双向水泥搅拌桩施工技术探讨刘勇

双向水泥搅拌桩施工技术探讨刘勇

1.南京市市政管理处南京210000;2.南京市市政工程质量安全监督站南京210000

摘要:双向水泥搅拌桩施工时,由于内外钻杆旋转方向相反,叶片搅拌产生的剪切力基本抵消,能减少搅拌桩施工对周边土体的扰动,同时基本消除地面冒浆现象。双向水泥搅拌桩较常规搅拌桩的桩身质量更为均匀,桩身强度沿深度变化较小。此外,还可以节省施工成本。本文就双向水泥搅拌桩施工技术进行探讨。

关键词:双向水泥搅拌桩;软基处理;施工技术

1双向水泥搅拌桩简介

水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械将水泥浆固化剂喷入软土地基中强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使软土硬结成具有整体性和一定强度的桩体,并与桩间土共同作用组成复合地基。双向水泥搅拌桩就是其中的一类桩体,该类桩是以单向水泥搅拌桩施工设备为基础,进一步配备专用功能性箱体与多功能钻探,进而达到搅拌钻头能正反双向旋转搅拌,最终形成双向水泥搅拌桩。双向水泥搅拌桩施工技术作为是一种全新的软基处理技术,被广泛运用于软土路基的处理,可以显著提高地基的承载能力,减小路基沉降。

2双向水泥搅拌桩施工技术

2.1施工工艺流程

双向水泥搅拌桩主要施工工艺流程为:施工准备→桩机就位→喷浆搅拌向下切土→到设计桩长停留搅拌喷浆10S→停浆提升搅拌→桩顶处理→移机。

2.2施工准备

(1)技术准备

所有的施工人员应对本项目工程的施工难度、工期、技术、安全、文明施工要求做到心中有数,对所采取的技术方案、保证措施领会透彻,保证落到实处。施工之前,对技术管理人员和机械操作人员进行技术交底和安全交底,同时办理开工前的有关手续。绘制桩位布置图并进行编号。

(2)施工现场准备

①对经过吹填砂的场地,推平碾压。路基左侧设深80cm的排水沟。

②根据现场定位线确定出施工桩位中轴线,布置好桩位图,报项目办审批,施工顺序由一边向另一边施工。

③施工前应做好管线调查,若施工场地有管线需做好管线保护工作。

④施工前应做好机械设备安装、调试检查工作。

⑤做好供水供电、夜间照明等工作。

⑥开工前办理有关施工手续及申报工作。

⑦施工场地布置按照文明施工的要求及总体进度安排。

2.3桩机就位

桩机组装完成并经监理验收合格后,在桩机钻杆支架上用红色喷漆标示相对钻头高度,和搅拌桩打票机双控桩长。

水泥搅拌桩机到达指定桩位,对中。当地面起伏不平时,采用搅拌桩机的液压平衡装置使起吊设备保持水平,检查钻杆长度,钻头直径,将桩机移到指定位置对好桩位。桩机垂直偏差不大于1%,桩位偏差不大于50mm。

2.4喷浆搅拌

(1)制浆

根据试验确定施工工艺参数,按设计确定的配合比拌制水泥浆。浆液采用灰浆搅拌机制备。

(2)切土下沉

开动灰浆泵,确认浆液顺利从喷咀喷出时,启动桩机,操作升降手把使搅拌轴沿导向架搅拌回转向下切土钻进。下钻时两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体,直至设计深度(具体施工桩长以现场实际施工情况而定,要求桩体穿透淤泥质黏土层不小于1m为原则,持力层控制以桩机电流控制,电流变化突然较大时一般认为已经进入持力层),如遇硬土层,可用钢绳加压器均匀给压,钻进到设计桩底高程。

(3)提升搅拌

关闭灰浆泵,提升搅拌机,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直至地表顶以上25cm。

(4)机具移位

上一根桩施工完毕,清除叶片及钻杆上泥浆,钻机移位,进行下一根桩施工。

2.5桩检

(1)施工质量检测方法桩身强度检验和承载力检验,承载力检验采用复合地基载荷试验。

(2)成桩7天内应采取轻型动力触探仪(N10)检查桩体的均匀性,触探点应在桩径方向1/4处,检测频率为总桩数的1%。

(3)成桩龄期28天后进行抽芯检验,评价桩身抗压强度、含灰量,坚硬程度和搅拌均匀性等,抽芯检验桩的数量不少于1%。桩体28天进行桩抗压强度不小于1MPa。

3质量控制要求

4施工注意事项及常见问题的解决

4.1施工中注意事项

(1)搅拌的均匀性

搅拌的均匀性是影响桩身质量的一个重要因素。它是指机械在桩身任意一点的搅拌次数。实践经验表明,任意一点的搅拌次数N在20次为最佳搅拌次数。

(2)桩顶部位的处理

搅拌桩施工完毕,桩的顶部0.3~0.5m范围内,因上覆土压力较小,使土层变成蜂窝状,应对桩顶进行如理,处理的方法有两种:一是将桩顶质量较差的部分人工挖除;二是在桩顶1.0~1.5m的范围内进行二次喷浆搅拌,并人工修整。

4.2常见问题及处理方法

5结语

双向水泥搅拌桩作为一种软基处理技术,其施工时,由于内外钻杆旋转方向相反,叶片搅拌产生的剪切力基本抵消,能减少搅拌桩施工对周边土体的扰动,同时基本消除地面冒浆现象。双向水泥搅拌桩较常规搅拌桩的桩身质量更为均匀,桩身强度沿深度变化较小。此外,还可以节省施工成本。作为技术人员,只有准确掌握双向水泥搅拌桩施工技术要点,控制好水泥搅拌桩的施工质量,才能保证双向水泥搅拌桩的优势得以充分发挥。

参考文献:

[1]建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012)[S].中国建筑工业出版社,2002.

[2]张伯平,党进谦.土力学与地基基础[M].西安:西安地图出版社,2001.

[3]林宗元.岩土工程治理手册[M].北京:中国建筑出版社,2005.

[4]建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2012)[S].中国建筑工业出版社,2012.

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