水泥土搅拌桩加固软土地基的工艺特点和技术要点
水泥搅拌桩处理软土地基施工技术

水泥搅拌桩处理软土地基施工技术摘要:水泥搅拌桩是进行软基处理的一种有效形式,但属地下隐蔽工程,施工复杂,故对施工的控制务必高度重视。
文章结合施工案例,对水泥搅拌桩在公路软基处理中的施工应用作初步探讨,就水泥搅拌桩的施工质量检验和注意事项方面进行细致探讨,可为日后类似工程施工控制提供参考借鉴。
关键词:公路软基;水泥搅拌桩;施工应用;质量检测近年来,我国高速公路实施工程高速发展,人们对公路工程的质量要求也不断提高。
在公路工程建设中,不可避免地会遇到软土地基问题。
特别是南方地区,软土地基具有含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、渗透性小、抗剪强度低、固结系数小等不利的工程性质,导致地基承载力往往不能满足工程设计的要求,因此,需要对地基进行加固处理。
水泥搅拌桩作为技术较为成熟的软基处理方式,可有效提高软土地基的承载能力,保证路基稳定性,满足城市道路管线工程对路基工后沉降的要求。
但水泥搅拌桩施工环节较多,施工质量难以保证,如何有效地控制水泥搅拌桩的施工质量,确保软基处理的效果是我们在水泥搅拌桩应用中探索的一个课题。
1 水泥搅拌桩简介水泥搅拌桩多用于软基加固处理工程中,基本原理是在软土地基中输入粉粒体和加固材料(水泥粉),通过搅拌机械和原位地基土强制性的搅拌,使地基土和加固材料水泥粉发生化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和强度可达1000kPa以上的优质地基。
2 工程概况某高速公路实验段采源范围内的区间段经勘测主要地质条件为亚粘土4m,粉细砂4~7m,淤泥质亚粘土8~17.5m,中粗砂层在17.5m以下。
软土路基采用水泥搅拌桩处理,桩径50cm,四边形布置,间距1.1m,处理深度16m。
3 水泥搅拌桩施工根据本工程的实际以及软基的情况,施工时采用PH-5B型的深层搅拌机,本段搅拌桩最深13m,本部搅拌机机架改装后长达23m,可施工桩长达18m。
水泥浆制备系统包括灰浆搅拌机、灰浆泵、集料斗、计量设备。
起重机选用10t以上,起重高度大于18m。
水泥土搅拌桩特点和适用范围

水泥土搅拌桩特点和适用范围水泥土搅拌法加固软土地基,具有如下的独特优点;(1)最大限度地利用了原土。
(2)搅拌时无振动、无噪声和无污染,可在密集建筑群中进行施工,对周围原有的建筑物及地下沟管影响很小。
(3)根据上部结构的需要,可灵活地采用柱状、壁状,格栅状和块状等平面布置加固型式。
〔4)与钢筋混凝土桩基相比。
可节约钢材并降低造价。
水泥土搅拌法最适用于加固各种成因的饱和软粘土。
水泥固化剂—般适用于正常固结的淤泥与淤泥质土(避免产生负摩擦力)、粘性土、粉土、素填土(包括冲填土)、饱和黄土、粉砂以及中粗砂、砂砾(当加固粗粒土时。
应注意有无明显的流动地下水,以防固化剂尚未硬结而被地下水冲洗掉;也要考虑到钻头阻力的增大而引起搅拌机钻进的困难)等地基的加固。
根据室内试验,一般认为用水泥作为固化剂,对含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好;而对含有伊利石、氟化物和水铝石英等矿物的粘性土以及有机质含量高、pH 值较低的粘性土加固效果较差。
在粘较含量不足的情况下,可以添加粉煤灰。
而当粘土的塑性指数Ip大于25时,容易在搅拌头叶片上形成泥团,无法完成水泥土的拌和。
当pH值小于4时,掺人百分之几的石灰,通常pH值就会大于12。
当地基土的天然含水量小于30%时,在采用于法施工时、为保证水泥充分水化,宜在搅拌喷水泥于粉的同时,掺人一定量的水。
在某些地区的地下水中含有在大量硫酸盐(海水掺人地区},因硫酸盐与水泥发生反应时对水泥土具有结晶性侵蚀,会出现开裂、崩解而丧失强度。
为此,应选用抗硫酸盐水泥,使水泥土中产生的结晶膨胀物质控制在--定的数量范围内,藉以提高水泥土的抗使蚀性能。
在我国北纬40'以南的冬季负温条件下,冰冻对水泥土的结构损害甚微。
在负温时。
由于水泥与粘土矿物的各种反应减弱,水泥土的强度增长缓慢(甚至停止);但正温后,随着水混水化等反应的继续深入,水泥土的强度可接近标准强度。
浅析水泥搅拌桩加固软土地基施工工艺

浅析水泥搅拌桩加固软土地基施工工艺水泥搅拌桩是进行软基处理的一种有效形式,它是利用水泥等材料作为固化剂,通过搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间产生一系列物理—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符合使用要求的地基。
其工艺在高速公路施工中用来加固软土层起到了非常好的作用。
随着近年来高等级公路的快速发展,对地基强度、施工质量等要求越来越高。
下面结合工程实例,谈一下水泥搅拌桩在加固路基方面的质量控制措施。
1 工程概况佛山市某市政道路,存在不少软土和弱土地基。
路段全线有水泥搅拌桩887个,达1116延米;最长桩为12.5m,短桩为6m,平均长度为10.3m,所有桩径为0.5m,涉及到16个合同段。
为了提高路堤施工质量,防止路面下沉,延长公路使用寿命,施工和合同文件中明确了几种加固方案,采用“水泥搅拌桩加固道路基础”就是其中一种。
如何规范水泥搅拌桩加固道路基础的施工作业,强化施工质量,确保施工进度,实现工期目标,是值得考虑的问题。
2施工前准备工作2.1水泥水泥采用不低于32.5级的矿渣水泥,也可采用硅酸盐水泥。
对进场的同厂家、同品质、同编号、同生产日期的水泥以200t为一检验批,按有关的检验方法做胶砂强度、安定性、细度、凝结时间等试验,合格方可使用;同时,受潮结块的水泥不允许使用。
出厂时间超过3个月的水泥使用前必须重新试验。
2.2水泥、土配合比试验掺入水泥量应大于加固土体质量的12%~15%,水灰比为0.5,用天然含水的加固土(应加固的软土或弱土)制备规格为7.07cm的立方体试件,在标准养生条件下养护,并进行7d、14d、28d无侧限抗压强度检验。
对加固软(弱)土层应检测含水量及有机质含量,制备试件用的水泥浆应测其稠度和比重。
2.3绘图及现场放样工前各作业点必须绘制桩位平面布置图并编号,注明该段落加固深度,然后现场进行放样定位,并对行、排位置线在施工范围外设醒目的固定桩,经监理审核认可后再进行施工。
水泥深层搅拌桩技术在软土地基处理中的应用

水泥深层搅拌桩技术在软土地基处理中的应用随着城市建设的不断发展和城市规划的加速推进,软土地基处理问题逐渐凸显。
而针对软土地基的处理方法种类繁多,其中水泥深层搅拌桩技术就成为了一种有效的处理方法。
本文就将从水泥深层搅拌桩技术的基本原理、工艺流程及优缺点三个方面进行详细的探讨和分析。
一、水泥深层搅拌桩技术的基本原理水泥深层搅拌桩技术是一种土壤改良技术,其基本原理是利用旋转的铲斗或旋挖钻杆将原土搅拌混合成一个均质的土浆体,并在搅拌的同时掺入适量的水泥,形成强度较高的土体。
在实际应用过程中,通常将钻头的直径控制在30~60cm范围内,钻孔深度一般可达到30~50m。
搅拌混合的土浆体通过钢筋或钢管的支护形成搅拌桩体,具有较高的承载力和较好的变形性能。
水泥深层搅拌桩技术一般适用于软土地基的加固和处理,也可以用于灰土地基和砂土地基的加固。
二、水泥深层搅拌桩技术的工艺流程(1)地面预处理:先对施工现场的地面进行清理和整平,打好基础标志,然后进行采样、试验和检测,确定土壤特性及处理方案。
(2)钻孔:利用旋挖钻机进行钻孔作业,深度根据实际需要确定。
(3)搅拌土壤:在搅拌的过程中添加适量的水泥,掺和均匀。
(4)压制:将搅拌后形成的土浆体压实成所需的直径和长度的搅拌桩体。
(5)钢筋粘贴:在搅拌桩体顶部和钻孔口处布置钢筋,并进行粘贴。
(6)端头处理:对搅拌桩体顶部进行清理和修整,使之达到设计要求。
(7)现浇砼:将搅拌桩体进行现浇砼加固。
三、水泥深层搅拌桩技术的优缺点(1)优点:①承载能力大:水泥深层搅拌桩的加固处理在地基改良中是一种较为经济高效的解决方法,它能够增加土壤的承载能力,提高土壤的抗剪强度,从而增加地基的稳定性。
②施工速度快:水泥深层搅拌桩技术的施工速度快,可以在短时间内完成大量的钻孔和搅拌工作,从而节约人力、物力和时间成本。
③直径小:水泥深层搅拌桩技术的钻孔直径相较于传统的桩式地基工程更小,降低对周围环境的干扰和破坏。
水泥搅拌桩在软土地基中的应用

水泥搅拌桩在软土地基中的应用水泥搅拌桩是一种重要的地基处理技术,特别是在软土地基中的应用。
本文将介绍水泥搅拌桩的原理、优缺点以及在软土地基中的应用和效果,并探讨该技术的适用范围和注意事项。
一、原理及优缺点水泥搅拌桩是利用钻机将水泥和土体搅拌均匀形成桩体,通过水泥的凝结反应加固现场土体,从而提高地基承载力和抗沉降能力。
其优点如下:1.施工简便快速:水泥搅拌桩的施工无需运输和储存大量物料,现场直接搅拌成型,一次施工便可完成。
2.经济高效:水泥搅拌桩在软土地基中应用可以取代传统桩基础,既能提高承载力,又能降低工程成本。
3.适用范围广:水泥搅拌桩虽然以应用于软土地基为主,但也可适用于具有一定颗粒级配的坚硬黏性土或砂土地基,且水泥搅拌桩可以制作成各种形状。
4.环保安全:水泥搅拌桩施工无需挖土,不产生废土,施工过程对周边环境和市政设施影响小,无噪音、污染和安全隐患。
水泥搅拌桩的缺点是不适用于较大的深度,而且需要充分控制搅拌桩的直径和长度,以确保效果和安全,否则将会导致桩体不均匀、裂缝等问题。
二、在软土地基中的应用和效果软土地基是常见的工程难点,由于其内部孔隙率较高,土体结构松弛,承载力、稳定性和耐久性都比较差。
而水泥搅拌桩具有一定的抗压、抗剪和抗拉能力,可以克服软土地基的缺点,是一种非常有效的地基处理技术。
水泥搅拌桩在软土地基中应用具有以下优点:1.提高地基承载力:水泥搅拌桩施工后桩体横向均匀分布在土体内部,并填充并致密了孔隙,增加了土体的摩擦散聚力和抗剪强度,提高了地基承载力。
2.控制地基沉降:水泥搅拌桩施工后成型的桩体将土体连成一体,形成了基础板层,避免了不均匀沉降,保证了基础的稳定。
3.提高地基抗震性:水泥搅拌桩的桩体是一种较为坚固的加筋土体,可以增加地基的抗震性,降低工程风险。
4.延长使用寿命:水泥搅拌桩可以弥补软土地基的缺陷,提高地基的耐久性和使用寿命。
三、适用范围和注意事项水泥搅拌桩的适用范围主要是软土地基,适用于土层深度较浅的建筑项目,如房屋、道路等。
深层搅拌法加固地基处理

深层搅拌法加固地基处理0.前言第二次世界大战后,美国首先研制成功水泥深层搅拌法,所制成的水泥土桩称为就地搅拌桩。
1953年,日本从美国引进水泥深层搅拌法。
1967年日本和瑞典分别开始研制喷石灰粉的深层搅拌施工方法,并获得成功,并于20世纪70年代应用于实践。
我国于1977年由原冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院引进,开发水泥深层搅拌法,并很快在全国得到推广使用,成为软土地基处理的一种重要手段。
深层搅拌加固法处理软土技术发展至今已成为软土地基处理中应用最为普遍的一种地基处理方法,并具有广阔的发展前景。
深层搅拌技术的发展主要得益于如下特点:施工工艺简单,机械化程度高,处理效果显著;与其他桩基相比,人员设备简单,耗用材料单一,施工速度快,且处理后很快投入使用,综合造价低;施工现场无噪音,无振动,对环境无污染,成为城市建筑地基处理的首选方案;施工质量易于保证,处理效果易于检测,如出现不合格桩,补救措施简单易行。
1.应用特点和适用范围深层搅拌法加固软土技术是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处直接将软土和固化剂强制拌和,使软土硬结而形成强度较高的补强桩体,使补强桩体和桩间天然地基共同组成承载力较高、压缩性较低的复合地基。
目前常用的深层搅拌桩桩径多数为500mm,加固深度从数米到数十米不等。
可用于增加软土地基承载力,减少沉降量和提高边坡的稳定性。
常用于建(构)筑物地基、大面积的码头、公路和坝基加固及地下防渗墙等工程,处理后的复合地基承载力可达200kPa,甚至更高。
2.加固原理及影响因素2.1 软土与水泥采用机械搅拌加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应。
主要表现为:2.1.1 水泥的水解水化反应,形成凝胶体和水泥杆菌结晶体。
2.1.2 粘土颗粒与水泥水化物的作用。
当水泥的各种水化物生成后,有的自身硬化,形成水泥骨架,有的则与周围具一定活性的粘土颗粒发生离子交换、团粒化作用、硬凝反应等,生成新的化合物,从而提高水泥土的强度。
水泥深层搅拌桩施工方法

水泥深层搅拌桩施工方法水泥深层搅拌桩工法1、水泥深层搅拌桩技术的特点1.1适用范围广。
水泥深层搅拌桩技术适用于淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粉土等软土地基,目前在粉砂土地基中最大施工深度达19米。
1.2处理可靠,渗透系数小。
采用双排梅花型的布置形式,处理更加可靠,水泥土28天龄期的抗渗系数小于a*10-7cm/s。
1.3施工机具简单。
所用的施工机具比较简单,目前市场上有生产。
1.4充分利用软土。
由于利用深层搅拌机就地将土体和水泥固化剂强制进行搅拌,充分的利用软土,避免了大量挖掘和弃土。
1.5对周围环境无污染。
在加固过程中对周围土体无扰动,施工时无振动、无噪间,对周围环境无污染。
1.6节约资金。
与目前常用的混凝土地下连续墙、地下喷浆等防渗技术相比,处理费用低廉。
2、水泥深层搅拌桩技术原理与基本性能。
2.1深基坑开挖以后,地下水形成一定的水位差,使地水由高处向低处渗流,在渗流的作用下,基坑底部出现渗透不稳定时,往往会发生基底隆起或产生流砂。
在饱和软粘土中会产生流土,在砾石土层中则由于其中的细颗粒流走而产生管涌现象。
这些渗透不稳定现象的出现,会危及基坑的安全。
2.2水泥土搅拌桩工艺是采用深搅桩机械钻进、喷水泥浆并强制与土搅拌而形成柱状固体,通过水泥水解、水化反应所生成的水泥水化物与土颗粒发生离子交换、团粒化作用、碳酸化反应以及硬凝反应等一系列物理2.3水泥深层搅拌桩技术是采用水泥土搅拌桩工艺,通过严格控制单制单桩的桩位、桩位、垂直度,临桩的搭接时间、搭接质量,以及相临施工段的搭接,形成连接的水泥加固墙体,渗透系数很小,应用于深基坑的防渗维护。
2.4水泥土的强度及渗透系数取决于被处理土的性质和加固所使用的水泥品种、标号、掺入量等。
水泥土的抗压强度随着水泥掺入量的增加而增大,渗透系数随着水泥掺入量的增加而减小。
工程常用的水泥掺入比为7%~15%,其强度标准值宜取试块90天龄期的无侧限抗压强度,一般可达500~3000Kpa。
水泥土深层搅拌桩在堤防地基加固工程中的应用

水泥土深层搅拌桩在堤防地基加固工程中的应用水泥土深层搅拌桩以水泥为固化剂,通过专用的深层搅拌机,在地基深部就地将水泥与土搅拌成加固体。
应用该法处理地基可增加地基承载力,减小沉降。
结合实例工程,简述了水泥深层搅拌桩的施工工艺及技术要求。
标签:土深层搅拌桩;地基加固;工程应用水泥深层搅拌桩是一种加固软粘土地基的方法:利用水泥浆、水泥及石灰等作固化剂,使用深层搅拌机在地基深处将软土、砂土和固化剂强制搅拌,利用固化剂与软土产生的一系列物理和化学反应,让软土结硬成具有水稳定性和一定强度的地基。
目前国外使用深层搅拌法加固的土质有新吹填的超软土、沉淀的粉土、沼泽地带的泥炭土和淤泥质土等,加固深度达到50-60m;国内采用深层搅拌桩加固的土质有淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等,深度为20m左右。
近年来,随着其施工技术方法的日趋成熟,应用领域得以拓宽,如在长江大堤、松花江大堤、九江城防堤、惠州大堤等水利工程防渗及河道整治工程,积累了一定的设计施工经验。
1 工程概况姜唐湖蓄洪区堤防加固工程位于淮河干流中游,地处安徽省霍邱县与颍上县交界处,是淮河干流上中游河道整治及堤防加固工程的一部分;姜唐湖蓄洪区范围广阔,总面积121.2km2,设计流量为2400m3/s,湖内设计蓄洪水位26.4m,相应蓄洪库容7.6亿m3。
本文工程中主要涉及老河口封闭堤及泵站工程,封闭堤采用碾压式均质土堤,老河口泵站设为封闭堤穿堤建筑物,位于老淮河左岸,泵站采用堤后湿室型,上部为钢筋砼框架,下部为钢筋砼墩墙结构。
姜唐湖蓄洪区堤防加固工程级别为Ⅲ等,封闭堤、泵房等主要建筑物级别为3级。
2 工程地质条件及整治方案确定2.1 工程地质条件根据勘察资料,深层搅拌桩穿过地层自上而下依次为:(1)第一层为地基持力层,该层为中、重粉质壤土,层底高程约在13.8,含水量在33%左右,干密度14.3KN/m3,地基承载力100KPa,压缩模量4.3MPa。
(2)第二层为淤泥质重粉质壤土,层厚约3.3m,含水量在37%左右,干密度13.6KPa,地基承载力80KPa,压缩模量3.3MPa,该土层强度低,压缩性大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
水泥土搅拌桩加固软土地基的工艺特点和技术要点随着我国环渤海经济圈规划的实施,天津吹海造田而成的临港工业区迎来
了前所未有的发展机遇,也面临着一系列软土地基所带来的危害。
为了确保建筑及设备的地基承载力、工后沉降量、沉降速率等满足各项设计要求,降低后期成本,我们必须采取有效措施对软土地基进行处理。
在天津和谐型大功率机车检修基地工程中采用了水泥土搅拌桩加固工艺,该工艺采用水泥作为固化剂,对软土地基能够起到很好的加固效果,能够从根本上保证工程的整体质量。
本文通过叙述水泥土搅拌桩的加固机理以及软土地基的危害和工例,并对水泥土搅拌桩加固软土地基技术要点进行了详细的探讨。
标签:水泥土搅拌桩;加固技术;软土地基;工艺特点;技术要点
一、引言
所谓水泥土搅拌桩加固软土地基,就是在钻进成孔过程中利用水泥、石灰等材料作为固化剂,外加一定的渗合剂,使用特种深层搅拌机械将浆液或粉状固化剂喷入软土地基的深层,经强制就地搅拌和合,使原位软土与固化剂均匀混合并发生一系列物理化学反应,硬结成水泥土桩或水泥土块,形成整体性、水稳定性和一定强度的复合地基。
与原位软土相比,水泥土强度高、压缩模量大、渗透系数小,可较大幅度地提高地基承载力。
二、软土地基的危害和后果
在我国铁路线路及动车段建设的施工过程中,软土地基所带来的危害已经成为了施工单位最为重视的问题。
由于软土地基的性质因地而异,因层而异,存在着很大的不可预见性,因此,在施工过程中,若稍有不慎,就会带来严重的质量事故,由软土地基引起的危害以及危害形成的原因主要有以下几个方面:
1、施工的过程中,若工程的地基属于软土地基,且没有对其采取有效的处理措施,那么就很容易造成基础下沉、失稳,甚至危及邻近其他建筑。
如中山县附近的狮窖口桥,由于在施工的过程中,对其存在的软土地基没有进行科学的处理,导致地基出现了严重下沉的现象,使桥台被推坏,拱体也受到了一定程度的损伤,新公路旁边的老公路也被挤移,附近的厂房和民房也因此而受到了损伤。
2、如果在施工的过程中,对软土地基的处理不得当,也无法避免软土地基带来的危害。
比如2009年7月发生的石太客专K178+910处路基下沉事故,经分析,主要是因为所提供的地质资料不准确,且填料、工艺控制不严,加之排水系统不完善,从而造成了铁路建设工程质量大事故,影响了运输秩序,危及了行车安全。
3、桥台发生变位以致损坏也是软土地基所带来的危害之一。
在软土地基上的桥台,无论其基础采用的是支承桩还是摩擦桩,台背填土都会造成其发生较大
的沉降,这种现象,轻则桥台发生位移或下沉,重则会对桥台造成程度不一的损坏。
产生这种情况的原因主要是由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用而引起的。
三、水泥土搅拌技术加固软土地基具有以下优点:
1、深层搅拌技术由于将固化剂和原位软土就地搅拌混和,因而最大限度地利用了原土。
2、按照不同地基性质及工程设计要求,可以合理选择固化剂及其配方,设计比较灵活。
3、施工时无振动,无噪音,无地面隆起,不污染环境,对邻近建筑物不产生有害影响,可在市区和密集建筑群中进行施工。
4、与钢筋混凝土桩基相比,施工速度快且节省大量的水泥钢材,造价相对较低。
基于上述原因,该技术在铁路、工业与民用建筑、水利工程等方面均得到较为广泛的应用,既可作为复合地基,又可作为承重桩、防渗帷幕及深基坑支护防治工程。
四、水泥土搅拌桩的加固机理
水泥土攪拌桩加固软土地基,一般是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主要添加剂,通过搅拌机对软土和调制好的固化剂进行搅拌,在搅拌的过程中,水泥和软土之间会产生一系列的化学反应,软土地基在经过这些化学反应之后,就会形成具有整体性和水稳定性的复合地基,从而在根本上提高地基的承载力,确保工程的质量达到需求。
在施工过程中所呈现出来的水泥搅拌桩的加固机理如下:水泥浆(粉)与地基土在外力作用下(桩头搅拌力及水泥浆(粉)压入压力)均匀搅拌,进行水化反应并形成具有一定强度的水泥土桩(即所谓半刚性桩)。
部分水泥浆(粉)在灌浆压力作用下发生水化反应并渗入桩体周边的土体中形成桩体,增大了桩体与桩间土的摩擦系数,提高了桩体承载力,并与桩间土共同形成良好的复合地基。
根据地质资料,本工程地基主要为淤泥及淤泥质土,含水量较高,采用水泥搅拌法时由于水泥的水化作用,在一定程度上减少了地基土中自由水的含量,桩间土产生一定的固结作用,使桩间土本身强度有所提高,从而导致复合地基承载力的提高。
五、水泥土搅拌桩加固软土地基的技术要点
湿法(水泥浆喷射搅拌法)和干法(水泥粉喷射搅拌法)是水泥土搅拌桩法主要的两种施工方法。
具体采用哪一种施工方法取决于被加固地质的土层含水量。
当地质土层的含水量低于30%的时候,适合采用水泥浆喷射搅拌法,反之,当地质土层的含水量高于50%的时候,适合采用水泥粉喷射搅拌法。
如果介于两
者之间时可视具体情况灵活选择。
湿法搅拌较均匀,易于复搅,但加固硬化时间长,土层天然含水量过高时,桩间土多余的孔隙水需要较长的时间才能排除。
干法搅拌均匀性欠佳,难于全程复搅,但水泥硬化时间短,且在一定程度上降低了桩间土的含水量。
1、水泥浆喷射搅拌法技术要点
第一,竖向承载搅拌桩施工时,停浆(灰)面应高于桩顶设计标高0.3-0.5m。
开挖基坑时,应将搅拌桩顶端施工质量差的桩段用人工挖除。
第二,搅拌桩的垂直度偏差不得超过百分之一,桩位布置偏差不得大于50mm,成桩直径和桩长不得小于设计值。
第三,制备的水泥浆不能离析,泵送必须连续。
第四,预搅下沉时,要严格控制下沉速度,使土被完全切割破碎。
第五,预搅下沉时不宜冲水,当遇到硬土层下沉太慢时,才可适量冲水。
第六,预搅下沉时就开启压浆,容易造成后来的涌浆和水泥浪费现象,也给桩头开挖和清理工作带来麻烦,应尽量避免。
第七,如果出现断浆现象时,应及时将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m,再重新开启压浆泵开始压浆、提升。
若停机超过3h,宜先拆卸输浆管道,并加以清洗。
2、水泥粉喷射搅拌法技术要点
第一,喷粉施工前应仔细检查搅拌机械、供粉泵、送气(粉)管路、接头和阀门的密封性、可靠性,送气(粉)管路的长度不宜大于60m。
第二,根据钻杆是否垂直来判断机身是否调平,操作时用钻锤吊线进行控制。
第三,钻至一定深度时,必须有一定的停留时间,以确保水泥粉体到达桩底。
停留时间一般为两三分钟左右。
第四,当气压达到0.4MPa时,管路可能堵塞,此时应停止喷粉,这时应将搅拌头下沉至停灰面以下1m处,待恢复喷粉时再将喷粉搅拌头提升。
第五,当搅拌头达到设计桩底以上1.5米时,应立即开启喷粉机提前进行喷粉作业。
当搅拌头提升至地面以下500mm时,喷粉机应停止喷粉。
第六,粉体固化料入罐时必须过筛,以保证入罐固化剂粒径最大不超过0.5cm,无纸屑、石块等杂物。
第七,设计上要求搭接的桩体需连续施工,一般相邻的施工时间不超过8小时。
第八,在地基土天然含水量小于30%的土层中喷粉成桩时,应采用地面注水搅拌工艺。
六、结束语
尽管水泥土搅拌桩的理论研究水平在其大量的应用中得到了很大的提高,其与砼桩设计相似,由于室内试验对实际桩体的强度模拟的复杂度,以及搅拌桩本身的隐蔽性和特殊性,决定了其必然存在一定不足之处。
所以,为了使深层搅拌桩技术日趋完善合理,我们必须在工程实践中多进行室内外试验检测从而修正有关参数,通过设备更新和工艺的调整,解决桩长、拌和均匀性等施工常见问题。
参考文献:
[1]宁玉宽,陈四利,刘斌:《水泥土搅拌桩的加固机理及其应用》,《西部探
矿工程》,2005年06期
[2]郑俊杰:《地基处理技术》,《华中科技大学》,2009年11期
[3]何开胜:《水泥土搅拌桩的施工质量问题和解决方法》,《岩土力学》,2002年23期
[4]肖重华:《深层搅拌桩在大海子水库除险加固工程中的应用》,《地质灾害与环境保护》,2003年03期。