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摘要:随着我国社会经济的不断发展,人们对交通方面的需求促使公路建设规模不断扩大。同时,由于我国幅员辽阔,各地区的地址条件千差万别,这导致了公路建设中出现了多样化的复杂问题,尤其是在路基建设中,粉喷桩技术在公路地基施工中,对土层具有良好的固化效果,并且涉及的投资成本较合理,因此受到了广泛的应用。本文探讨了公路路基施工中软土地基处理技术措施。
关键词:公路;路基施工;软土地基;处理技术;措施
粉喷桩技术在公路软基处理工程中正发挥着越来越重要的作用。只有对施工过程进行深入的分析和研究,采取科学的方法,加强施工过程中质量控制,才能确保成桩质量,不断提高公路软基加固水平。
1 粉喷桩施工的必要条件
粉喷桩的施工并非在任何条件下均可进行,由于其施工的原理是利用粉状水泥与软质地基中的水分结合形成一种稳固的地质结构再利用产生的水合物体积变大的特点挤压土壤迫使其整体硬度增加后形成硬路面。这样就对于软土中的水含量及软土的厚度有所要求。首先对于软土的水含量的要求必须适中,水含量过多或过少均不利于施工,如果水含量过多不仅形成水合体的时间要数倍长于水含量适中的情况,还会影响到路面的硬度和寿命;如果水含量较少那么就有可能根本形成不了必须的水合体或形成水合体后也会出现路面沙粒状的情况。其次是对软土层厚度的要求,这方面的数字十分严格和具体,软土层要不低于8cm 而且不高于12cm 之间方可施工。因此在施工前一定要检测软土的厚度及其含水量。
利用粉喷桩的方式对软土地基进行加固主要具有如下特点:第一,与其他加固方式相比,此种施工工艺的应用范围更为广泛,适宜于目前大部分的软土地基加固施工。因此,施工工艺更为成熟,具有一整套的施工流程与技术要点,可以形成完善的管理与质量保障体系;第二,此种施工工艺成本较低,主要物料为水泥干粉,这种施工工艺可以有效的降低工程成本;第三,粉喷桩施工工艺是利用水泥与软土层中的自含水分进行反应,对于软土地基的空间填压具有更积极的作用,能够有效的提高固化的效果。
2 施工前的准备工作
2.1完备技术资料。施工前,应对施工区域地质勘探报告、土工试验分析、平面布置图等技术资料进行认真的整理和周密的分析,对软土层厚度、加固范围、粉喷桩长度等重要技术参数反复进行确认。
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2.2清除施工障碍。修整施工场地,如场地存在低洼现象,为满足机具行走要求,应回填黏性土,或铺设砂土、碎石;地表过软时,为防止施工机械作业过程的失稳,则应对其进行压实。
2.3室内配合比试验。粉喷桩施工前至少28d,必须根据施工区域地基土特性,在室内标准条件下,制配不同配合比的水泥土试件,进行不同龄期强度试验。
2.4 工艺试桩。设备安装到位后,应进行试运转。为保证粉喷桩成桩质量,开工前必须选择晴好天气,对每台机组进行5~10根的试桩。对试桩过程进行观察和测试,是科学验证钻机的钻进速度、搅拌速度、喷气压力、提升速度等技术参数的重要环节,也是掌握成桩经验,进一步确定施工流程的关键。
3 公路路基施工中软土地基处理技术措施
3.1粉喷桩的施工工艺流程
(1)钻机就位。为了保证搅拌轴与导向架的垂直度,就需要对钻机平台进行调整,对准孔位中心与钻头的中心,不能够使得其误差超过5cm,并且控制好钻头的磨损量,一般咱1cm以内即可。其次,预搅下沉。将钻机开启后进行钻孔时,应该先缓慢地进行钻孔,钻机的转速与钻进速度,应分别保持在30 r/min与0.5 m /min时,才能够进行匀速钻进。在钻进过程中,超过设计桩底标高10~2 0 cm时就需要停止钻进。
(2)提升粉喷。当设计的要求与钻孔的深度相一致时,就需要进行喷粉的提升,将钻头调整成翻转模式,一般旋转钻头以便进行钻机的提升。在此过程中需要利用粉体发送器进行喷粉施工,并且需要对送气的压力进行保持,通常维持在0.4MPa即可。另外,送气量为20L/s。同时还需要对喷粉的量进行保证,使得每一个粉喷桩的设计用量与实际水泥用量相差不能够超过5kg。在喷粉过程中,应该使得送粉与提升同时进行,不能够先进行提升后进行喷粉。在喷粉施工中如果发生套管的堵管或者漏气,就需要停止喷粉的操作。最后,净粉。在提升钻探的过程中,当钻探与地面相差0.5m时,应该停止喷粉的操作,将喷粉改为压缩空气的输送。在这个过程中应该控制好提升的速度,合理地进行降低,严禁将水泥带入到最后0.5m地基内。为了使得粉喷桩的桩身强度得到增强,就需要进行复搅下沉的施工。复搅的深度一般为5m,如果粉喷桩的设计不足5m时,应该对整根粉喷桩进行复搅。之后将钻杆提出,结束粉喷,如果监测到粉喷桩的喷粉量不足时,就需要对整个粉喷桩进行复打。
3.2粉喷桩的施工质量控制与检测
一是要对施工质量管理进行强化:对钻孔下钻速度、喷粉高程以及停灰面严格控制,保证粉喷桩长度和喷粉量符合相关的要求,控制其深度误差,一般需要保证在5cm以内,严格控制水泥损耗量,保证在每米1kg以内。粉喷桩需要穿透软弱土层,到达持力层,持力层有着较高的强度,在对持力层深度进行确定时,除了要借助于地质资料之外,还需要将钻进过程中电流表的读数值给充分纳入考虑范围。要有专门的工作人员来记录搅拌机每次下沉或者提升的时间,严格控制时间误差,保证在5秒以下;在提升之前,需要等待送粉到达桩底的时间,要结合机械类型和送灰管长度来确定时间值。
二是质量检验和验收:首先是质量检测,在施工过程中,需要对喷灰量、桩长以及复搅长度等进行随时检查,如果有异常问题发生于施工过程中,需要将其记录下来,并且采取一系列针对性的措施。严格控制浅部开挖桩头的深度,一般保持在50cm左右,对搅拌的均匀性进行目测,对成桩直径进行量测。其次是验收,成桩28天之后,需要从桩体上部截取出来三段桩体,进行试验,保证实验结果符合相关的规定和要求。
3.3沉降和稳定观测
在公路软弱地基出口中应用粉喷桩施工时,还应该第沉降与稳定进行观测。在路肩基地与路基设计中心线同时进行沉降杯的埋设时,应该确保沉降与稳定的观察同步进行。在粉喷桩的施工过程中,每进行一层填筑就需要观察一次,在填土间歇期间需要每天对粉喷桩的沉降与稳定进观察一次。每周需要对每一区域的填筑进行两次,在观测的过程中应该对观测桩进行保护,不能够使得造成破坏,如果在观测期间发生问题,就需要采用有效的处理措施对其进行处理。此外还应该对沉降的观测结果进行分析,结合观测所得的资料完成沉降曲线的绘制,从而能够对路基的沉降进行动态地掌握。填土的速率还应该结合沉降情况进行及时地调整,从而有效地对公路软弱地基进行处理。
总之,利用粉喷桩来处理软土地基是目前使用频率较高的一种方法,工艺相对简单,工期短,见效快。要明确粉喷桩施工流程及工艺技术,重视施工要点,控制好粉喷桩质量。施工结束后,需要对其质量进行相应的检测,并出具检测报告。为了不断提高公路软基加固水平,在施工前一定要做好充分准备,不断加强施工过程中的质量控制。
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[4]曹海锋. 简析公路施工中软土路基的施工技术的处理[J].江西建材.2016(18)
论文作者:贾良峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/16
标签:公路论文; 过程中论文; 路基论文; 土层论文; 喷粉论文; 钻机论文; 土地论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;