摘要:旋喷桩施工技术也被称为喷射注浆法,是一种常见的地基施工方法,在各个大型建设工程的地基建设环节之中被频繁应用,对于一些特殊的地基有良好的引用效果,主要是淤泥地基、粘性土地基以及人工填土地基等。再将其应用于这几种特殊的地基之中的时候,可以有效地对地基环境进行改善,提升地基的稳固性,更好地支撑起整个工程系统。为了使旋喷桩地基施工技术能够更好地应对复杂的地基建设情况,技术人员对其理论进行了研究,尤其是检测方面的技术理论。
关键词:旋喷桩施工技术;土木工程;检测理论;研究;应用
旋喷桩即先将旋喷注浆管和喷头钻等结构通过钻机放置于桩底设计的高程,然后通过高压发生装置使配置好的浆液从放置的注浆管端高速喷射,其喷射中产生的能量将直接对接触的土体产生破坏,并在钻杆不断提升的同时与土体充分搅拌,使土体中出现直径不同的柱桩固结体,达到加固地基作用的技术。对旋喷桩土木工程进行地基检测是评估旋喷桩施工效果的主要渠道。
1.检测理论分析
现有的旋喷桩检测理论可以对以下三方面的旋喷桩使用效果进行研究:
1.1对桩体材料进行检测
在应用旋喷桩施工方法的时候,施工人员需要使用的材料包括外加剂、水泥以及已经完成配制的浆液材料等。因此开展检测工作的时候,首先需要对这几部分材料进行检测,由于使用的材料数量过多,因此检测人员一般会选用抽样检测的方法来确定材料的质量。对浆液进行检测的时候,检测人员应用的检测方法与对一般材料进行检测的方法有所不同,检测人员必须要对每一根桩进行至少2次的抽样性检验,对浆液的密度进行检查,同时还要对成桩的效率以及强度进行检查。
1.2对成桩效果进行检测
开挖检查、钻孔取芯、触探法等均可在此方面适用,具体选择要结合工程的实际条件和相关单位的检测经验等灵活进行,目前钻孔取芯方法最为常见,其通常利用地质钻机在桩径方向1/4位置垂直选取数量在桩数2‰,但不低于3根的桩芯,通过桩芯对旋喷桩的连续性、长度、密度、均匀性、强度等方面进行检验,在将选取的桩芯制作成样本的前提下,做出检测报告,对旋喷桩的整体性能进行反映。在芯样选择前应先进行检测点的布置,通常以具有代表性的桩位、发生过异常情况的部位、底基构成相对复杂的部位为检测点的主要选择对象,在检测点布置的过程中,应保证其数量在6个以上,且在施工孔数的2‰以上。
1.3对桩体加固效果进行检测
在对旋喷桩技术的加固效果进行研究的时候,检测人员需要进行平板载荷检测实验,这个实验对旋喷桩的本体具有的强度提出了要求,其强度必须要满足实验载荷条件如果没有满足这个条件,就会导致旋喷桩的性能以及外观形状受到影响,降低加固效果监测的效果。一般存在两种实验情况,即多桩与单桩两种,单桩监测实验需要对承压板进行应用,承压板的形状一般为方形或者圆形,多桩检测工作也需要借助承压板进行检测,形状有所不同,除了需要应用方形承压板之外,还可以应用矩形承压板。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在承压板设置时,其中心与旋喷桩中心、荷载作用等应一致,并将厚度在5至15厘米间的粗砂铺设在其下,在测试的过程中,需要注意其施加的压力在验收测试中应在设计的桩体荷载2倍以内,目前,实验中通常以千斤顶作为施压的主要工具。加固效果的测试实际上是对处理后的地基承载能力的综合评估,是对土木工程后期建设对地基承载力的模拟实验,所以其检测的准确性直接关系到后期土木建筑应用的安全性,现实意义突出。
2.旋喷桩土木工程地基检测理论的应用
旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程,将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后,从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来,形成一股能量高度集中的液流,直接破坏土体,喷射过程中,钻杆边旋转边提升,使浆液与土体充分搅拌混合,在土中形成一定直径的柱状固结体,从而使地基得到加固。
某项土木工程地基处理设计中选用旋喷桩复合地基,其设计的复合地基承载力特征值为200kPa,预计单桩承载力特征为300kN,为对其土木工程地基的施工效果产生全面的认识,在检测中,对以下因素进行了检测:
首先,在施工28天后,检测土体强度的平均值为4670kPa,桩端已经进入作为持力层的卵石层半米以上,所形成的旋喷桩形状为方体,长度平均在7.2米左右,检测结果证明,所形成的旋喷桩的桩体完整性较高,基本可以达到设计的预期尺寸要求;其次,在针对性的平板荷载实验中发现,其复合地基承载力特征值为240kPa,在设计时要求的200kPa以上,所以旋喷桩的强度可以达到预期的效果;再次,通过现场单桩荷载实验检测发现,单桩竖向承载力特征值为167kN,相比设计要求的300kN差距较大,难以满足实际需要,所以需要对此方面进行完善处理。可见旋喷桩土木工程地基检测理论为具体的检测过程提供了依据和指导,例如本工程中单桩承载力虽然不足,然而平板载荷却能达到要求,这样可以说明桩和土的复合受力会比较稳定,在以后对单桩合格程度进行监测的过程中可以直接通过平板载荷试验对此地基的承载力进行确定。但在具体应用的过程中,需要结合土木工程地基处理的实际需要进行检测结果的判断,在检测中发现问题,应针对性的进行施工改善处理,以此降低工程的整体风险,避免工程事故的发生。
图1旋喷桩施工工艺简图
在完成检测工作之后发现在地基施工环节之中,基本可以确定旋喷桩施工技术在地基施工之中的使用问题,根据本次检验结果可以了解到,本次旋喷桩施工技术具有的主要问题是单桩的承载力不够,难以起到良好的承载效果,但是平板载荷情况却基本达到施工标准,因此可以证明本次工程的土与桩的复合型受力情况相对稳定。根据这个应用效果,可以确定对检测方法进行改进的方向,在对单桩的情况进行检测的时候,检测人员可以直接借助平板载荷检测方法对地基具有的承载力进一步确定。在对不同类型的地基进行检测的时候,检测人员需要根据土木工程的具体情况来确定检测工作,通过检测活动来确定旋喷桩施工技术的漏洞所在,以便于确定改善工程建设情况的方法,降低地基施工行为造成的风险。
结论
旋喷桩地基施工技术出现的时间比较早,因此在地基建设工作的不断应用的影响之下,被不断完善,与过去的旋喷桩施工技术相比已经有了极为明显的进步。施工人员再对其进行使用的时候,必须要将每米桩之中的浆与土的比例控制好,避免因比例失调而出现地基施工失误问题。因此在完成一个阶段的旋喷桩施工技术应用工作之后,施工人员必须要通过合理的检测方法对其运用效果进行检测,通过检测实践活动对检测理论体系进一步完善。当前应用的检测技术可以对加固效果、桩体材料以及成桩质量进行检测,其检测内容还可以被扩充。
参考文献
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论文作者:陆海锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/10
标签:地基论文; 土木工程论文; 效果论文; 施工技术论文; 浆液论文; 压板论文; 载荷论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;