劉 晨(蘭州交通大學博文學院,甘肅 蘭州 730101)
在建筑工程施工過程中,建筑地基穩(wěn)定性將直接影響到上部結構的穩(wěn)固性,在建筑地基施工過程中,深層攪拌樁技術屬于經常使用到的技術手段,通過梳理該技術在建筑地基處理過程中需要注意的相關內容,不僅可以加快建筑地基工程施工速度,而且能夠穩(wěn)定建筑工程基礎,提升建筑工程的作業(yè)質量。
深層攪拌法是利用特制的深層攪拌機械將地基土與水泥、石灰等固化劑,就地強制攪拌在一起,使固化劑和軟土之間產生一系列物理化學反應,結成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的復合優(yōu)質地基。沿深度方向形成的圓柱體,即為深層攪拌樁,因此該法也稱為深層攪拌樁加固方法。深層攪拌樁加固軟土地基的基本原理是基于水泥加固土的物理化學反應過程,它與混凝土的硬化機理有所不同,混凝土的硬化主要是水泥在粗填充料中進行水解和水化作用,所以凝結速度較快。而在水泥加固土中,由于水泥摻量很小,水泥的水解和水化反應完全是在具有一定活性的介質土的圍繞下進行的,所以硬化速度緩慢且作用復雜,因此水泥加固土強度的增長過程也較混凝土緩慢。
在技術應用過程中,該作業(yè)環(huán)節(jié)屬于基礎的工作環(huán)節(jié),但該環(huán)節(jié)的作業(yè)質量將直接影響到后續(xù)作業(yè)活動推進過程的有序性。在具體作業(yè)期間,需要基于施工圖紙內容在區(qū)域內設置控制點,根據(jù)測量控制點進行測量放線,除軸線控制點以外在樁位中心線上每隔25m設置控制點。根據(jù)樁位圖及現(xiàn)場測量控制點用全站儀測放樁位,誤差控制在20mm以內。施工時必須根據(jù)樁位圖用毛竹片或石灰粉放出樁位,并認真做好施工記錄,樁機移位時盡可能準確無誤,嚴防發(fā)生漏樁及樁位偏差過大。對于放樣點也需要做好樁點編號工作,并且在工作結束后,對于所有布設的樁位進行檢查,確定沒有遺漏之后,可進入下一作業(yè)環(huán)節(jié)。
在深層攪拌樁位置確定后,進入到深層攪拌樁定位環(huán)節(jié),在此作業(yè)環(huán)節(jié)中,需要注意以下幾點:第一,做好場面平整和補強工作,清理場地內的不平整面,而且在此過程中也需要對樁位周邊環(huán)境進行補強,如澆筑混凝土臨時作業(yè)平臺,提前利用夯擊提升土層壓實度,從而避免深層攪拌機在工作過程中出現(xiàn)傾斜問題,影響到作業(yè)活動的有序進行;第二,嚴格按照要求來完成機械設備的安裝,而且對于安裝精準度進行控制,一般情況下,攪拌機和樁位中線偏差不能超過10mm,初始垂直偏差度控制在1%,滿足垂直作業(yè)的基礎要求;第三,后續(xù)作業(yè)活動開始時,需要在設備正面與側面懸掛兩組重心錘,根據(jù)指示結果來調整攪拌機工作狀態(tài),從而確保作業(yè)過程的合理性。
完成前期基礎準備工作之后,進入到預攪作業(yè)環(huán)節(jié),具體作業(yè)過程中,需要注意以下幾方面內容:第一,在預攪下沉過程中,盡量減少沖水作業(yè),降低攪拌樁中含水量,提升樁結構本身的穩(wěn)定性。如果下沉過程中,所遇到的土層硬度較大,那么此時則可以通過適當沖水的方式,來軟化土層加快下沉速度,同時也需要對漿液水灰比進行調整,從而避免水量過多對樁身強度帶來的影響;第二,對于預攪下沉期間的速度進行控制,常規(guī)狀態(tài)下的下沉速度需控制在0.38m/min~0.75m/min,根據(jù)攪拌過程中土層硬度來進行調整,使整個作業(yè)活動可以按照既定順序有序展開,確保最終作業(yè)結果的可靠性。
在該環(huán)節(jié)施工活動開始前,需要著重關注以下內容:第一,做好基礎參數(shù)的計算工作,在工作前按照要求,需要對攪拌桶的容積進行確定,基于攪拌桶容積,結合規(guī)范要求中的參考條件,對于水灰比參數(shù)、水泥添加量等參數(shù)進行確定。在此過程中,也會在實驗室內完成該參數(shù)內容的校核與調整,從而獲取到合理的水泥漿液拌和比例,滿足作業(yè)過程的相關要求。同時在攪拌桶計算過程中,需要根據(jù)已經明確的攪拌比例,在攪拌桶上對參數(shù)內容進行標記,這樣可以有效提升水泥用量的合理性,滿足相應的應用管理需求。在條件允許的情況下,可以每一臺深層攪拌機都配置獨立的水泥庫,提升工作內容的針對性。期間也需要做好水泥用量的復核工作,保證水泥漿的持續(xù)攪拌,避免泥漿出現(xiàn)離析問題,影響后續(xù)作業(yè)活動的進行。
在該環(huán)節(jié)作業(yè)過程中,保持持續(xù)攪拌的情況,確保土體完全破碎,這樣也有利于土體和水泥漿進行充分混合,形成穩(wěn)定的建筑樁結構。攪拌機攪拌速度基本控制在0.32m/min~0.50m/min,確保水泥漿液能夠和周圍土體充分混合在一起。該區(qū)域攪拌工作結束后,開始向上提升,攪拌機提升速度保持0.3m/min~0.5m/min,保持連續(xù)攪拌、勻速提升的狀態(tài),直到攪拌機重新回到地面,完成整個作業(yè)過程施工。如果在作業(yè)過程中出現(xiàn)了故障問題,作業(yè)過程暫停,那么攪拌機需要在原液面位置基礎上下沉0.5m,等待故障問題解決后重新恢復作業(yè)。需要注意的是,如果故障問題超過3h沒有得到解決,此時需要將管道拆卸下來進行清洗,防止泥漿固結造成管道堵塞,等待故障排查完之后重新連接管道展開作業(yè)。
在此過程中,需要提前規(guī)劃好移位線路,在建筑地基布設過程中,多采用梅花型進行樁位布設,移位需要根據(jù)該規(guī)律進行布置,期間也需要兼顧安裝質量、垂直度等參數(shù)的控制,從而確保移位后各項參數(shù)內容的合理性。在所有工作內容結束后,進入到設備清洗環(huán)節(jié),在此過程中需要明確相應的清洗順序,攪拌機葉片直接暴露在空氣中,短時間內容易凝結,因此需在第一時間對其進行清洗,同時拆卸管道,清洗管道內部,待管道內部清洗干凈,流出水體為清水之后,進入到下一環(huán)節(jié)的作業(yè)活動[1]。
深層攪拌樁技術在應用過程中,會使用到許多施工原材料,這些施工原材料的參數(shù)需要根據(jù)建筑工程地層情況進行調整。這也要求在前期做好基礎資料的采集和整理工作,根據(jù)綜合分析結果,來確定施工過程中所使用施工材料參數(shù),制定合理的材料采購計劃,和供應商之間建立穩(wěn)定合作關系,確保材料供給過程的連續(xù)性。而且材料進場前應開展質量檢查、應用期間質量抽檢等工作,避免材料混用、變質材料混入等問題,進而提升技術作業(yè)效果[2]。
深層攪拌樁技術在應用過程中,需要全過程融入記錄工作,對于區(qū)域地質資料、作業(yè)情況等內容進行記錄,每天對資料內容進行匯總,校核記錄內容的準確性,確定沒有問題后以電子記錄的形式錄入到電腦中進行存儲。在出現(xiàn)施工問題后,利用先前存儲的施工記錄,確認施工問題的具體原因,據(jù)此來擬定相關的處理措施,從而營造良好的施工作業(yè)環(huán)境,加快工程作業(yè)活動的推進速度[3]。
在前期施工設備采購過程中,需要根據(jù)具體情況來擬定相應的采購計劃和租賃計劃,在確保施工活動順利進行的基礎上減少施工成本支出。同時也需要擬定合理的設備養(yǎng)護計劃,在養(yǎng)護計劃中需要明確養(yǎng)護周期、養(yǎng)護要求、養(yǎng)護記錄、養(yǎng)護人員安排等內容,嚴格按照養(yǎng)護計劃中的內容對施工設備進行檢修。另外,還需要擬定應急養(yǎng)護計劃,在攪拌機出現(xiàn)問題后可以及時做出處理,從而加快故障排查速度,營造良好的工程作業(yè)環(huán)境[4]。
做好人員作業(yè)質量控制,能夠減少人為操作失誤帶來的負面影響,確保工程作業(yè)結果的可靠性。施工單位需要做好作業(yè)人員安全操作意識培訓、施工技術培訓,使其可以養(yǎng)成良好的操作習慣。搭配現(xiàn)場監(jiān)督管理制度和責任管理制度的實施,可以對施工人員操作行為起到很好的約束性,優(yōu)化建筑地基工程作業(yè)環(huán)境[5]。
做好施工材料質量控制,有利于后續(xù)作業(yè)活動的有序進行,加強施工記錄質量控制,可以為問題整理提供參考,做好施工設備質量控制,可以加快建筑地基工程作業(yè)速度,做好人員作業(yè)質量控制,能夠減少人為操作失誤帶來的負面影響。通過采取合理措施加強深層攪拌樁技術施工管理,對于加快建筑地基工程作業(yè)速度有著積極的意義。