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摘要:随着我国经济的发展,各地区的道桥建设工程越来越多,同时对道桥建设的工程质量提出了更高的要求。道桥工程中的软基处理方法很多,但水泥搅拌桩技术应用最广泛,应用此技术可以有效地稳固地基,从而保证道桥工程的质量。在水泥搅拌桩施工过程中要根据软基的实际情况,注意施工的细节和注意事项,从而为道桥软基的处理施工提高安全和可靠的技术保证。本文分析了水泥搅拌桩技术在道桥工程软基处理中的应用。
关键词:水泥搅拌桩技术;道桥工程;软基处理应用
水泥搅拌桩是在使用机械手段下,搅拌软土与水泥,加固土体,在道桥软基中的土就会与水泥有反应,可在强力搅拌水泥与搅拌土下,粉碎土块,粉碎的越细,在土中分布的水泥就越发均匀,就能够有效提高水泥强度。在使用水泥搅拌桩技术下可以加固道桥软基,有效提高路基的承载能力,从而更好的保证人们的出行安全。
1水泥搅拌桩施工技术概述
1.1作用原理
1.1.1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。
1.1.2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优势
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
2.1场地平整工作
水泥搅拌桩的现场在施工前应该进行平整工作,清理场地的杂草、树根、块石等对成桩造成影响的杂物和垃圾,以保证场地平整,符合施工需求。另外如果场地场地低洼时不能填杂土,而是填粘土,要保证场地机械设备的通行,如道路有障碍时应该铺设碎石等以利于机械设备通行。
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2.2试桩
试桩是保证道桥工程施工质量的一个重要的措施,要根据施工场地的环境和地质条件进行试桩,不同的地质条件都要分别进行试桩,每一种地质条件都要有不同的跟桩,从而获得更多的试桩参数以使数据更加准确。通过试桩可以得出提升速度、下沉、水泥浆的配合比等重要参数,从而有针对性地制定施工的计划。同时通过试桩也可以提前检验施工设备的运行状态,确保其保持最佳的状态。
2.3桩位的设置和钻孔的定位
在施工前,应该按照图纸的要求画出桩位的平面布置图,然后根据平面图在施工现场确定每个桩位的位置,同时做好标记工作。水泥搅拌桩的钻机和水泥搅拌机到位后,要根据现场的实际情况进行微调,同时钻机要进行试运行,确保正常运转。之后进行钻孔的定位,保持桩机的机身平衡,对准桩位,然后启动钻机进行钻孔,保证下沉的速度稳定。
2.4移位
当复搅完成后,要停止主钻机的工作,将钻头提出地面,要回填50厘米的沙砾垫层并碾压密实,同时将桩机位移到下一个空位,施工人员要做好记录。
3水泥搅拌桩技术的施工工艺
3.1检查
在开钻前,要用清水清理管道,并对管道进行检查,确保管道的通畅。要经常检查桩基的垂直度,如果发生倾斜,要立刻采取措施使其复位,保持垂直。在每一台机器上配备电脑自动记录仪,对每米的桩体的粉煤灰的用量和水泥的用量进行记录,以使其符合设计的要求。施工的检测人员要配备专门的仪器对水泥浆的拌制质量进行检测。
3.2布置桩机位置
在布设桩位时,需要对施工设计规范严格遵循,通过全站仪确定施工路段每根桩桩位,随后控制桩位偏差在±5cm左右。在布置好桩机的位置以后,需要施工人员进行操作施工,在详细观测施工现场的具体情况以后才能够对桩机进行移动,从而有效提升位移的安全性。与此同时,检测并适当调整吊锤对钻杆的垂直角度和对地面的垂直角度,控制较误差小于1%。将长度标记以米为单位画在桩机架上,以便于观测和记录钻杆的钻进深度。
3.3水泥浆拌和
在布置完桩机位置以后,需要将其对正桩位,桩位的误差不允许超过2cm,将桩机机身调平,将桩的垂直度偏差控制在1.5%以下,通过主电机进行钻进施工,将搅拌桩进入持力层的深度控制在45~55cm的范围内。施工人员要确保泵机能够连续进行作业,将注浆压力严格控制在0.4~0.6MPa的范围内。水泥用量、浆液的灌数及外掺剂用量等相关数据需要设置专人记录并进行有效的控制。水泥浆池可以布置成配比控制池和泵送池两个。在实际施工过程中,许多操作人员具有较低的作业能力,可将水位线用油漆标识在拌浆桶上,随后与现场作业人员进行技术交底。
3.4喷浆
为了确保桩底、桩身的质量,在第一次喷浆后要停止,大约停止30秒钟。如果是采用“叶缘喷浆”式的搅拌头进行施工时,应该使喷浆口的位置在搅拌叶片的最外侧,这样在搅拌叶片的转动过程中,水泥浆液可以均匀地喷洒在桩体范围内的土壤上,这样能使桩机在工作过程中桩身的质量保持均衡,同时还可以有效地解决喷浆过程中的不均匀的问题,从而确保水泥搅拌桩的施工质量。在施工过程中,要保证每个桩开钻后不断地喷浆,不得出现尚未喷浆前就进行钻杆提升作业的情况出现。如果发现储浆罐的储浆的数量过低的时候,则不许进行下一个桩位的施工,直到准备充足后再进行施工,一般情况下,储浆罐的浆量不能小于一个桩50公斤。在水泥搅拌桩施工过程中,如果发现喷浆量不足,则要立刻进行整桩的复搅工作,并在24小时内进行补喷作业,同时施工人员要进行好补喷的记录。
3.5检测
当水泥搅拌桩施工完成之后,要在一周左右的时间内开挖桩头,深度约在1米5左右,然后使用触探仪对其直径及质量进行检测,检测其是否达到要求。另外还要对桩头的完整性进行分析,如果不符合设计要求,就要根据施工图纸进行调整,使其符合要求。完成这些工作之后,对水泥搅拌桩取芯之后留下的空间要用同等强度的水泥砂浆进行回灌,把孔洞密封。
4结语
综上所述,水泥搅拌桩适合在粉质粘土、无流动地下水饱和松散砂土、淤泥土等软土地基中进行处理。在软基处理过程中,水泥搅拌桩作为一种处理软基最有效的方法,有无振动、充分利用原土,施工进度快,投资少,保质保量是最大的特点。水泥搅拌桩不但在处理道桥软土地基和建筑基础软基处理工程项目中广泛应用,而且还能在民用建筑、铁路、公路等建筑中施工中应用,在工程实践中得到了施工企业的认可,值得更大范围的推广和使用,应该在其他领域中充分运用,在造福我国更多领域的同时,进而促进我国社会经济的发展。
参考文献
[1]柯泽展.水泥搅拌桩在城市道路软基处理中的应用[J].福建建筑,2014.
[2]潘湘华.水泥搅拌桩技术在软基处理中的应用[J].广东建材,2010.
[3]徐丽玲.水泥搅拌桩技术在公路工程软基处理中的应用[J].交通建设与管理,2015.
论文作者:田丽群
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
标签:水泥论文; 技术论文; 过程中论文; 道桥论文; 水泥浆论文; 作业论文; 粘土论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;