1、1绿色施工之深层浆喷桩在软土地基处理中的应用摘要:绿色施工作为可持续发展在工程中的应用体现,表现为文明施工、封闭施工、减少噪音扰民、减少环境污染、清洁运输以及减少场地干扰、尊重基地环境,结合气候施工,节约水、电、材料等资源或能源,环保健康的施工工艺,减少填埋废弃物的数量等多方面,本文结合工程实例,讲述在软土地基处理中绿色施工的应用。 关键词:深层浆喷桩软土地基处理 中图分类号:TU471.8 文献标识码: A 文章编号: 1 深层浆喷桩作用原理 深层搅拌法(Deep Mixing Method)是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机
2、械,在地基深处将软土和固化剂就地强制拌和,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、水稳定性和一定强度的水泥(或石灰等)加固土。从而提高地基强度和增大变形模量。 深层浆喷桩具有无振动、无噪音、无环境污染等优点,符合绿色施工的要求。 2 深层浆喷桩的设计计算 根据地基土与地下水的指标情况,确定浆喷桩的桩长、桩距及布置形式。 23.水泥加固土的室内外试验 通过对水泥加固图的室内试验,了解加固水泥的品种、掺入量、水灰比和外掺剂对水泥土强度的影响,求得龄期与强度的关系,从而为设计计算和施工工艺提供可靠的参数。通过野外试验,推求室内试块与现场桩身强度的关系确定桩土共同作用
3、的复合地基承载力,验证设计桩径、桩距的合理性。 4 设备选型 通过对几种类型桩机的比较,选择 PH 系列深层搅拌机进行现场施工,该类型桩基性能可靠,可操控性强,功效较高,型号齐全,可根据不同设计及地质条件分别选用。 5.施工工艺 5.1 浆液配制 按试验确认的水泥浆的水灰比和水泥质量(每袋 50kg)称取用水量。先将水泥加入自动计量灰浆搅拌机中,再将水加入,搅拌时间不少于3min。 制备好的水泥浆停置时间不应超过 45min,使用前浆液在灰浆搅拌机中应不断搅拌。 5.2 施工工艺 5.2.1 设备安装 搭置起吊塔架、安装起吊装置和导向架及搅拌轴、输浆管。电器系统必须安装漏电保护装置,供浆系统应
4、在离深层浆喷桩机 50m 范围内。 5.2.2 桩机定位 3用起重机将深层浆喷桩机吊至指定桩位。桩位对中误差不大于50mm,搅拌轴和导向架的垂直度偏差不得超过 1.5%。 5.2.3 预搅下沉 待深层浆喷桩机的冷却水循环正常后,启动深层浆喷桩机的电机,放松起重机钢丝绳,使深层浆喷桩机导向架搅拌下沉。一般情况下不宜冲水,当遇到较硬土层下沉太慢(超过 30min/m)时,可适当冲水下沉。 5.2.4 提升喷浆搅拌 深层浆喷桩机钻头下沉到设计桩底标高下 0.6m 后开动灰浆泵,估计浆液从喷嘴喷出后,搅拌头自桩底反转,边喷浆边旋转,同时按试验确认的提升速度匀速提升搅拌轴。 5.2.5 重复上下搅拌 当
5、搅拌轴提升到试验加固深度的顶面标高时,喷浆量应达到设计要求,为使水泥浆与土拌和均匀,对桩体按设计要求进行复搅(一般复搅13 桩长) 。 5.2.6 移机 施工下一根桩。 5.2.7 清洗注浆管 每个工班应清洗一次注浆管。清洗时,向贮浆桶中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管道中残存的水泥浆,直至无残留水泥浆液。 单机作业主要施工机具配置表 表 1 45.3 施工要点 5.3.1 施工前应平整场地,清除桩位处地上、地下一切障碍物(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土料,不得回填杂填土。基础底面以上宜预留 500mm 厚的土层,搅拌桩施工时,桩顶应较设计标高高出 50cm。 5.3
6、.2 水泥浆从砂浆搅拌机倒入贮浆桶前,须经过滤,将水泥块杂物等滤掉。贮浆桶容量应适中,要保证有一定余量,否则会造成因浆液不足而断桩。还要防止浆液在贮浆桶内沉淀离析。拌制浆液的罐数、固化剂和外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。 5.3.3 施工前应进行工艺试验确定灰浆泵压力、送浆速度、灰浆经灰浆管到达喷浆口的时间和搅拌轴提升速度等参数。采用流量泵控制输浆量时,一般为 30L/min,喷口压力保持在 0.40.6MPa,并应使搅拌提升速度与输浆速度相适应。 5.3.4 专人记录搅拌轴每米下沉或提升时间,深度记录误差不得大于50mm,时间记录误差不得大于 5s,施工中发现的问题及处理情况均
7、加以记录并说明。 5.3.5 为保证桩端施工质量,当浆液达到出浆口后,原地喷浆 30s,使浆液完全到达桩端。 5.3.6 在成桩过程中,由于电压过低或其它原因造成停机,使成桩工艺中断时,为防止断桩,当桩机重新起动时,均应将水泥搅拌机下沉0.5m(如采用下沉搅拌送浆时应提升 0.5m)再继续往下制桩。停机超过 3小时,为防止浆液硬结堵管,应拆卸输浆管彻底清洗管路。 55.3.7 搅拌轴提升变为搅拌时必须反转,否则正转提升易将土带起造成空洞。 6 施工中常见质量问题及其控制措施 施工中常见质量问题及其控制措施按表 2 执行: 施工中常见质量问题及其控制措施表表 2 7 质量检测 7.1 取芯检验
8、用抽空方式连续采取水泥土桩桩芯,可观测桩体均匀性和连续性等。并可制成试块进行无侧限抗压强度试验。 7.2 低应变动测 检测前,被测桩应凿去上部超喷的部分,平整桩头。每一根被检测的单桩均应进行二次及以上重复测试。 7.3 静荷载试脸 对承受垂直荷重的水泥土搅拌桩,静载荷试验是最可靠的质检方法。对于复合地基的静荷载试验,其荷载板的面积应根据布桩情况而定。对单桩试验,在桩顶上要做桩帽,以使受力均匀。 静荷载试验应在 28d 龄期后进行,检验点数每个场地不得少于 3 点。7.4 开挖检验 可根据工程设计要求,选取一定数量的桩体进行开挖以检查加固桩6体的外观质量、搭接质量和整体性等。 8 结束语 深层浆拌桩在我国自上世纪 80 年代初开始,应用于软土地基处理,经过三十余年的发展,技术已日臻成熟,经过不断的改进,目前已广泛应用于各类工程中,该工艺具有无振动、无噪音、无环境污染等优点,符合绿色环保施工的要求。 1王有为中国绿色施工解析(J)施工技术 2008 2公路桥涵地基与基础设计规范 (JTG D63-2007)