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粉噴樁技術

時間:2022-09-08 19:24:18

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇粉噴樁技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

粉噴樁技術

第1篇

關健詞:粉噴樁 技術 案例 研究

一、技術簡介:

粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式,也叫加固土樁。深層攪拌法是加固飽和軟粘土地基的一種新穎方法,它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的攪拌機械就地將軟土和固化劑(漿液狀和粉體狀)強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理一化學反應,使軟土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的優質地墓。粉噴樁就是采用粉體狀固化劑來進行軟基攪拌處理的方法,此技術最適合于加固各種成因的飽和軟粘土,目前國內常用于加固淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高的粘性土。在我國工程實踐中,粉噴樁加固技術已在鐵路工程、公路工程、市政工程以及建筑工程中得到大量應用,取得了較好的應用效果。

二、應用案例:

公路項目:滬寧高速公路昆山試驗段實踐證明,采用粉噴樁方法加固軟土地基具有許多優點:如能有效地減少地基的總沉降量,與排水固結法相比總沉降量能減少25%~49%,這對控制路堤的工后沉降和解決橋頭"跳車"具有明顯的效果,具體表現在地基加固深度內沉降量的大幅度減少。經加固后路基在填筑過程中側向位移明顯減少,實測的最大側向位移僅6~7cm。與排水固結法在相同條件下相比,側向位移減少60%~70%,而且在較短時間內即趨穩定。側向位移的減少,不僅能增加路基的穩定,特別在橋涵與路堤連接處保護橋臺樁基不受過大的側向推力,而且也減少地基的沉降。粉噴樁復合地基能提高地基土的承載力,適應快速填筑施工,與排水固結法相比,可以允許有較高的填土速率。

鐵路項目:京廣線武廣電化改造工程粉噴樁加固軟基主要集中在新建京廣上行線J2K1214+680~J2K1215+700段。施工組織方案設計考慮新建京廣上行線與既有京廣上行線緊鄰,兩線間距僅5.0m,且京廣線已提速,軟基處理對既有路基會產生較大的牽引沉降。為保證工期要求,減少沉降量,及保證既有京廣上行線路基的穩定,設計采用粉噴樁加固。方案重點強調三個方面:①粉噴樁按正三角形布置:樁徑0.5m,間距1.4m,排距1.2m,平均深10m,單樁豎向承載力標準值為80kn,復合地基承載力標準值為100kpa,共計15246米/1498根。 ②粉噴樁加固料采用325號水泥,噴灰量應保證每延米45kg±5kg,距地面0.5m為停灰面。 ③粉噴樁竣工28天后,應采用單樁復合地基靜載試驗確定復合地基承載力,抽檢頻率為0.5%,試驗完成后方可填土施工。

三、粉噴樁施工主要工藝與流程

粉噴樁施工采用粉噴樁專用機械設備,成樁直徑遵照設計。

1、 施工現場的準備工作

(1)施工現場配備各種計量儀器設備,做好計量裝置的標定工作。

(2)對現場的水泥等原材料進行試驗工作, 施工前根據每個斷面的實際狀況進行室內配比試驗,確定每延米的噴粉量。

(3)根據施工圖紙畫出樁位平面布置圖,并報請測量工程師批準。

(4)根據樁位平面布置圖,在施工現場用鋼尺定出每根粉噴樁的樁位,并用竹簽插入土層做好標記,每根樁的樁位誤差不得大于5cm。同時做好復測工作,在以后的施工中應經常檢查樁位標記是否被移動,確保粉噴樁樁位的準確性。

(5)在施工現場搭設水泥棚,水泥棚的底部用土填高,使之比周圍地面高出30cm~50cm,并鋪設一層木板,然后鋪設一層彩條布,最后再鋪設一層塑料薄膜,以確保水泥不受潮變硬。

(6)對進場的機具設備進行組裝和調試,確保機具的完好率,保證滿足施工要求。

(7)一切準備工作結束后,提出書面開工申請,并請監理人員到場進行試樁,以確定成樁的各項技術參數。一般試樁應達到以下要求:

a、 工藝試樁:每臺粉噴樁機施工前應按規定進行工藝試樁,確定好各項技術參數(鉆進速度、噴粉提升速度、提升時的管道壓力、復攪下沉速度等),并將試樁報告上報監理組。

b、水泥攪拌的均勻程度,掌握下鉆及提升的困難程度,確定合適的技術處理措施。成樁試驗的樁數不應少于5根。當遇到新的施工段落時應重新進行試樁工作。

(8)在試樁5~7天后隨機選擇樁位進行全程取芯,取芯時有業主及監理工程師在場。工藝性試樁結束后時整理各種技術參數,資料上報至監理工程師,得到認可后再全面開工。

2、施工方法

(1)定位:按設計圖紙(樁位平面布置圖),現場用鋼尺定出粉噴樁樁位,并用竹簽插入土層作標記,誤差不大于5cm,機具移至樁位處并使鉆頭正對竹簽,復核機架的垂直度使鉆桿傾斜度不大于1%,鉆尖對準樁位。

(2)啟動空壓機送氣,鉆機正轉并垂直鉆進。當控制雙螺旋攪拌頭到達設計樁底標高后停止鉆進,鉆頭原地旋轉,嚴禁停鉆。鉆機反向轉動,啟動送灰機送灰,待水泥送至噴灰口(一般約一分鐘)后再提升鉆頭,根據電子稱重裝置顯示的噴灰量調節調速電機,這樣邊噴粉,邊攪拌,邊提升,使軟土和固化材料充分混合。

(3)當鉆頭提升至設計標高上0.5米時停止送灰,鉆頭正向旋轉,進行復攪并復噴,復攪深度及復噴深度應按圖紙設計要求。當鉆頭提升到距地面30~50cm時,發送器停止向孔內噴射粉料,成樁結束。這時由于裝置的回路是封閉的,粉體不會向空中噴射和飛散。在向土體噴射過程中的最后階段,在攪拌鉆頭距地面30cm處停止噴粉,粉粒不會溢出地面。

(4)復攪結束后,關閉空壓機,消散所有管道壓力,鉆機主電機停機。

(5)鉆機移位,重復上述過程進行下一個樁位施工。

四、粉噴樁法加固軟基的比較優勢與不足

1、粉噴樁法加固軟基的比較優勢

軟土路基加固方法,主要有沙井法、水泥漿攪拌法、旋噴法等,粉噴樁加固法在近年得到普遍應用,技術成熟,成為設計、監理、建設及施工單位優先選擇的方法。相比于其它方法,粉噴樁加固法有其自身的優勢。

(1)與沙井法比較:粉噴樁能有效控制建(構)筑物過大沉降問題,而沙井法不能做到,同時沙井法施工速度慢,施工中容易出現不連續、頸縮等現象。

(2)與水泥漿攪拌法比較:水泥漿攪拌法在攪拌時需加水,而水泥水化時僅需總水量的5~10%,故多余水份將流入樁間土中,而降低樁強度。而粉體攪拌法施工過程中不須加水,與水泥發生水化作用的水是從天然狀態的土中吸取,故使加固體及其周圍的土強度增加。

(3)與旋噴法比較:旋噴法不能起排水固結作用,且成樁直徑不固定,設備要求壓力高(20~30MPa),成本高。而粉噴法沒有這些缺點。

(4)與插塑板比較:插塑板雖然造價低于粉噴樁,但插塑板的施工填土期和預壓時間過長,且沉降量較大,而粉噴樁沉降量小,在緊鄰既有路基的施工條件下,能有效避免牽引沉降,保證既有線運輸的安全。

2、粉噴樁法存在的問題與不足

粉噴樁法已在工程實踐中得到普遍應用,但在實際應用中尚有一些問題需要進一步探討,有一些缺點需要克服。

(1)粉噴樁的支承式與懸浮式對沉降的影響。目前高速公路不斷向沿海近海地區延伸,遇到的深厚軟土越來越多,而且是現有粉噴樁機所達深度遠遠不及的。如何來解決這個問題,除了進一步提高機械設備的性能外,在設計理論上也需要有一個突破。

(2)地基土含水量對粉噴樁質量的影響。粉噴樁質量的優劣主要反映在粉噴樁的強度指標上,這不僅與摻入粉體的質量、施工工藝、地基土的性質有關,其中尤以含水量的關系甚為密切。

(3)粉噴樁復合地基承載力和粉噴樁單樁承載力的關系。只有當天然土的強度也增強時,整個復合地基的強度才會增加。所以樁的強度應適度,要和天然土的強度相互匹配。

第2篇

關鍵詞:粉噴樁技術;高速公路;軟基處理

目前高速公路建設在軟土地基上的越來越多,為確保高速公路的施工質量,就要對軟土地基的特征及施工現場的環境進行綜合考慮,選用最佳的施工方式。現階段在高速公路軟基處理中主要應用的方式有:化學加固法、深層密實法、換填墊層法、加固路基法、反壓護道法、排水固結法等。各個處理技術都有自己的特點及不同的適應范圍,在施工過程中應依據實際情況選用與之相適應的軟土處理技術。粉噴樁復合加固技術是一種化學加固法,其固化劑主要選用水泥,在攪拌后可以硬化軟土,在強化其整體性及水穩性的時,一定要具備較高的強度。粉噴樁復合加固技術具有施工速度快、沉降小等特點,并有對地基承載力增強的效果,將地基下沉情況進行最大限度的降低。同時要盡可能避免路基失穩現象的發生,對土體的側向形變進行有效控制,基于此,在高速公路軟基處理中粉噴樁復合加固技術得到了廣泛地應用。

一、粉噴樁技術在軟基處理中的施工準備

復合型地基的主要構成成分為灰樁、地基,通常情況下這種軟土地基處理方式都適應與強度小、壓縮性好、排水性能差的地基加固中, 樁體承載大部分的荷載,由此增強地基承載力,降低施工后的沉降。 水泥粉噴樁主要應用于淤泥質土、雜填土、粉土、粘性土等軟土地基加固中,還能應用于天然含水量為35%~70%的地基中,具有廣泛的適用范圍。通常情況下,其強度和地基的天然含水量相反,也就是在粉噴量不發生改變的情況下時,含水量越高其強度越低。

1、資料準備。應將相關資料在公路工程施工建設前準備完善,其中主要包含土工實驗報告、工程地質報告、水泥粉噴樁的樁位布置圖、粉噴樁的標高、加固處理深度等。

2、清理。將地面表層土及附著物進行有效清除, 在低洼處進行粘土回填,并碾壓平整;較差土質地方要實施碎石墊層及砂土的設置;較軟地表地方選用有效措施避免機械沉陷。

3、材料選擇 水泥。在軟土地基施工中可以選用普通水泥或礦渣水泥,并確保其質量的合格性,嚴格禁止采用過期、受潮、變質、結塊的劣質水泥。

生石灰。要將生石灰磨成粉末狀,并保證其內沒有任何雜質。

粉煤灰。應將二氧化硅和二氧化二鋁的含量控制在大于70%,檢驗后,確保其合格性后才能使用。

4、施工機械。粉噴樁施工機械的主要構成成分有動力機構、操作機構、粉體發送器、攪拌鉆頭及空氣壓縮機等, 施工機械的試運轉作用要在施工前進行。

二、高速公路軟基處理中粉噴樁施工流程

1、在高速公路軟土路基施工中必須重視施工材料的選擇,在水泥原料選擇中,施工企業必須嚴格遵循設計要求對其進行質量檢測,控制好水泥的摻入量,并對每米樁噴粉量進行準確計算。在施工前期,施工企業必須指派專人對現場施工進行監督及控制,并進行及時記錄。同時將施工場地的雜物徹底清理干凈。

2、在高填方軟土路基施工中必須重視放樣工作,將石灰灑在每個粉噴樁的中心部位,并進行明顯標識,如在其位置進行木筷的放置等,這樣可以保證施工過程中對位的準確性及及時性。

3、檢測鉆機,主要檢測內容包括:鉆頭尺寸與施工要求是否符合,空壓機、噴粉機及儀表能否正常工作等。在鉆機移動過程中必須確保對孔的準確性。將其誤差合理控制在50毫米以下。在高填方軟土路基施工過程中必須將每個鉆孔都進行準確編號,并由一邊開始進行有效作業。在施工過程中常常要對鉆機進行適當調整,此時要應用支腿液壓缸進行有效調整,將鉆機主軸垂直度的誤差控制在小于1%的范圍內。依據施工規定,將主電動機啟動,并嚴格按照1、2、3檔的順序進行逐級加速,正鉆預攪下沉。在鉆到與設計深度相近位置時,要對其速度進行有效控制,通常都會選用較慢的速度進行緩慢鉆進,并確保鉆機在原有位置進行1到2分鐘的鉆動作業。必須在預攪下沉到噴粉過程中,連續不斷地將壓縮空氣輸送到軸桿內,只有這樣才能確保鉆桿中間送風通道始終處于干燥狀態。

4、在噴粉作業已經達到孔底時,必須進行反鉆提升操作,此時要將其速度控制在0.48m/min。當提升高度與設計?;覙烁咭恢聲r,要在原有位置進行1到2分鐘的慢速攪拌作業。為進一步確保攪拌過程中粉體的均勻性,可以將攪拌頭再次下沉到設計深度。在提升攪拌過程中,要將其速度在0.5到0.8m/min的范圍內進行控制。

5、為避免對空氣造成嚴重污染,在提升噴粉過程中必須在與地面相距0.5米的位置進行噴粉減壓作業。在施工過程中,將噴灰防護裝置設置在孔口。在提升噴粉施工中,要進行自動計量裝置的配置。噴粉記錄器主要由四個部分構成為控制箱、稱重器、供粉泵及深度測量。這樣可以對水泥樁的質量進行有效控制及檢測。將鉆機提升到路面,并進行鉆機移位對孔。

6、質量控制。嚴格控制噴粉及停粉的標高, 嚴格按照設計要求確定粉噴樁的長度; 必須同時進行噴粉和鉆桿提升作業,施工中不能任意中斷。為確保樁體質量, 復攪要在樁體上部5米左右進行盡可能減少偏差。進行有效記錄,誤差要控制在5秒以下。復攪過程中,對提升及下沉速度進行有效控制,保證攪拌能在加固深度范圍內的所有位置進行。

三、高速公路軟基處理中粉噴樁施工的注意事項

作為社會穩定與經濟發展的基礎條件,公路工程自改革開放以來,取得了不錯的成績。為此,必須重視高速公路工程建設施工技術的應用,粉噴樁加固技術作為提高公路地基質量重要技術,在公路施工中得到了廣泛地應用與推廣,為公路事業發展提供了強有力的技術支持。

1、粉噴樁施工過程中的噴灰壓力是由鉆頭處的被動土壓力決定的,可按公式ex=rHtg2(45°+Φ/2)計算而得。通常情況下提鉆噴粉時的壓力比鉆頭處的被動土壓力大0.1MPa,以確保在扣除管道、閥門、噴阻的阻力損失后,剩余壓力仍大于被動土壓力,并隨著鉆頭的升高而減小。在此環節中應重點保證噴粉壓力相對穩定,隨鉆頭的升高而漸變,以此來保證噴灰量均勻,從而保證粉噴樁的施工質量。

當鉆頭達到設定深度時,不可立即開始上提噴灰,因水泥粉經輸送管道到達鉆頭的時間約為20s,并且水泥輸送初期的稠度較低,按水泥輸送管50m長測算,當水泥按標準用量到達樁底時,需用時間60s,若此時上提噴粉,則造成樁底部沒有水泥或水泥劑量少而不勻。在取芯檢測過程中發現距樁低1-2m的范圍內水泥含量也較少,就是這種原因形成的,因此,當鉆進尺度達到設計深度時,須在此停留60s左右,然后開始上提噴粉。

2、在做好外邊工作的同時,應及時做好內業整理工作,做到當天的內業當日完成,監理人員及時檢查,保證及時發現問題,及早補救,避免資料堆積過多,難以發現問題或發現問題較晚,無法補救。同時也有利于對工程進行總體宏觀控制。

四、結束語

綜上所述,粉噴樁施工具有工期短、成本低、施工便捷,加固效果理想等特點,在公路工程軟基處理中對地基總沉降量及不均勻沉降量能夠有效減少,經處理后的能夠有效增強地基承載力,且在一定程度上避免土體側向形變。粉噴樁技術是解決公路軟基問題的關鍵性技術。

參考文獻

[1] 蔣立志;粉噴樁在高速公路軟土路基處理中的分析應用[J];中外建筑;2011年07期.

第3篇

關鍵詞:粉噴樁, 軟地基,應用

Abstract: This paper describes the technical principles of DJM DJM technology is explored in the soft ground treatment in the road construction process, a the DJM technical construction quality management practices and should be noted that matters.

Key Words: DJM, soft ground, the application

中圖分類號:TU47 文獻標識碼:A 文章編號:

粉噴樁對提高軟地基承載能力,減少地基的沉降量有明顯效果。目前已應用的領域有鐵路、高速公路、市政工程、工業廠房、民用住宅的軟基加固和開挖圍護工程等。

一、粉噴樁概述

粉噴樁主要是以水泥、石灰等材料作固化劑的主劑,利用深層攪拌機械和原位軟土進行強制攪拌,經過物理化學作用生成一種特殊的具有較高強度、較好變形特性和水穩性的混合柱狀體。短期內使原來的軟土地基變成具有整體性、水穩定性和一定強度的加固土樁復合地基,從而提高地基承載力,減小地基的沉降,達到加固地基的目的。

二、粉噴樁的施工

(一)施工準備工作

1、施工前應準備下列施工技術資料:工程地質報告,土工試驗報告,室內配比試驗報告,粉噴樁設計樁位圖,原地面高程數據表,加固深度與停灰面高程以及測量資料等。

2、場地平整、清除障礙。

3、施工機具準備,進行機械組裝和試運轉。嚴禁使用非定型產品或自行改裝設備;進場設備必須配備性能良好的能顯示鉆桿鉆進時電流變化的電流表,顯示管道壓力的壓力表和計量水泥噴入量的電子秤或流量計。

4、粉噴樁的施工工藝根據設計要求的配比和實測的各項施工參數通過試樁來確定。試樁一般要達到下列要求:①鉆進速度V≤1.5m/min;平均提升速度Vp≤0.8m/min;攪拌速度R≈30轉/min;鉆進、復攪與提升時管道壓力:0.1MPa≤P≤0.2MPa;噴灰時管道壓力:0.25MPa≤p≤0.40MPa。②確定合適的技術處理措施,掌握水泥攪拌的均勻程度,掌握下鉆及提升的困難程度,成樁試驗的樁數不少于5根。

5、粉噴樁所用的水泥(325普通硅酸鹽水泥)應符合設計要求,并有產品合格證,并經室內檢驗合格才能使用,嚴禁使用受潮、結塊變質的加固料。

(二)粉噴樁的施工工藝程序

1、工藝程序:

整平原地面 鉆機定位鉆桿下沉鉆進上堤噴粉(或噴漿)強制攪拌復拌提桿出孔鉆機移位

2、具體操作步驟

(1)機械就位。調正導軌垂直度,鉆頭對中樁位。

(2)預攪下鉆.啟動攪拌鉆機,放松起吊鋼絲繩,空壓機送氣,使鉆頭沿導軌下沉鉆進,鉆進速度≤1.0m/min,鉆頭邊旋轉,邊鉆進。為了不致堵塞噴射口,開鉆時不噴射加固料,只噴射壓縮空氣,使負載扭矩減小,順利鉆進(在鉆進過程中,待加固土體在原位受到攪動)。鉆至設計加固深度后鉆機停止鉆進。此時注意工作電流不能大于額定電流。

(3)鉆桿提升。到達設計深度后開啟粉體發送器噴灰(或開啟灰漿泵噴漿),間歇一定時間再提升鉆具,確保底部有足夠的灰量,提升速度≤0.8m/min,邊噴、邊攪拌、邊提升至離地面0.5m(或規定標高)處停噴,因為表層50cm土層側向約束軟弱,成樁不利。

(4)復攪。關閉粉體發送器(或灰漿泵),為保證軟土與固化劑攪拌均勻,重復將鉆桿下沉至設計要求深度,重復攪拌提升到離地面0.5m處。

(5)關閉機械。

(6)移位。

(三)粉噴樁施工中的注意事項

(1)施工設備的粉料發送器必須配置粉料計量裝置,嚴禁無粉料噴入計量裝置的粉料發送器投入使用,并記錄水泥的瞬時噴入量和累計噴入量。儲灰罐容量應不小一根樁的用灰量加50Kg,當上述重量不足時,不得開鉆下一根樁的施工。

(2)嚴格控制噴灰標高和?;覙烁撸坏弥袛鄧娀?,確保樁體長度;嚴禁在尚未噴灰的情況下進行鉆桿提升作業。

(3)施工中若噴粉量不足,實行整樁復打,復打的噴粉量仍應不小于設計用量。

(4)水泥應確保質量,嚴格使用過期、受潮、結塊、變性的劣質水泥。

(5)粉噴樁施工時,為確保粉噴樁的成樁質量,應在粉噴樁的全長范圍內進行復攪;當施工過程中遇到停電、機械故障原因中斷噴灰時,應在12小時內復攪復噴,保證二次復攪復噴搭接長度不小于1.0m。

(6)樁身施工時,應采用中~低速鉆進(或提升),切勿采用高速檔快速鉆進(或快速提升)。

(7)粉噴樁施工時,應認真填好施工原始記錄,嚴禁涂改及偽造。

三、粉噴樁的施工質量管理及其質量檢測

1、加強施工質量管理

嚴格控制鉆孔下鉆深度、噴粉高程及?;颐?,確保粉噴樁長度和噴粉量達到規定要求。深度誤差不得大于5 cm,水泥損耗量平均不得大于1 kg/m。粉噴樁要穿透軟弱土層到達強度相對較高的持力層,并深入硬土層50 cm,持力層深度除根據地質資料外,還應根據鉆進時電流表的讀數值來確定。

攪拌機每次下沉或提升的時間必須有專人記錄,時間誤差不得大于5 S,提升前要有等待送粉到達樁底的時間,防止出現提升卻未噴粉的情況,具體時間隨機械類型與送灰管長度而變化。

在樁上部1/3范圍內應重復攪拌一次,并且復攪長度不足5 m的,按5 m施工。特別需要指出的,對于軟土天然含水量大于70%的地段,要求復攪長度應貫穿軟土層。

鉆進提升時管道壓力不宜過大,以防鉆孔淤泥向孔壁四周擠壓形成空洞。在成樁過程中,如發生意外影響樁身質量時,應在12 h內采取補噴措施,補噴重疊長度以不小于1.0 m為宜。特別困難時以電流表讀數明顯變化為準。否則應重新打設,新樁距報廢樁的距離不能大于樁距的15%。

對輸灰管要經常檢查,不得泄漏及堵塞,管道長度以60 m左右為宜,不得超過80m。對使用的鉆頭要定期檢查,其直徑磨耗量不得大于1 cm,但也不宜采用直徑過大的鉆頭(小于53 cm)。

2、質量檢驗及驗收

(1)質量檢測

施工過程中必須隨時檢查噴灰量、樁長、復攪長度以及是否進入硬土層等,如施工中有異常情況,應記錄其處理方法及措施。

淺部開挖樁頭,其深度宜為50 cm,目測檢查攪拌的均勻性,量測成樁直徑,檢查頻率宜為1%~2%。

(2)驗收

成樁28 d后,在樁體上部(樁頂以下0.5 m,1.0 m,1.5 m)應截取三段樁體進行現場樁身無側限抗壓強度試驗,檢查頻率為1‰-2‰。必要時由業主安排進行全樁長取芯。

四、結束語

從已建和在建的高速公路來看,粉噴樁處理軟土地基是一種行之有效且廣泛應用的工藝手段,具有施工方便、工期短、工后沉降小等顯著優點。只要以科學的態度,嚴格控制其設計方法及施工質量管理,就一定能得到滿意的工程質量。

第4篇

關鍵詞:粉噴樁復合加固技術;范圍

從廣義角度出發,軟土是指低強度、高壓縮性的軟弱土層。將路基修建在軟土之上,如處理方式不當,則會產生路基失穩及沉陷幅度過大的情況,并出現破壞路面的現象。通常人們都會把淤泥、淤泥土質及軟粘性土歸為軟土地質。水泥粉噴樁作為軟土路基加固的重要方式,與其他加固方式相比具有顯著優勢,主要體現在施工便捷、施工作業時不會產生極大的噪音或污染,這種情況下,不會對施工現場附近環境造成極大影響,進而避免了施工過程中一些不必要的糾紛及矛盾,還能加快施工進度。這種技術在軟土路基加固施工后,將有效提高路基的承載力,同時還具有經濟適用性。基于此,在軟土路基施工中水泥粉噴樁技術得到了較為廣泛地應用。

1 粉噴樁復合加固技術的概況

1、粉噴樁復合加固技術的應用原理

粉噴樁也被稱作加固土樁,是通過深層攪拌的方式加固路基的一種技術。作為新型飽和軟粘土路基加固的方式,深層攪拌技術選用的固化劑主劑主要是水泥、石灰等材料,在充分攪拌固化劑與軟土時,將會在這兩種物質之間產生各種化學效應,以此對軟土的整體性、水穩性進行有效增強,進而達到符合施工條件的強度。粉噴樁進行軟基攪拌處理時主要選用的是粉體狀固化劑,其水泥在軟土中噴入的量與路基處理的效果有著直接的影響,在施工現場會受到各種施工因素的限制,如土質的特性及施工現場的環境等,因此提高樁體的強度比和水泥產量比會出現一定的差距。在摻入水泥時,必須控制好用量,必須太少或太多,如果摻入的水泥量太少,就會導致水泥和土體顆粒之間的具有較差的反應,就不能達到預期的固化效果。通常情況下,將其摻入水泥的比例控制在5%以上。

2、粉噴樁復合加固技術的理及特點

與其他軟基處理技術相比,粉噴樁復合加固技術不僅具有低成本、施工流程簡單、應用范圍廣等優勢,還具有以下幾個特點:首先,在粉噴樁加固技術施工中主要采用吸收水分好的水泥進行固化劑的制作,這樣就可以加快固化反應的實現,在后骨節處理中具有較好的效果,這種施工技術對漿噴柱的樁體承載力要高出許多。其次,粉噴樁和周圍土體發生作用形成的復合路基,在加固土體中只有0.6%的壓縮量,這種技術具有較強的承載力和較高的復合變形模量。再次,粉噴樁復合加固技術在施工過程中具有較小的噪音污染、振動量也很小,這樣就不會影響到附近的環境及建筑。最后,這種技術可以對路基的沉降量進行科學有效地控制,基于此,土體在加固后不會出現密度改變的現象,更不會產生土體重量加大情況下進行加固,其沉降量也隨之增加的情況。

2 粉噴樁施工技術在公路軟基處理中的施工準備

1、技術資料準備

在公路工程軟土地基施工前,必須準備好相關的技術資料,主要有土工實驗報告、工程地質報告、水泥粉噴樁位布置圖等。

2、選擇材料

水泥要選擇質量符合國家相關規定的普通水泥或礦渣水泥等,在公路工程軟基處理施工中堅決不能使用過期、受潮及結塊等質量達標的水泥。

生石灰也是粉噴樁復合加固施工中重要的施工原料,在生石灰的選用中必須將其碾磨成粉末狀,并對其質量進行有效保障,不能出現雜質。

在粉煤灰選用中,必須將其成分中的二氧化硅及氧化二鋁的含量控制在大于70%的范圍內,在檢驗合格后,才能用于軟基處理施工。

3、機械選擇

在采用粉噴樁施工機械進行施工時,主要組成部件包括動力機構、操作機構、粉體發送器、攪拌鉆頭及空氣壓縮機等,在軟基處理施工前要進行機械設備的試運行。

3 公路軟基處理中粉噴樁施工流程

第一,表面清理。在公路工程施工前期,施工企業必須將地面表層的雜物清理干凈,將低洼路段進行粘土回填,同時進行平整碾壓,確保其壓實效果。在地質條件不好的路段可以進行碎石墊層及砂土的設置,在較軟地表的路段施工企業可以選取符合施工規范的技術進行有效處理,避免機械設備出現下沉現象。

第二,測量放樣。在放樣過程中必須確保全部樁位的準確性,同時對樁位進行準確標識,確保樁位偏差要在5厘米以下。

第三,遵循設計規定,通過鋼尺在施工現場將粉噴樁樁位進行準確確定,并在土層內插入竹簽進行標記,一般誤差控制在5厘米以下。隨后機具向樁位移動,確保鉆頭與竹簽相對,對機架垂直度進行復核,確保鉆桿傾斜度在1%以下,鉆尖與樁位相對。

第四,將鉆機啟動并進行鉆進工作,嚴格按照先慢后勻速的順序進行速度的良好控制,在施工運行后將其轉速控制在30r/min的范圍內,其鉆進速度控制在0.5m/min,并確保鉆進速度的均勻性。停止鉆進時必須確保在設計樁底標高的10厘米到20厘米之間。

第五,當鉆孔深度與施工需求相符合時,就可以進行鉆頭反轉作業。與此同時,要利用粉體發送器進行噴粉作業,并對噴粉量進行有效控制,確保提升鉆頭和送粉作業同時進行,不能出現一前一后的現象,當出現套管漏氣或管道堵塞的現象,必須將噴粉作業暫停,及時處理后,再進行施工作業。

第六,在鉆進施工中如鉆頭和地面的距離只有0.5米時,必須將噴粉作業停止,將提升鉆頭的速度進行有效降低,此時需要進行壓縮空氣的輸送。

第七,在公路工程軟基處理施工中有效進行復攪施工,可以極大地增強樁身的強度。在噴粉作業徹底完成后,要對計量儀進行檢測。

第八,完成復攪施工后,應及時將空壓機關閉,將全部管道壓力消除,鉆機主電機停機,移位鉆機,根據以上施工流程,進行下一樁位施工。

第九,控制施工質量。嚴格控制施工過程中噴粉作業的標高及噴粉作業停止后的標高,確保粉噴樁的長度與施工需求相符合,在噴粉施工中,不能任意停止或中斷噴粉作業,必須確保提升鉆桿和噴粉作業在同一時間進行。,工企業可以根據施工的需求在復攪過程中對樁體5米內的范圍進行施工作業,這樣可以有效提高樁體的質量。在施工過程中施工企業必須進行準確記錄,其失誤值要控制在5秒的范圍內。

4 結束語

綜上所述,公路工程作為經濟發展的重要支撐,其發展對國民經濟的發展具有極大的影響力,隨著國民經濟的快速發展,我國公路工程事業也得到了極大的發展。軟土路基作為公路工程施工的重要組成部分,其施工技術水平的高低將直接影響到公路工程的整體質量及安全性能。基于此,施工企業為進一步確保軟土路基的施工質量,必須在施工前期做好施工準備工作,與試樁具體狀況相結合,合理制定施工方案。嚴格把關施工的每一個環節,只有這樣才能確保軟土路基施工的質量。

參考文獻

[1]周金鵬;粉噴樁加固高速公路軟土路基的機理與設計[D];南京理工大學;2013年

[2]周利金;傅鶴林;萬劍平;;粉噴樁處理軟基方案設計及施工[J];湖南交通科技;2016年03期

[3]蔣立志;;粉噴樁在高速公路軟土路基處理中的分析應用[J];中外建筑;2011年07期

第5篇

關鍵詞:粉噴樁復合加固技術;原理

一、粉噴樁復合加固技術的應用原理

粉噴樁也被稱作加固土樁,是通過深層攪拌的方式加固路基的一種技術。作為新型飽和軟粘土路基加固的方式,深層攪拌技術選用的固化劑主劑主要是水泥、石灰等材料,在充分攪拌固化劑與軟土時,將會在這兩種物質之間產生各種化學效應,以此對軟土的整體性、水穩性進行有效增強,進而達到符合施工條件的強度。粉噴樁進行軟基攪拌處理時主要選用的是粉體狀固化劑,其水泥在軟土中噴入的量與路基處理的效果有著直接的影響,在施工現場會受到各種施工因素的限制,如土質的特性及施工現場的環境等,因此提高樁體的強度比和水泥產量比會出現一定的差距。在摻入水泥時,必須控制好用量,必須太少或太多,如果摻入的水泥量太少,就會導致水泥和土體顆粒之間的具有較差的反應,就不能達到預期的固化效果。通常情況下,將其摻入水泥的比例控制在5%以上。

二、粉噴樁施工技術在公路軟基處理中的施工工藝

隨著我國公路事業的快速發展,其施工技術水平也在不斷提高。水泥粉噴樁作為公路軟土路基施工的重要技術,其施工技術水平的高低將直接影響到公路工程的整體質量。為此,施工單位必須做好施工準備工作,規范施工工藝,有效控制施工質量。

1、施工準備

(1)技術資料準備

在公路工程軟土地基施工前,必須準備好相關的技術資料,主要有土工實驗報告、工程地質報告、水泥粉噴樁位布置圖等。

(2)表面清理

在公路工程施工前期,施工企業必須將地面表層的雜物清理干凈,將低洼路段進行粘土回填,同時進行平整碾壓,確保其壓實效果。在地質條件不好的路段可以進行碎石墊層及砂土的設置,在較軟地表的路段施工企業可以選取符合施工規范的技術進行有效處理,避免機械設備出現下沉現象。

(3)測量放樣

在放樣過程中必須確保全部樁位的準確性,同時對樁位進行準確標識,確保樁位偏差要在5厘米以下。

2、選擇材料

水泥要選擇質量符合國家相關規定的普通水泥或礦渣水泥等,在公路工程軟基處理施工中堅決不能使用過期、受潮及結塊等質量達標的水泥。

生石灰也是粉噴樁復合加固施工中重要的施工原料,在生石灰的選用中必須將其碾磨成粉末狀,并對其質量進行有效保障,不能出現雜質。

在粉煤灰選用中,必須將其成分中的二氧化硅及氧化二鋁的含量控制在大于70%的范圍內,在檢驗合格后,才能用于軟基處理施工。

3、機械選擇

在采用粉噴樁施工機械進行施工時,主要組成部件包括動力機構、操作機構、粉體發送器、攪拌鉆頭及空氣壓縮機等,在軟基處理施工前要進行機械設備的試運行。

4、施工流程

(1)定位

遵循設計規定,通過鋼尺在施工現場將粉噴樁樁位進行準確確定,并在土層內插入竹簽進行標記,一般誤差控制在5厘米以下。隨后機具向樁位移動,確保鉆頭與竹簽相對,對機架垂直度進行復核,確保鉆桿傾斜度在1%以下,鉆尖與樁位相對。

(2)鉆機就位

鉆機進入施工場地前,應將施工場地進行簡單的平整或鋪設砂墊層,然后放樣定樁位。鉆機進入施工場地后,用醒目的標示在鉆架上標出深度控制標志,配合鉆機上的深度表對樁長進行控制;并在鉆機鉆架上懸掛兩條3m的垂線控制樁的傾斜度,以便更加簡便直觀地控制施工樁長和傾斜度。

(3)空壓機啟動

雙螺旋攪拌頭高度與設計樁底標高相符后,則停止鉆進。鉆頭可原地旋轉,不能停鉆。鉆機反向轉動,送灰機啟動后開始送灰施工,鉆頭提升作業可在水泥到達噴灰口進行,遵循相關規定,對電機速度進行調節,可同時進行噴粉、攪拌及提升工作,確保充分攪拌軟土與固化材料。

(4)攪拌

送灰停止時,應確保提升鉆頭高度與設計標高相符,正向旋轉鉆頭,進行復攪、復噴作業,遵循施工要求確定復攪、復噴深度。當提升鉆頭高度與地面距離在30到50厘米時,發送器孔內噴射粉料作業可停止,完成成樁作業。此時因裝置屬于封閉回路,施工中不會出現空中噴射、飛散粉體的現象。在噴射土體的最后環節,噴粉作業可在攪拌鉆頭與地面距離30厘米的位置停止施工,避免地面有粉粒溢出。

(5)提升速度

鉆機的提升過程也是其噴粉過程,是保證粉噴樁施工質量的主要施工環節。在鉆頭提升過程中,隨著鉆頭地勻速提升攪拌,均勻的噴出水泥粉與周圍土體充分混和,形成具有一定強度水泥土,這是粉噴樁的成樁原理,因此,也是其關鍵施工環節,也就是說鉆頭的提升速度決定了單位噴灰劑量、攪拌均勻程度,是保證粉噴樁施工質量的根本措施,因此必須保證在施工過程鉆頭的提升速度符合試驗樁所得的施工參數規定。

(6)空壓機關閉

完成復攪施工后,應及時將空壓機關閉,將全部管道壓力消除,鉆機主電機停機,移位鉆機,根據以上施工流程,進行下一樁位施工。

(7)控制施工質量

嚴格控制施工過程中噴粉作業的標高及噴粉作業停止后的標高,確保粉噴樁的長度與施工需求相符合,在噴粉施工中,不能任意停止或中斷噴粉作業,必須確保提升鉆桿和噴粉作業在同一時間進行。

水泥的標號要符合設計要求,要按成樁試驗所確定的技術參數進行施工;嚴格控制噴粉時間、停粉時間及水泥噴入量,確保粉噴樁的長度;樁體上部1/3的樁長范圍內必須進行2次攪拌,確保樁體質量;發現噴粉量不足時,應整樁復打;噴粉中斷時復打的重疊孔段應大于1m。樁長及強度檢測應以抽蕊為準,本工程以抽蕊和輕便觸探聯合檢測,前者為甲方抽檢,頻率為2%,后者為施工單位自檢,頻率為5%。從抽蕊的結果得:原狀土為含水量大的軟弱淤泥時,樁體膠結較差,且為松散可塑~硬塑狀,樁體強度低;若原狀土為粗砂層或細砂層時,樁體膠結好,強度高;若原狀土為粉砂、淤泥質粘土時,樁體膠結介于二者之間。根據地質性質,確定提升攪拌速度是控制整樁質量的關鍵。

漿液配置好后應避免離析現象的出現,確保漿液供給的連續性,并指派專人對固化劑用量、外加劑用量及泵送漿液時間進行準確、詳細地記錄。施工過程中,應對加固料總量、樁長、復拌長度等進行確定,并對成樁質量進行檢定。如出現質量不符合施工規定的情況,必須及時選用與之相適應的方式進行處理,一般選用補樁等方式。

三、結束語

綜上所述,公路作為道路交通的重要方式,在其發展過程中,不僅是國民經濟增長的基礎,還與人們的生活、工作關系密切。軟土路基作為公路建設的主要病害問題,在施工過程提高軟基處理技術尤為重要,粉噴樁復合加固技術作為軟土地基化學加固的主要表現形式,在軟土地基處理中能夠有效地增強路基的整體性、水穩性及強度。這種技術的廣泛應用可以有效地提高施工的整體質量。

參考文獻

[1]周金鵬;粉噴樁加固高速公路軟土路基的機理與設計[D];南京理工大學;2013年.

[2]周利金;傅鶴林;萬劍平;粉噴樁處理軟基方案設計及施工[J];湖南交通科技;2016年03期.

[3]蔣立志;粉噴樁在高速公路軟土路基處理中的分析應用[J];中外建筑;2011年07期.

第6篇

【關鍵詞】公路工程;粉噴樁加固技術;概況;施工流程;質量控制

公路建設作為國民經濟發展的重要組成部分,在交通建設、經濟發展、縮短城鄉差距中起著關鍵性的作用。近年來,隨著社會經濟發展速度的不斷提升對公路工程建設提出新要求,要求通過創新體制、完善政策,進一步提升公路工程建設力度。粉噴樁加固技術作為公路工程地基加固的重要方式,其施工效果是否良好直接影響著公路工程的整體質量,為此,施工單位必須重視粉噴樁加固技術的應用,在規范施工工藝的同時,不斷改進技術,提高公路建設的整體質量,推動交通經濟的高速發展,為國民經濟增長提供一份力量。

一、粉噴樁技術的概況

粉噴樁又被稱為加固土樁,是采用深層攪拌法進行加固地基的一種方式。作為一種新型飽和軟粘土地基加固的方式,深層攪拌法的固化劑以水泥、石灰等材料為主,將固化劑(粉體狀和漿液狀)及軟土在專業的攪拌機械中進行攪拌,利用兩者之間一系列物理化學反應的發生,對軟土整體性及水穩性進行有效加強,實現其地基的優化,確保公路工程的質量。粉噴樁進行軟基攪拌處理的方式主要是采用粉體狀固化劑來進行有效處理。噴入軟土的水泥對地基處理的效果具有一定的影響作用,在土質與施工環境的影響下,樁體提高的強度比例與水泥產量比不完全相同。因此摻入水泥的用量不能太少,如摻入量過少,就會導致水泥和土體顆粒之間的反應太小,其固化效果不能滿足施工的需要,通常情況下水泥摻入比要在5%以上。

二、公路粉噴樁加固施工流程

1、定位

遵循設計規定,通過鋼尺在施工現場將粉噴樁樁位進行準確確定,并在土層內插入竹簽進行標記,一般誤差控制在5厘米以下。隨后機具向樁位移動,確保鉆頭與竹簽相對,對機架垂直度進行復核,確保鉆桿傾斜度在1%以下,鉆尖與樁位相對。

2、鉆機就位

鉆機進入施工場地前,應將施工場地進行簡單的平整或鋪設砂墊層,然后放樣定樁位。鉆機進入施工場地后,用醒目的標示在鉆架上標出深度控制標志,配合鉆機上的深度表對樁長進行控制;并在鉆機鉆架上懸掛兩條3m的垂線控制樁的傾斜度,以便更加簡便直觀地控制施工樁長和傾斜度。

3、空壓機啟動

雙螺旋攪拌頭高度與設計樁底標高相符后,則停止鉆進。鉆頭可原地旋轉,不能停鉆。鉆機反向轉動,送灰機啟動后開始送灰施工,鉆頭提升作業可在水泥到達噴灰口進行,遵循相關規定,對電機速度進行調節,可同時進行噴粉、攪拌及提升工作,確保充分攪拌軟土與固化材料。

4、攪拌

送灰停止時,應確保提升鉆頭高度與設計標高相符,正向旋轉鉆頭,進行復攪、復噴作業,遵循施工要求確定復攪、復噴深度。當提升鉆頭高度與地面距離在30到50厘米時,發送器孔內噴射粉料作業可停止,完成成樁作業。此時因裝置屬于封閉回路,施工中不會出現空中噴射、飛散粉體的現象。在噴射土體的最后環節,噴粉作業可在攪拌鉆頭與地面距離30厘米的位置停止施工,避免地面有粉粒溢出。

5、提升速度

鉆機的提升過程也是其噴粉過程,是保證粉噴樁施工質量的主要施工環節。在鉆頭提升過程中,隨著鉆頭地勻速提升攪拌,均勻的噴出水泥粉與周圍土體充分混和,形成具有一定強度水泥土,這是粉噴樁的成樁原理,因此,也是其關鍵施工環節,也就是說鉆頭的提升速度決定了單位噴灰劑量、攪拌均勻程度,是保證粉噴樁施工質量的根本措施,因此必須保證在施工過程鉆頭的提升速度符合試驗樁所得的施工參數規定。

6、空壓機關閉

完成復攪施工后,應及時將空壓機關閉,將全部管道壓力消除,鉆機主電機停機,移位鉆機,根據以上施工流程,進行下一樁位施工。

三、公路粉噴樁加固施工質量控制

作為社會穩定與經濟發展的基礎條件,公路工程自改革開放以來,取得了不錯的成績。為此,必須重視公路工程建設施工技術的應用,粉噴樁加固技術作為提高公路地基質量重要技術,在公路施工中得到了廣泛地應用與推廣,為公路事業發展提供了強有力的技術支持。

1、粉噴樁施工過程中的噴灰壓力是由鉆頭處的被動土壓力決定的,可按公式ex=rHtg2(45°+Φ/2)計算而得。通常情況下提鉆噴粉時的壓力比鉆頭處的被動土壓力大0.1MPa,以確保在扣除管道、閥門、噴阻的阻力損失后,剩余壓力仍大于被動土壓力,并隨著鉆頭的升高而減小。在此環節中應重點保證噴粉壓力相對穩定,隨鉆頭的升高而漸變,以此來保證噴灰量均勻,從而保證粉噴樁的施工質量。

當鉆頭達到設定深度時,不可立即開始上提噴灰,因水泥粉經輸送管道到達鉆頭的時間約為20s,并且水泥輸送初期的稠度較低,按水泥輸送管50m長測算,當水泥按標準用量到達樁底時,需用時間60s,若此時上提噴粉,則造成樁底部沒有水泥或水泥劑量少而不勻。在取芯檢測過程中發現距樁低1-2m的范圍內水泥含量也較少,就是這種原因形成的,因此,當鉆進尺度達到設計深度時,須在此停留60s左右,然后開始上提噴粉。

2、在做好外邊工作的同時,應及時做好內業整理工作,做到當天的內業當日完成,監理人員及時檢查,保證及時發現問題,及早補救,避免資料堆積過多,難以發現問題或發現問題較晚,無法補救。同時也有利于對工程進行總體宏觀控制。

四、結束語

綜上所述,作為社會穩定與經濟發展的基礎條件,公路工程自改革開放以來,取得了不錯的成績。公路路基作為公路工程建設的重要組成部分,其施工技術水平的高低直接關系著交通運輸事業的發展,為此,必須重視公路工程建設施工技術的應用,粉噴樁加固技術作為提高公路地基質量重要技術,在公路施工中得到了廣泛地應用與推廣,為公路事業發展提供了強有力的技術支持。

參考文獻:

[1] 楊立國.淺談粉噴樁的加固機理和施工工藝[J]. 中小企業管理與科技(上旬刊). 2011(08)

[2] 范智杰,孫昭元,胡寶貴,解國強,潘世玉. 粉噴樁加固軟基的應用體會[J]. 遼寧交通科技. 2003(03)

第7篇

關鍵詞:粉噴樁;軟基處理;實際運用

中圖分類號:TV553 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)18-0140-02

水利工程多集中在江、河、湖、海邊,建筑所處的地基為軟土地基,相較于硬實地基,軟土地基具有含水量較高、土質中孔洞間距大、易沉降的特點,其土地性質差,可承載能力低。為了防止軟地基的沉降對建筑產生破壞,造成事故或經濟損失,需要對其進行加固,使其承載力高,性質穩定。當前常用的加固處理辦法主要有四種:復合地基法、排水固結法、強夯法與真空預壓法。在當下水利工程建筑軟基處理的方法中,以復合地基法為主。

粉噴樁技術是復合地基法的一種,通過使用粉狀水泥與軟土混合攪拌,使軟土變得固化、硬實,使其具有強于或類似硬土的穩定性,并能滿足一定的強度要求。該技術特別適用于對淤泥質土、粘性土或粉土的強化處理。

鑒于粉噴樁技術的實用性與重要性,本文從粉噴樁技術的實質出發,介紹了該技術的原理與特點,結合當前粉噴樁技術在實際中的運用,基于力學理論給出了該技術的設計方法,指出了其中的核心參數,然后對該技術在工程實際中的應用范圍與施工的難點重點作了分析。最后研究了該技術的質量檢測方法。

1 粉噴樁技術的原理及特點

當粉噴裝機將作為固化劑的水泥攪拌進軟土后,水泥中的主要礦物如CaO?SiO2、CaO?Al2O3、CaSO4、CaO?Al2O3?Fe2O3與水發生水化或水解反應,生成氫氧化鈣(Ca(OH)2)、CaO?SiO2?YH2O凝膠、三硫型水化鋁酸鈣(CaO?Al2O3?3CaSO4?32H2O)以及單硫型水化鋁酸鈣(CaO?Al2O3?CaSO4?12H2O)等,氫氧化鈣、鋁酸鈣水合物中的鈣離子(Ca2+)與軟土中的鉀、鈉離子(K+\、Na+)發生置換反應,生成凝膠膠結土顆粒,顆粒聚集形成較大的顆粒團,從而使得軟土固結形成具有良好整體性、水穩性以及較高強度的水泥粉噴樁。

采用粉噴樁技術而成的樁體的力學性能相較于軟基原狀土將得到明顯的提升,例如樁身的無側限抗壓強度可達800~2 000 kPa,地基的承載能力至少可達160~180 kPa,內摩擦角值可高達40?。若在該固化劑水泥中再添加適量的煤灰或石膏等外摻劑,其力學性能還能得到進一步的提高。使用該技術形成的樁體不僅在保證工程質量的基礎上提高了效率,縮短了工程耗時,還節約了鋼材等昂貴建材,具有顯著的經濟效益。

2 粉噴樁技術設計方法

2.1 水泥土參數選擇

確定選用粉噴樁技術進行軟基處理后,需對固化劑的種類及粉噴樁的各項參數進行設計。設計時,應根據實地鉆探得到的土質數據,如水分含量、礦物組成、酸堿性、土層摩阻力、試驗貫穿擊數等,加以試驗獲得的在不同固化劑和摻入比下的復合土力學數據,如抗折強度、無側限抗壓強度、抗剪強度等,綜合分析選取固化劑的種類及摻入比。

2.2 單樁參數設計

單樁的參數是指根據樁的截面積、長度以及摻入比計算其容許承載力,其精確值可通過實驗室進行單樁載荷試驗確定,而在設計時通常采用以下的公式估算:

2.3 樁位布置及置換率設計

2.4 復合地基承載力計算

2.5 軟基沉降分析

地面沉降是水利工程中軟土基的常見問題,采用粉噴樁加固技術可以有效的抑制地基的沉降。此時通常要求樁身需穿透軟土層部分,直達硬土,錐狀樁尖的穿透阻力至少要達到800 kPa。在處理沉降問題時,需根據土質情況選擇對應的估算法。如在硬基礎下的復合地基和軟基礎下的復合地基應分別采用應力修正法與復合模量法。工程實例表明,未采取沉降分析處理的地基,其將持續發生沉降;而經過沉降分析處理的地基,隨著時間的延長,其沉降量將逐漸減小,最終趨于0,有利于保持基礎的平穩。

3 粉噴樁技術的應用與施工

3.1 粉噴樁技術的應用

粉噴樁技術可用于軟基加固,但并不是指適用于所有軟基加固的場合中。在水利工程具有多種背景,如大壩、橋梁、配套建筑、水利管道等不同規模的工程設施,淤泥土、粉質土、垃圾土、硬土、凍土等不同的土質,在技術設施以及粉噴樁力學性能等多重條件的限制下,該技術適用場合有限。粉噴裝機的鉆頭工作深度一般不超過15 m,這就要求粉噴樁作業地區軟土層的厚度在15 m以內;為了使處理后水泥土具有較高的強度與水穩性,要求軟土的含水量低于60%,偏酸性;粉噴樁的承載容許承載能力則決定了采用該技術處理的土基不適用于建造超過6層的建筑。

在應用粉噴樁技術時,樁體長度與固化劑的摻入比是核心參數,樁體長度會受到粉噴裝機的限制,但應保證其長度能夠穿透軟土層到達硬土層。固化劑的種類及摻入比則應根據各地的土質合理選擇,目前工程中多以硅酸鹽水泥作為固化劑,若在該水泥中適量添加煤灰、生石灰等物質,形成的粉噴樁的強度會更高。

3.2 粉噴樁技術的施工

為了切實了解施工過程中可能遇見的問題及難點、合理設置粉噴裝機的各項參數,需先做成樁試驗。根據試驗結果,調整機器轉速、鉆頭進給速度、提升速度、氣壓等,使樁體滿足設計要求。在正式施工時,應注意以下問題。

鉆機行程線路上不應出現巨石、管道、廢舊鐵器等障礙物,防止對鉆機造成損壞;在軟土上應布置墊層,防止鉆機在自身重力下陷進軟土,使機身傾斜,影響作業;當鉆頭鉆至樁底時,需持續保持鉆機工作一定時間,防止樁底未噴粉或噴粉不足;應通過專用計量儀器實時監測鉆頭的噴粉計量,防止出現噴粉含量不足或停止噴粉的情況,當發生停噴情況時,重新噴粉續樁時的公共長度應大于1m;定時檢查鉆頭及葉片的磨損情況,防止成樁直徑偏小或攪拌不均勻;在較深的軟土作業時,鉆頭提升的速度應由緩慢至正常,噴粉的氣壓在底部時應較大,但整體的氣壓不應偏離過大,防止噴粉擴散較遠形成外堅內軟的樁體;為了保證成樁質量,需進行全樁復攪作業。

4 質量檢測

質量檢測分為單樁的質量檢測與復合地基的質量檢測。單樁質量檢測集中在對其強度的檢測上,其手段有外觀檢測、靜力觸探、取芯、開挖、載荷及小應變等。復合地基的質量檢測則主要關注其承載力與沉降量,手段通常為靜力載荷試驗。

外觀檢測與靜力觸探檢測適用于樁齡一周的粉噴樁。外觀檢測是指剝去粉噴樁外層水泥土,通過對其密實程度、均勻程度的觀察判斷其質量,越是密實、均勻的樁體質量就越好。靜力觸探檢測則是通過專用觸探儀,對占總體3%~5%的樁體進行觸探打擊,擊數越多,樁體強度越高,質量就越好。

取芯檢驗適用于樁齡一月的粉噴樁,利用巖芯管取占總樁數3%~5%的粉噴樁的樁芯,觀察其密實程度與均勻程度,并在樁芯的不同部位磨制已獲得不同試件,隨后對試件進行無側限抗壓強度試驗,根據試驗數值判定樁體的質量,抗壓強度值越大則質量越好。

對于樁齡在一月或以上的單樁取芯檢驗不合格的地基,需進行復合地基承載力檢驗。檢驗時在復合地基表面取多個測試點,對每個測試點進行靜力載荷試驗、根據試驗的數據確定其承載力,一般測試點個數應在3點以上。

在水利工程中,地基施工完成后并不能立即投入使用,考慮到地面沉降的因素,需進行長達數月的加載預壓,一般隨著時間的推移,沉降量會大大降低,檢測時,若在6個月的預壓之后的地基的沉降量值不超過理論計算的沉降量,則判定地基合格。

5 結 語

從本文的研究可以看出,粉噴樁技術原理雖簡單,但由于各個地域的差別、不同工程的建筑要求以及其不易控制的工藝,使其實施起來并不容易。我國每年都有大量的水利工程在建或投入使用,粉噴樁技術在軟基處理工作中發揮了重要的作用,經過多年實踐經驗的積累與扎實的理論研究,粉噴樁技術正變得更加成熟和經濟,將在未來的水利工程事業中發揮更大的價值。

參考文獻:

[1] 胡良紅,王軍,鄭樹兵,等.粉噴樁復合地基在橋頭軟基處理中的應用[J].地基與基礎,2013,(4).

[2] 阮改娣.粉噴樁軟基處理技術在水利工程中的應用[J].河南科技,2010,(5).

[3] 石奇孝.粉噴樁在軟基處理中的應用及施工方法[J].朱江水運,2003,(4).

[4] 江來清.粉噴樁在軟基處理中的應用[J].鐵道標準設計,2006, (5).

第8篇

關鍵詞公路;地基;處理;粉噴樁;質量;檢測;

Abstract: With the social development and progress, more and more attention to DJM's application of the Soft Foundation Treatment, Soft Foundation Treatment DJM application to real life is of great significance. This paper describes the Soft Foundation Treatment DJM application.

Keywords road; foundation; processing; DJM; quality; detection;

中圖分類號:X734文獻標識碼:A 文章編號:

引言

粉噴樁是利用專門的噴粉攪拌鉆機將水泥、石灰等粉體固化劑噴人軟土地基中,并將軟土與同化劑強制攪拌,利用固化劑與軟土之問所產生的系列物理化學反應,使軟土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的優質復合地基的軟基處理方法。粉噴樁‘般用于處理表層軟上厚度大于3~4m的軟上地基。適宜的土類為淤泥、淤泥質土,粉土和含水量較高的軟粘土。由于粉噴樁加固軟基效果顯著、施工工期短且工后沉降小,目前被廣泛應用于公路、鐵路、市政工程、民用建筑與機場等的軟基處理中。

1、軟基處理原則

軟土的物理力學性質差,具有天然含水量大、強度低和易受擾動影響等特性。高等級公路路面的造價昂貴,技術標準高。對路基變形與穩定性的要求十分嚴格。這就使得軟土地區高速公路的變形與穩定性控制成為高速公路路基工程中遇到的主要技術難題。沉降控制指標,路面采用瀝青砼路面,厚16cm,工后沉降控制年限為15年; 一般路段工后剩余沉降量不大于30cm;與橋涵等構造物相鄰路段,差異沉降不小于10cm;橋頭路基與一般路基的過渡段長度不小于50m。工期要求總的施工工期為二年半時間,路基施工期控制在一年內。要求采取的處理措施,在最快的時間內,使工后沉降滿足規范規定的要求。

2、施工準備

在粉噴樁的施丁前期我們應充分的勘探土質,書寫必要的試驗報告,從而確定樁體形成的位置、高度、深度等參數,形成有效系統的測量數據。在施工地點選取后我們還慮對施工場地做必要的修整,清除阻礙施工環節的一切因素,如平整土地、剛填坑洼,加固設備運輸道路、劃定設備、材料儲存地點、為機械搬運、施工鋪設做足前期的準備工作。為了確保施下機械的正常運轉我們還應在施工開始之前對其進行必要的調試及整修,使之以最佳的狀態投入到公路建設服務事業中。施工開始之前試樁環節也是必不町少的,數量以五根為宜,通過試樁的工作狀態可以良好、清晰的反映出樁體的鉆進速度,提升速度、攪拌率、工作壓力、噴粉量等數據,從而使我們從中及時的發現問題,采取相應的補救措施。對于施工材料的選用我們要根據施工條件、環境的不同選擇相遁戍的原材料,通過抽樣檢查、定期抽查的方式確保使用水泥的質量,同時還要制定有效的措施防止水泥變質、受潮等現象的發生。

3、粉噴樁施工工藝應用

某高速公路所經K31 + 220 —K31 + 860路段為水田地段,其土層狀態基本是表層1 -3 m厚為硬塑層,其下5-8m厚為軟、流塑層,再下為硬塑層。該路段設計采用粉噴樁進行處理軟土地基。

3.1施工工藝流程

整平原地面—鉆機定位—鉆桿下沉鉆進—上提噴粉—復拌—提桿出孔—鉆機移位。

粉噴樁鉆機就位后先預攪下鉆到設計樁底,提升時開始噴千水泥粉攪拌,當鉆頭提升到設計樁頂標高時停止噴粉,并對樁上部的5m長范圍內重復攪拌一次。

3. 2施工準備

粉噴樁施工前應準備下列施工技術資料;施工場地的工程地質報告,粉噴樁設計樁位圖,原地面高程數據表,加固深度與?;颐娓叱桃约皽y盈資料等。

粉噴樁施工之前,應該先把場地整平,清除地面以下包括石塊、樹根和垃圾等在內的一切障礙物,進行準確的樁位防樣。在比較低洼的地段,應該先進行排水清淤,然后再進行回填素土(不能回填雜填土)直至整平高程。本路段處于水田地段,施工前進行開挖縱向和橫向排水溝,將水田中水排走,并曬干。曬干后對開挖的排水溝及局部低洼不平的地方用砂礫土進行回填補平并壓實。而對K31十430一K31+460。段因其表面硬塑層較薄而不能滿足施工機械行走要求,則采用砂礫石鋪設30 cm的墊層,以保證施工順利進行。

施工機具準備,進行機械組裝和調試運行。

材料準備。施工前應預備足量的水泥材料(P. 032. 5水泥),以能夠保證連續施工為度。所備水泥質量應符合設計要求,并有產品合格證及經試驗認可,不得使用受潮、結塊的水泥。

確定施工技術參數。正式施工前應進行成樁試驗,以確定粉噴樁施工的各項技術參數,本工程試樁為5根,通過試樁確定鉆進速度為1. 5 m/min,提升速度為1.45 mJmin,攪拌速度為20 r/min,噴氣壓力為0. 20 MPa,單位時間粉噴量為87 kg/min。

4、施工過程中的注意事項

粉噴樁施工的過程中我們要切實可行的注意旌工工藝的要點、把握工藝參數的要求、使機械設備在正常的運轉中實現最大化的服務。我們應合理的控制鉆機下鉆深度,確定噴粉的高程及?;颐?,從而良好的控制粉噴樁的長度。同時,在噴粉機上要嚴格的安裝計量設備,從而定性、定量的根據不同的土質狀況控制粉體的噴入鼉。當鉆頭工作一定時間后我們要養成定期檢查、定期更換的習慣,確保鉆頭的磨損率控制在合理范圍內。粉噴樁的樁體形成要以連續的工作方式,確保水泥的不間斷輸送,確保固化材料的輸送量均勻、持續。眾所周知,只有攪拌機充分垂直的情況下。才能以勻速的狀態實施對物體的充分攪拌,因此我們必須嚴格的保證攪拌機的垂直程度,通過定期的校驗、設立起吊設備及支架確保其垂直度的誤差降到最低。在施一[工藝要求的范圍內,我們還應確保攪拌機的噴粉提升速度在合理的范圍內,通過專人號項的檢查記錄控制其工作的頻率、復攪的深度,做明顯的位置標定,從而為故障事故的解決提供有效的決策依據。

結束語

公路建設的軟基處理環節是保證道路施工建設質量的首要因素,由于屬于隱蔽工程。對其建設質量的控制、施工工藝的規范、施工材料、設備的使用顯得尤為重要。我們必須本著“一步到位、注重實踐、親力親為、現場勘查、合理選用、注重質量檢測”的原則,對粉噴樁在公路軟基處理中的應用進行科學有效的管理,從而確保整個公路建設事業以強健、有力的步伐邁向新的發展征程。

總之,更好實現為人民的服務、從而使公路建設事業為國家的致富做出應有的貢獻,這些都是我們所需長期探討的嚴峻課題。

參考文獻

[1]劉顯波 .結合工程實例探討水泥粉噴樁施工技術在水 閘地基工程中的應 用.城市建設理論研 究,20l1(10).

[2]王祥 .粉噴樁處理高速鐵路軟 基施工研究 .鐵道工程學報,2009(10).

第9篇

關鍵詞:粉噴樁;地基處理;水利工程

Abstract:Emergency water reservoir with everyone into the room with seven tenders DJM engineering foundation treatment

works, elaborating on the DJM reinforcement principle, to determine the parameters of construction technology, construction technology, testing methods and quality control measures. Proven process technology with a reinforced foundation DJM construction,high efficiency, safe, reliable, environmental pollution and the treatment effect and good.

Key word:Soil-cement Mixing pilest; Foundation treatment; Water conservation Engineering;

中圖分類號:TU722文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

水利工程中軟土地基處理是經常面臨的問題,在軟土地基上修建水利設施,會存在基礎穩定及沉降等問題。粉噴樁作為地基處理的一種行之有效的方法,近十幾年來在我國軟土分布較廣泛的沿海地區得到大量的應用。粉噴樁復合地基加固新技術具有施工簡單、效率高、速度快、干擾小等優點,近年來越來越受到工程界的青睞,具有廣闊的應用前景和推廣價值。

1 工程概況

長興島臨港工業區二期輸水管線地基處理工程位于大連市長興島臨港工業區,屬于濱海低丘、海漫灘地形,地勢起伏不大,海拔一般在50m以下。海漫灘部位淤泥質層較厚(>4.0m),黑灰色,分布連續,呈軟塑~流塑狀態,含水量較高,局部含有草炭,強度低,具有高壓縮性,承載力和抗剪強度低,屬于典型的軟土地基,為了保證輸水管線的地基承載力(fak=100kPa)的要求,該段采用粉噴樁加固地基技術對軟基進行處理。

應用粉噴樁技術處理的區域主要集中在3標段,共分為四段,粉噴樁編號為K0+000~K4+731,K7+430~K8+250,K10+245~K12+103,K14+080~K18+631。根據地質勘察報告,該段地層主要分為三層,分別為粉質粘土、淤泥質粘土、粘土,粉質粘土,可塑狀態,天然含水量約30%,承載力特征值140kPa;淤泥質粘土,軟塑-流塑狀態,天然含水量約40%,承載力特征值75kPa;粘土為可塑狀態,天然含水量約26%,承載力特征值160kPa。

2 粉噴樁加固原理

粉體噴射攪拌樁(粉噴樁)加固軟土技術是以水泥(或石灰)作為固化劑,通過壓縮空氣將固化劑輸送至軟土中,利用特制的深層攪拌機械,在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌,由固化劑與軟土間所產生的一系列物理化學反應,使軟土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的柱狀加固體,從而提高地基承載力和增大變形模量。

3粉噴樁設計

3.1 設計方案

本工程粉噴樁分為粉噴空樁和粉噴實樁兩部分,其中粉噴空樁不噴水泥。

樁徑:按設備確定為d=0.5m。樁長:根據地層情況,選用第層粘土作為持力層,以樁長進入持力層不小于1.0m為設計原則,確定虛樁長l1=5.5~6.3m,有效實樁長l2=3.0~4.5m。樁間距:根據管線復合地基承載力的要求,經試算,取a=0.8m。樁位布置:按正三角形布置。

3.2 水泥摻入比aω的確定

粉噴樁形成一定強度后起重要作用的即為樁體水泥土的強度,設計要求粉噴樁樁體28d的無側限抗壓強度不小于1.0MPa,為確定符合設計要求的粉噴樁樁體的無側限抗壓強度,應進行室內配比試驗,對不同的水泥摻入比制成的水泥土試樣進行無側限抗壓強度試驗,分別測定齡期為7d、14d和28d的水泥土無側限抗壓強度,確定水泥摻入比aω。

根據無側限抗壓強度試驗結果,水泥土的無側限抗壓強度隨水泥摻入比的增加而呈增大的趨勢,并隨齡期的增長而增加,本工程采用水泥摻入比為14%就可以滿足設計的要求。

4 粉噴樁施工

4.1 工藝性試樁

考慮到不同地質情況,結合室內配比試驗,粉噴樁施工前先進行工藝性試樁,以提供滿足設計要求的各種操作技術參數,如鉆進速度、提升速度、攪拌速度、鉆進和復攪時管道壓力噴粉壓力和單位時間噴粉量等,并驗證粉噴樁的樁體均勻性和成樁質量,了解鉆進和提鉆時的難易程度,確定合適的技術處理措施。

本工程工藝性試樁為8根,所確定的工藝性參數如下:

鉆進速度V≤1.5m/min;提升速度V≤0.8m/min;攪拌速度:28r/min≤R≤92r/min;鉆進和復攪時管道壓力:0.10MPa≤P≤0.25MPa;噴粉壓力:0.25MPa≤P≤0.40MPa。

4.2 施工程序

場地整平―測放樁位―樁機安裝、調平―機身鉆孔對位―鉆進―設計加固深度―噴粉、攪拌、提升離設計樁頂0.5m處停止噴粉―樁上部1/3 范圍重復攪拌―轉入下一循環。

4.3 施工方法

(1)樁機就位:施工前準確測放軸線和樁位,并用竹簽標定。

(2)下鉆:啟動攪拌樁機,鉆頭正向旋轉,鉆頭變旋轉邊鉆進,為了不使噴射口堵塞,此時不噴射水泥,而是噴射壓縮空氣。下沉鉆頭時,應控制鉆進速度,須根據電流的變化及時換檔實施鉆進作業,鉆至設計孔底標高后停鉆。

(3)提升噴粉攪拌:啟動攪拌鉆機,反向旋轉提升鉆頭,同時打開發送器前面的控制閥,按設計水泥用量向被攪動的疏松土體噴射水泥,邊提升邊噴射邊攪拌。

(4)提升結束:當攪拌頭提升至距樁頂0.5m時,停止噴粉。

(5)復攪:重復啟動樁機,鉆頭正向旋轉,鉆進至設計要求的復攪深度后停轉,再次反向旋轉提升鉆頭,邊提升邊攪拌至設計樁頂。

(6)移位:將攪拌鉆頭提升至地面,關閉鉆機和空壓機,移動鉆機至新孔位重復以上的過程。

4.4 質量控制措施

(1)攪拌頭的直徑應定期復核檢查,其磨耗量不得大于1cm。

(2)攪拌機每次下沉或提升的時間必須有專人記錄,時間誤差不大于5秒,噴粉開始時,應將電子稱顯示器置零,提升前要有等待送粉到樁底的時間,防止出現提升卻未噴粉的情況。

(3)儲灰罐儲灰量不得小于一根樁的用水泥數量加50kg,當重量不足時,不得開始下一根樁的施工。

(4)成樁過程中因故停止噴粉,應將攪拌頭下沉至?;颐嬉韵?m處,待恢復噴粉時再噴粉攪拌提升。

(5)攪拌頭翼片的枚數、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉數、提升速度應相互匹配,控制重復攪拌時的下沉和提升速度,以確保加固深度范圍內土體的任何一點均能得到充分攪拌。

5 粉噴樁的質量檢測和驗收

5.1 測量放樣檢查

基槽開挖后,按設計要求截掉樁頂多余部分,利用經緯儀和水準儀進行測量,檢查樁位、樁間距和樁頂標高等情況。

5.2 粉噴樁外觀和均勻性檢查

成樁7d后,采用淺部開挖樁頭(深度超過?;颐嫦?.5m),檢查樁數,目測檢查攪拌的均勻性,量測成樁直徑。

5.3 粉噴樁樁體強度檢測

(1)輕型動力觸探法:成樁后3d內,用輕型動力觸探(N10)檢查樁身的強度,檢測標準為每10cm大于10擊為合格。

(2)鉆孔取芯法:經觸探和載荷試驗檢驗后仍有懷疑時,可在成樁28d后,在樁體上部(樁頂以下0.5m、1.0m、1.5m)用雙管單動取樣器鉆取三段芯樣,制成50mm×50mm×50mm試塊進行無側限抗壓強度試驗,水泥土無側限抗壓強度平均值不得小于1.0MPa,檢驗數量為施工總樁數的0.5%,且不少于3根。

5.4 載荷試驗

粉噴樁地基竣工驗收時,承載力檢驗采用復合地基載荷試驗和單樁載荷試驗。載荷試驗必須在樁身強度滿足試驗荷載條件時,并在成樁28d后進行。

6 結語

實踐證明采用粉噴樁加固地基技術是輸水管線處理軟土地基的有效方法,軟土地基經過粉噴樁加固處理后,土層的結構成分發生了變化,形成了復合地基,明顯地提高了軟土地基的整體承載力,效果顯著。粉噴樁加固地基處理技術具有施工效率高、施工周期短、勞動強度低、施工安全和環境污染小等特點。另外,粉噴樁施工前要做好室內配比試驗和工藝性試樁,以提供滿足設計要求的各種技術參數,確保工程質量和良好的經濟效益。

參考文獻

建筑地基處理技術規范JGJ(79-2002).北京:中國建筑工業出版社,2002.

龔曉南等.地基處理手冊[M].北京:中國建筑工業出版社.2000(3)41-55.

黃根生等.地基處理與基坑支護工程.中國地質大學出版社,2004,06.

TB 10113-96,粉體噴攪法加固軟弱土層技術規范[S].北京:中國建筑工業出社,1996.

第10篇

【關鍵詞】粉噴樁;公路;軟土路基

1工程項目

富民尾礦庫長度為105m,寬度為86m,面積為9030㎡,路基基底為濕軟地基,邊緣積水浸泡,溝壁兩側土體坍塌厚約16m的淤泥,為保證路基穩定及壓實度,采用18m長粉噴樁處理濕軟地基,粉噴樁直徑為50cm,在平面上采用梅花形布置,樁間距為1.5m,共計4603根,樁頂填筑2m厚的砂礫1.8萬m³,鋪設2層土工格柵1.8萬㎡,填筑土方11.1萬m³。

2公路軟基粉噴樁施工工藝

2.1施工準備工作

填筑施工平臺是開展粉噴樁施工的第一環節,本次施工中施工平臺由3m厚的土填筑形成。施工平臺填筑采用合攏法填筑,即由路線縱向方向兩頭向中間填筑合攏,合攏后由50T震動壓路機進行靜壓,形成施工平臺,進行粉噴樁施工。施工前的準備工作還包括施工材料、施工機械設備和施工方案的制定工作。首先,針對施工材料而言,其需要根據施工的實際情況來合理選擇硅酸鹽水泥的型號,并要做好各種施工材料處理工作,避免水泥中含有塑料布和紙屑等雜質。其次,針對施工機械設備而言,需要結合具體的情況來合理確定鉆機、攪拌機、粉體壓縮機以及其他動力設備型號,嚴禁杜絕自行改裝或者非定型產品入場,從而全面確保入場機械設備均具有良好的運行性能,且需要確保鉆桿等原件使用的質量。

2.2施工過程分析

粉噴樁施工中的各個施工階段都應落實好質量控制。(1)鉆機定位施工。在粉噴樁施工之前,需要根據預先設計的施工圖紙來在現場進行測量放樣施工,尤其是要做好中線和邊線的放線處理工作;接著要做好各個樁位的放樣工作,以便逐次進行樁位的鉆孔施工;然后即可進行鉆機就位施工,確保鉆機就位的質量,同時需要嚴格控制鉆機的水平狀態和垂直狀態,具體的垂直度控制誤差不可超過1.5%。(2)鉆進施工。在鉆機定位施工完成后,要接著進行鉆井施工,具體需要依次按照電機啟動、送氣施工和依次鉆進施工。在鉆進施工的過程中,需要逐漸增加鉆進的速度,但是必須要本著正轉預攪下沉的原則來進行施工;一般要在保持Ⅳ檔或者V檔的速度來進行鉆進施工;鉆機的電壓需要控制在360-390V范圍內,電流需要控制在60-90A范圍內;要將鉆機的下鉆速度控制在0.8-1.5m/min范圍之內,相應的鉆速控制在44-70r/min范圍之內。(3)粉體計量控制施工。為了確保粉噴樁施工的質量,要確保噴粉的均勻性和水泥用量的合理性,這就需要我們做好有關粉體的計量施工。而就粉體計量的具體施工方式而言,其主要包括鉆機深度和電子計量秤相結合等方式,以全面確保噴粉量滿足施工需求,避免因噴粉量不足或者噴粉中斷等問題而影響噴粉的質量。(4)成樁施工。在鉆機鉆進達到設計深度后,要控制鉆桿在原位保持1-2min后進行噴粉施工。如果相應施工所用的加固料噴射到孔洞的底部,那么就可以接著進行反轉鉆桿提升施工,并要同時進行噴灰和攪拌施工,具體反轉的控制速率要維持在0.8-1.2m/min范圍之內。由于加固料從料罐送到送灰口,那么需要耗費一定的時間,所以在提升鉆桿的時候需要停留2-3s時間,待加固料被送到送灰口之后方可進行噴粉提升施工。當將其提升到特定設計標高之后,需要進行噴粉提升施工,并且需要將攪拌的速度控制在慢速原地攪拌施工,相應的攪拌時間需要控制在1-2Min范圍內。

2.3粉噴樁施工要點

其一,要在正式進行粉噴樁施工之前,進行成樁試驗,以便借助相應的試驗結果來更好地指導后續粉噴樁施工工作開展,并要做好相關數據的記錄工作;其二,在鉆機鉆孔施工的過程中,施工人員需要管控鉆機鉆桿的孔位和垂直度,切實將其嚴格控制在1.5%范圍內,存在的孔位偏差也不可超出5cm;其三,施工前應確定灰漿泵輸漿量、灰漿經輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間和起吊設備提升速度等施工參數,并根據設計要求通過工藝性成樁試驗確定施工工藝;其四,在各個工作班次進行正式施工之前,相應的施工人員需要認真檢查各類施工材料的質量以及施工機械設備的運行情況,并要及時清理噴粉設備的對噴嘴和鉆頭的磨損情況。如果此時發現鉆機的鉆頭出現比較嚴重的磨損問題,那么就必須要及時對其進行更換;其五,在鉆孔施工中,要避免因鉆桿內流入水分而堵塞送粉通道,所以必須要排除和清理干凈汽水分離器當中所殘存的積水。待真正出現噴粉不通暢問題的時候,此外,要及時清除噴口位置處存在的堵塞物,但是必須要避免這些粉體進入到施工人員的眼中或者口中,從而全面確保粉噴樁施工的整體質量。

3結語

總而言之,粉噴樁施工技術作為當前公路路基建設中一種常用的施工技術,可以有效地改善軟土地基性能,提升其承載力,確保路基施工的質量,同時該施工技術具有施工效率高和造價低等優點,值得大力推廣和應用。

參考文獻

第11篇

【關鍵詞}水泥粉;噴樁 ; 軟基處理; 公路;

中圖分類號: TU471 文獻標識碼: A

粉噴樁是“粉體噴射攪拌樁”的簡稱,它是利用專用的噴粉攪拌鉆機將水泥等粉體固化劑噴入地集中,使軟土結成具有一定強度的水泥樁體而形成復合地基的一種方法。

1.水泥粉噴樁的加固機理與優點

1.1加固機理

水泥粉噴攪拌法是利用壓縮空氣通過固化材料工給機的特殊裝置,攜帶著粉體固化材料,經過高壓軟管和攪拌軸輸送到攪拌葉片的噴嘴噴出,借助攪拌葉片旋轉,在葉片的背面產生空隙,安裝在葉片背面的噴嘴將壓縮空氣連同粉體固化材料一起噴出,噴出的混合氣體在空隙中壓力急劇降低,促使固化材料就地粘附在旋轉產生空隙的土中,旋轉到半周,另一攪拌葉片把土與粉體固化材料攪拌混合在一起,與此同時,這只葉片背后的噴嘴將混合氣體噴出,這樣周而復始地攪拌.噴射.提升,與固化材料離后的空氣傳遞到攪拌軸的周圍,上升到地面釋放。

1.2粉噴樁優點

粉噴樁有許多優點,主要有以下幾個方面:

(1)加固工藝合理。在制樁過程中僅向土層中噴射固化料干粉,無需注入附加的水分,使固化劑能充分吸收軟土中的水分.從而增強加固效果。

(2)施工簡單.技術可靠。國內有多種粉噴樁施工成套機械,制樁過程完全機械化,減輕了工人的勞動強度,提高了成樁效率。制樁原料除原位土外,僅需要適量的固化劑。

(3)可以在含有地下水的地層中直接施工制樁,避免了水下施工的麻煩,大大簡化了施工程序。

(4)施工工期短,進度快。經粉噴樁處理的地基,路基填筑時可大大加快填筑速率,基本不需考慮由于填筑過快而導致路基失穩的可能。

(5)保護環境。在制樁過程中無振動.無噪音.無污染.對附近建筑物無影響。

2.噴粉樁施工工藝與施工要點

2.1施工工藝流程

清表施工放樣安裝機具.備料攪拌機就位對中預攪下沉提升噴粉成樁移位 重新開始。

2.2施工工藝要點

(1)清表。在施工范圍內,清除原地面20~30cm表土低洼處回填粘土或粗砂,并初壓整平,地表過軟應采取防止機械行走或施工時的沉陷或失穩的措施,測量平整后的地面標點。

(2)施工放樣。根據施工設計圖案各施工段繪出布樁圖,并按施工順序對樁位進行編號。根據導線點定基抽線,按等間距平差網格放樣.布置出所有樁位。

(3)安裝機具.備料。安裝深層攪拌機.儲料罐.供灰泵等工作平臺。儲料罐的設置應綜合考慮以下因素:(1)減少施工影響及搬遷次數;(2)防止離樁機過遠,管道過長而減少噴粉的壓力,一般應一50~80m的管道長度為宜。施工選用的水泥.石灰等必須符合國家標準,具有出廠質保單及試驗報告。水泥應按規定的試驗頻率取樣試驗,嚴禁使用過期.受潮.結塊.變質的水泥,在進人貯灰罐時都應過4目/cm的篩,以防止堵管。

(4)攪拌機就位對中。施工機械就位后,調整鉆機及導向架,保證鉆桿的垂直偏差≤1.5%,檢查鉆頭直徑,其磨損≤1cm,鉆頭對中偏差≤5cm,檢查校核鉆桿的長度及深度顯示儀,記錄儲罐讀數及鉆桿的始標高。

(5)預攪下沉。啟動攪拌鉆機,保持0.5m/min,轉速30r/min,邊旋轉邊鉆進,同時開動空壓機送風,防止鉆進時堵塞噴灰口。由于電流值的大小于地層地質情況.鉆進速度均由關系,故應以穩定的鉆速電流為準,以確定樁底的地質情況。

(6)提升噴粉。鉆進至設計樁長或持力層50cm,開啟送灰系統。由于水泥粉到樁底的時間因管道的長短產生一個時間差,一般后于提升時間,故應確保在水泥到達樁底后方能提升。提升的速度應略小于鉆進的速度,保持穩定的噴入量,同時應注意壓力表時否由異常變化,防止管道漏氣或堵管,如噴粉過程中出現堵管或施工機械故障,應在停斷處1m范圍內進行重新噴粉攪拌。當鉆頭提升到離地面0.5m是,改為慢速提升,停止送風,提升到地表后,停止送氣。

(7)復攪下沉。為使加固料與軟土攪拌均勻,在提升噴粉后進行復攪,復攪下沉及提升的速度根據試樁確定位0.5m/min,提高樁身上部強度,適應荷載應力傳遞,復攪深度一般為樁長的1/3,樁長不足5m要整樁復攪。整樁噴粉結束后,應檢查計量儀。若噴粉量不足應整樁復打,若中間有噴粉量不足應檢查記錄,部分復打,復打長度應重疊1m。

3.應用研究

3.1施工控制

(1)材料。采用的水泥質量.規格應符合設計要求;水泥宜采用普通水泥或礦渣水泥,應是國家免檢產品,嚴禁使用過期.受潮.結塊.變質的劣質水泥。對非免檢廠生產的水泥,應分批提供有關標號.安定性等試驗報告。

(2)施工前必須進行成樁試驗,應達到下列要求,并取得以下參數;①滿足設計噴入量的各種技術參數,如鉆進速度.提升速度.攪拌速度.噴氣壓力.單位時間噴入量等;②確定攪拌的穩定性;③掌握下鉆和提升的阻力情況,選擇合理的技術措施;④根據地層.地質情況確定復噴范圍,成樁工藝性試驗樁數不少于 5 根。根據成樁試驗,深層攪拌樁在施工到頂端0.5m范圍內時,因側向土壓力較小,拌和質量差。實際施工時場地平標高比設計確定的粉噴樁樁頂標高高出0.5m,粉噴樁施工完后,在將上部0.5m質量較差的粉噴樁挖除。

(3)室內配方試驗。施工實際使用的水泥和外摻劑,必須通過室內試驗的檢驗,符合設計要求后方能使用。

(4)施工機械。主要為鉆機.粉體發送器.空氣壓縮機.攪拌鉆頭。本路段粉噴樁施工采用正規廠家生產的PH-SB型雙層十字型深層攪拌機。

(5)施工質量應符合以下規定:①粉噴樁施工應根據成樁試驗確定的技術參數進行;操作人員應隨時記錄壓力.噴粉量.鉆進速度.提升速度等有關參數的變化。②嚴格控制噴粉標高和停粉標高.不得中斷噴粉,確保樁體長度,嚴禁在尚未噴粉的情況下進行鉆桿提升作業。③當鉆頭提升帶地面以下不足50cm時,送灰器應停止噴灰并用人工填粘性土壓實,④樁身根據設計要求在一定深度即1/2-1/3樁長并不小于sm的范圍內必須進行重復攪拌,使固化劑與基土均勻拌合。⑤施工中發現噴粉量不足,應整樁復打,復打的噴粉量應不小于設計用量。如遇停電.機械故障等原因,噴粉中斷時必須復打,復打重疊孔段應大于1m,⑥施工機具設備的粉體發送器必須配置粉料計量裝置,并記錄水泥的瞬時噴入量和累計噴入量。嚴禁無粉料噴入計量裝置的粉體發送器投入使用。⑦儲灰罐容量應不小于一根樁的用灰量加50kg,當儲量不足時,不得對下一根樁開鉆施工。鉆頭直徑的磨損量不得大于1cm。

4結束語

綜上所述,粉噴樁處理一定地質下的公路軟體路基是有效的,它具有工期短,工后沉降小的特點,值得推廣應用。我們要以科學的態度,及時有效地采取措施解決好各種影響樁強度問題,嚴格控制施工質量,就一定達到滿意的工程質量。

參考文獻

[1] 唐建業.淺淡道路粉噴樁基處理與施工工藝的檢測方法.廣東科技.2005

[2] 蘇靜巍.粉噴技術處治軟土地基的施工工藝及現場質量控制.建筑與工程.2004

第12篇

關鍵詞:粉噴樁;道路施工;應用

中圖分類號:U41文獻標識碼: A

粉噴樁在高速公路的軟基處理中得到了廣泛的應用,主要在地基加固、基坑支擋結構及形成止水帷幕等多方面作用顯著。隨著高速公路的大量修建,粉噴樁也廣泛應用于高速公路的軟基處理中。事實證明,粉噴樁適合于加固各種成因的飽和軟粘土,淤泥、淤泥質土、粉質粘土、粉土等,對含水量相對較高的軟土來說,效果也比別的方法更好,能夠有效地減少和控制沉降量及工后沉降量,能夠提高軟土地基承載力,加固深度一般可達 15m ~20m。與其它軟基處理方法相比,粉噴樁這種地基處理方法在施工中無振動、無污染,對周圍環境影響少,具有無法替代的優越性,已經成為我國一種重要的軟土地基處理方法。

1、粉噴樁在高速公路軟基處理中的具體應用

1.1 項目概況

高速公路,該公路沿路地質條件、水文及水文地質條件復雜,部分路段穿越軟土地區,土質松軟以及含水量大,不適合進行路基填筑,為了保證上部結構安全正常使用,考慮到穩定性,必須對軟土路段進行處理。根據《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》的要求,本路段采用深層水泥粉噴攪拌樁法進行軟土地基處理,該法所需穩定周期較長,但對于工期緊、軟土性質較差的地基有著較理想的處理效果。粉噴樁施工工藝按以下程序進行: 整平原地面—鉆機定位—鉆桿下沉鉆進—上提噴粉強制攪拌—復拌—提桿出孔—鉆機移位

1.2 施工準備

粉噴樁施工中采用材料要符合《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》的要求,不得以次充好,也不得使用一些過期的或者已經受潮變質的材料。水泥以普通水泥材料為主,應是國家免檢產品,對非免檢廠生產的水泥,應分批提供有關標號、安定性等試驗報告。

1.3 施工流程

1) 確定樁位。在整平現場后,應根據設計樁距先用全站儀測放樁群長度方向軸線,每 26 m 測放控制樁,每斷面 3 點,再用測繩準確放出樁位位置,使樁位誤差不得大于 5 cm,每個樁位均以插簽標識,并進行編號。

2) 試樁。在工程正式施工前,必須根據工程情況和設計要求,先進行粉噴樁的典型施工,在工程樁內試不少于 5 根的試樁,以檢驗地質資料是否正確,工藝參數、成樁質量、取樣方法及樁的設計指標是否合理等等,為順利施工打下堅實的基礎。

3) 施工程序。測量放樣移機定位送風鉆進至設計樁底標高( 鉆入) 原位旋轉確保送灰到位( 預攪) 提升噴粉攪拌至設計樁頂標高( 噴射) 鉆進重復攪拌一次( 復攪) 成樁鉆機移位。

1.4 施工檢驗

根據成樁試驗,本路段粉噴樁施工主要技術參數詳見表 1。

從實驗數據來看,在距離施工頂端不到 0. 5m 范圍內,深層攪拌樁的施工效果較差,這時側向土壓力也開始變小。在施工施工時場地整平標高比設計確定的粉噴樁樁頂標高高 0.5m,粉噴樁施工完后,再將上部 0. 5m 質量較差的粉噴樁挖除。

1.5 室內配方試驗

施工實際使用的水泥和外摻劑,必須通過室內試驗的檢驗,符合設計要求后方能使用。本路段粉噴樁室內配合比試驗結果見表 2。

由上表可以看出: 水泥土的無側限抗壓強度隨齡期增長而增加,各摻灰量 90d 無側限抗壓強度均可達到 1. 2MPa 以上。實際施工采用第一組配合比。

1.6 粉噴樁施工允許偏差設計

1.7 軟土地基的沉降變形

公路建設中軟土地基沉降的影響因素較多。其主要影響因素有: 軟土層的性質、軟土層的厚度及埋藏深度,處理軟土層的方法、路堤荷載及加荷速率等。軟基沉降監測成果表見表4。

監測結果表明,由于高液限粘土的天然含水量高,孔隙比大,壓縮性好,抗剪強度低,在外力作用下,建筑物基礎軟土層具有較大的變形。路段 1 路堤填土高度為 4. 38m,路堤地基沉降量為 230mm,路面完工時,路堤地基沉降量為 399mm,有較大的變形。低液限粘土含水量較低,壓縮性低,孔隙比小,抗剪強度較高,在外荷載作用下,軟土層的變形比高液限粘土地基要小。路段 2 路堤地基沉降量為 140mm,路面完工時,路堤地基沉降量為 154mm。變形較小。

2、正常施工路段的質量控制和質量檢驗

施工時的質量控制應符合以下規定:

1)根據成樁試驗確定的技術參數進行施工。操作人員應隨時記錄壓力、噴粉量、鉆進速度、提升速度和每根樁的鉆進時間等有關參數的變化。確保粉噴樁質量要求,并做好施工記錄。

2)施工時嚴格按照刻度線控制樁長。

3)嚴格控制?;颐婧退鄧娙肓浚坏弥袛祿姖{,確保樁體長度;嚴禁在尚未噴粉的情況下進行鉆桿提升作業。

4)控制成樁時間和速度,并防止鉆桿晃動產生偏孔或擴孔。

5)當鉆頭提到地面以下不足30cm時,送灰器應停止噴灰,并用工回填水泥土壓實。

6)樁體噴漿均勻作業,整個制作過程保證邊提升邊噴漿,噴漿中斷時,第二次噴漿接續時重疊長度不得小于1M。

7)施工中,發現噴漿量不足,應整樁復打,復打的噴粉量應不小于設計用量。當復攪發生空洞或意外事故時(如停電、灰管堵塞等)影響樁身質量時應進行重新噴灰復攪,在12小時內補救,搭接長度≥1m。

8)施工機具設備的粉體發送器必須配置經過調試標定的粉料計量裝置,并記錄水泥的瞬時噴入量和累計噴入量。嚴禁無粉料噴入計量裝置的粉體發送器投入使用。

9)儲罐容量應不小于一根樁的用灰量加50kg;當儲量不足時,不得對下一根樁開鉆施工。

10)檢查鉆頭直徑,鉆頭直徑的磨損量不得大于1cm,確保成樁質量。

11)當出現異?,F象時,如返灰、淤泥返出數量超過0.5立方米,或樁長有明顯變化時,應及時匯報。

12)采用荷載試驗檢測粉噴樁復合地基承載力。

3、樁體施工質量的檢驗

對樁體施工質量的檢測的主要內容有:樁位和樁距;樁體的垂直度;樁長、噴粉量;樁徑和攪拌均勻度;成樁的完整度和強度。

①成樁七天內,施工單位先開挖自檢,觀察樁體成型情況及攪拌均勻程度,如實做好記錄,檢查頻率為2%,開挖深度不小于1.5m,如發現凝體不良等情況,應報廢補樁.

②成樁28天后,對不同軟土地質條件、不同樁長路段,分別在整長度范圍內進行鉆芯取樣,并進行無側限抗壓強度試驗,抽檢頻率為樁數的2%,且每工點不得少于5根。

③同時進行靜載試驗,可根據不同地質情況及樁間距抽檢三樁復合地基承載力。

④粉噴樁施工結束28天并以檢驗合格后,方可以填土。

4、注意重點

1) 粉噴樁施工對周圍環境影響不大,起到了施工方便、施工機械不復雜、無泥漿排出、文明施工、施工效率高、縮短工期、加固效果好、降低造價等一系列的經濟效益和社會效益。

2) 根據現有的施工機械性能,樁長應在 16 m 以內為宜。

3) 粉噴樁施工完全適用于加固軟弱均質地基,且含水量宜大于 35%才能達到最好的效果。

4) 水泥粉噴樁的質量,關鍵在于施工工藝和質量控制。室內試驗、施工現場取樣試驗及樁體試驗的結果均表明,水泥土抗壓強度都是相符的,只要加強施工過程中的質量控制,對樁身強度是有保證的。

5) 嚴密的施工組織管理是實現施工組織方案的根本保證。

5、結論

粉噴樁技術的使用,改變了原地基的密實度,降低軟土的滲透系數,有效地起到了阻水作用。采用粉噴樁要比一般采用的灌注樁更加經濟實惠,對環境的影響更小,其加固效果好,工藝技術簡便,設備簡單,施工方便快速,造價低廉。同時更要抓好施工的各個環節,嚴把質量關,只有在施工過程中嚴格控制才能確保工程的優質高效。

參考文獻

[1] 劉躍,羅士博,黃忠富,等.淺談粉噴樁在軟土地基處理中的應用[J].城市建設理論研究,2012(1).

[2] 黎宇,陳宇.軟土地基處理粉噴樁施工監理重點[J].山西建筑,2011(10).

[3]公路軟土地基路堤設計與技術規范.JTJ017-96

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