁路路基软基处理中的一项重要方面,水泥搅拌桩施工控制的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对水泥搅拌桩施工的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化铁路路基软基处理工作的最终整体效果。
2软土地基的危害和判别
2.1软土地基的鉴别
在地基处理中需要注意外观以灰色为主的细粒土;另外,天然含水量是土的基本物理性指标之一,它反映的土的状态,含水量的变化将使得土的稠度、饱和程度、结构强度随之而变化,在实验中需要注意孔隙比,可用来评价天然土层的密实程度。其测定方法可测定土粒比重、土的干密度、土的天然密度、土的含水量等指标通过计算而得。
可以通过十字剪切板实验,试验时将十字板头插入土中,以规定的旋转速率对侧头施加扭力,直到将土剪损,测出十字板旋转时所形成的圆柱体表面处土的抵抗扭矩,从而可算出土对十字板的不排水抗剪强度。
2.2软土地基的危害
软土土质层具有着很多不稳定的特质,很容易对工程造成危害。所以在遇见软土地基的工程必须从基础就做好,避免危害的产生。
(1)软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、扰动性大、土层层状分布复杂等特点。未经处理的天然软土地基的极限承载力小,路堤高度一旦超过能够填筑的极限高度就必然会发生沉陷、坍塌事故,因此,在软土地基上建造人工构造物时必须控制在允许的范围内。
(2)软土地基的性质不统一,它因地而异,因层而异。因此在设计建筑或工程时都要实地考察,具体问题具体分析,在施工过程中,如果稍有疏忽就容易发生质量事故,在软土地基的工程建设中,存在着很多的危害细节,如果不能排除就将产生不可预计的后果。
3水泥搅拌桩在铁路软基处理中的施工要点
3.1试桩
搅拌灰土通常用土体中任一点经钻头搅拌次数N和单位时间内的喷出量来表征,它是影响地基加固效果的重要因素。根据室内配合比试验结果,应对不同的地质条件,进行现场工艺性试桩,宜在室内配合比试验28d强度确定的进行。根据室内试验选定的配合比用量,每延米增减5kg进行工艺性试桩,3种水泥用量各试打10-15根并对每种水泥用量的桩取2根进行取芯检测,根据检测结果确定施工用配合比,工艺性试桩的目的量;通过试桩应掌握下钻及提升的困难程度,确定钻头进入硬土层电流变化程度,确定合适的输灰泵输灰量。
3.2测量放样
用全站仪按图纸准确放出控制桩后,根据桩位布置放出具体桩位,对控制桩要设明显标志,并定期复核。
3.3拌制水泥浆
遵循施工设计要求进行水泥浆的配置,准确计算水泥、外加剂、掺合料等材料的用量。在工艺性试验中对水泥浆的搅拌时间进行确定,水泥浆搅拌过程中不能出现团块等现象,水泥浆如产生初凝等情况,则不能在施工中应用。
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3.4搅拌、喷浆
钻机启动,顺着导向架使其钻杆匀速向下、持续下沉进行搅拌切土作业,并将送浆泵开启,确保其向土体进行水泥浆喷射作业。与此同时,双轴上的多层叶片同时正、反向旋转搅拌并达到设计深度。此后在桩端进行喷浆作业,并保持大于30s的时间,确保桩端水泥浆的均匀度。
3.5提升搅拌
在提升搅拌机的过程中,如进行喷浆作业,防止堵塞喷浆口情况的出现是其进行的主要目的。与此同时,必须确保搅拌桩机钻杆上叶片进行正、反两个方向地旋转,并持续进行水泥浆地搅拌作业。将其喷浆量控制在小于总喷浆量的5%到10%之间。如提升到桩顶,要确保在这个位置进行2min以上的搅拌作业,然后将搅拌机关闭并进行位移。
4水泥搅拌桩的施工控制
(1)用清水先冲洗整个管道保证管道中没有堵塞的情况,再进行水泥搅拌桩的开钻施工,确保水泥浆的输送通畅。(2)因为水泥搅拌桩的桩体有垂直度的要求,所以要进行控制,选用的方法为在主机上悬挂一个吊锤,控制这个吊锤和钻杆之间的上下左右的距离相等。(3)保证每根成型水泥搅拌桩的质量,重点应检查水泥搅拌桩的水泥用量、水泥浆所拌制的罐数以及在压浆时是否存在断浆的现象、喷浆搅拌提升的时间等。(4)保证水泥搅拌桩桩体所用的材料用量符合设计的要求,如桩体每米的材料掺合量和水泥浆的用量等。为了保证都能达到这些要求,方便监理工程师以及项目经理部质检人员随时抽查,使用的每一台机械都应该配有电脑记录仪以及水泥浆比重测重仪。(5)水泥搅拌桩开始进行施工时,要根据施工工艺适时控制喷浆量,尽量采用少量多喷的方法均喷水泥浆,不能带水下钻。(6)要注意磨桩端和桩尾。具体为提钻喷浆时应该在底部停留30秒,即磨桩端,剩余的浆在提钻的过程中应该都喷到桩体中,到达桩顶部位的时候要进行磨桩头。(7)水泥搅拌桩在施工过程中应使用"叶缘喷浆"搅拌头,它不同于其他搅拌头之处在于它的喷浆口在搅拌叶片的最边缘处,这样的好处就在于浆液随着叶片的转动以及切削,能够均匀的分散到桩体的土体里面,从而使喷浆过程中搅拌不均的问题得到了很好的解决。(8)严格控制搅拌时的下沉和提升速度、控制输浆速度,使注浆泵出口压力保持在0.4~0.6MPa,保证搅拌时的提升速度与输浆速度同步,用以保证加固深度范围内每米土层均都得到充分搅拌。此外还应掌握喷浆时所用的时间以及停留的时间,每一根水泥搅拌桩在开钻之后都必须连续作业,不可以中途停止,在没有喷浆的情况下严禁实施提升作业。
5如何控制软土地基沉降
5.1地质勘察
对工程覆盖范围的土层进行详细的地质勘测,对勘测数据计算分析参数,以满足列车行驶的所有需求,是软土地基施工前的准备基础工作,在参数选取中一定要和沉降系数相结合,准确的估算出沉降数据,为加固地基提供可依据的理论数据。在不同的条件和环境下软土层都会有不同的变形状态,所以需要利用地质勘探手段来查明软土土层的地质特点、空间分布、土层结构等变化。为确保铁路路基的安全保障,在施工时将设计参数和土工实验相结合,找出适合软土路基的施工方法。
5.2工程设计
施工周期、地质条件、工程投资、环境保护、施工工艺可行性等都是软土地基施工前需要考虑的因素。通过对各项因素的分析制定出一个适合施工路段的设计方案,同时制定出施工的计划及施工工艺,以此来保正并推动软土地基施工的可行性。
5.3现场试验
对不同土质进行物理实验是软土地基施工前的必要工作,由于不同地段以及软土成分以及土质都各不相同,所以在采取不同方法施工前,需要对土质进行现场的实验分析,确保工艺参数及地基加固措施的适应性这些都是非常有必要的前期准备工作。在条件允许的情况下可以进行现场填筑实验,即时修正设计参数,达到最佳加固效果。
6结束语
综上所述,加强对铁路路基软基处理水泥搅拌桩施工问题的研究分析,对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的水泥搅拌桩施工过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献:
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[3]张伟.CFG桩软基加固技术在高速铁路路基中的应用[J].路基工程.2016(09):88-89.
论文作者:王博
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/25
标签:水泥浆论文; 水泥论文; 路基论文; 土层论文; 土地论文; 作业论文; 铁路论文; 《防护工程》2017年第21期论文;