閆雷明
山東水總有限公司 山東濟寧 272400
水泥土攪拌樁在水利工程的軟土基礎(chǔ)處理方面,技術(shù)上可行、質(zhì)量可靠。可以有效地加固軟土基礎(chǔ),滿足防洪工程整治的建設(shè)標(biāo)準,并在一定程度上節(jié)約建設(shè)投資,水利工程施工結(jié)果的質(zhì)量與穩(wěn)定性會大大增加。
軟土地基處理過程中多采用復(fù)合地基法,在軟土中建造承載能力及強度較大的構(gòu)造物,以提高原有地基的承載力。水泥攪拌樁就是軟土地基處理中常用的構(gòu)造物,采用深層攪拌機將水泥或水泥砂漿與土體強制拌和在一起,最終凝結(jié)成水泥構(gòu)造物。這種構(gòu)造物具有良好的水穩(wěn)定性能,且整體性、強度高的優(yōu)勢,可提高軟土地基的承載能力,減少地基沉降。具體而言,水泥攪拌樁的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,集中應(yīng)力及降低沉降。相比周圍的土體,水泥攪拌樁的強度、剛度要遠遠大于土體,因此,在地基中加入水泥攪拌樁可以大大提高地基的承載能力;并且在路基填筑荷載及外部荷載的作用下,復(fù)合地基中的應(yīng)力按模量大小分布,在應(yīng)力集中的作用下絕大部分荷載都作用于水泥攪拌樁樁體上,周圍土體受到的應(yīng)力作用就大大減少了,有效降低地基的沉降量[1]。其次,墊層作用。水泥攪拌樁施工是利用深層攪拌機向地基深層噴射水泥漿,在攪拌機的作用下水泥漿與路基土地體均勻融合在一起,最終取代原有地基成為新的路基墊層,在地基深處形成一個高剛度、高強度的復(fù)合地基層,從而提高地基的承載能力。最后,加筋作用。水泥攪拌樁豎立于軟土地基,其強度及剛度都比較大,所以能夠提高地基的抗剪切強度,路基土的水平位移也會下降,最終提高軟土路基的穩(wěn)定性。
遵循水利工程施工的一般流程,可以將水利工程的具體施工工作劃分為多個步驟,按照各個工作步驟的先后順序逐一分析。在開始施工之前首先需要進行前期的準備與測量工作。由專門的管理小組依據(jù)實地勘察情況進行測量工作,在具體的工作中,施工測量主要包括對水平位置的測量、放樣測量、控制樁測量等步驟,為后期的施工工作提供數(shù)據(jù)支持,良好的施工前測量工作有利于水利工程施工工作的順利進行。
首先,進行施工放樣,用全站儀放出水泥攪拌樁施工邊線,確定施工范圍,用石灰標(biāo)出施工邊線,并用水準儀測量場平標(biāo)高。根據(jù)設(shè)計圖紙合理布置樁位。其次,進行攪拌與噴漿,鉆機啟動后鉆桿持續(xù)、勻速下沉,并在下沉的同時進行攪拌,開啟送漿泵邊進行旋轉(zhuǎn)、攪拌,邊將漿液與土體噴射融合在一起,直至下沉深度符合施工要求,設(shè)備保持30s以上的持續(xù)噴漿狀態(tài),保證土體與水泥漿充分攪拌均勻。最后,提升與攪拌。提升攪拌機能夠防止噴漿口堵塞,并且能夠保證持續(xù)、均勻的攪拌,攪拌機提升至樁體頂部時保持2min的攪拌時間,保證攪拌充分再關(guān)閉攪拌機,并移位。
水泥攪拌樁質(zhì)檢是保證水利工程整體施工質(zhì)量與安全符合相關(guān)標(biāo)準規(guī)定的重要前提基礎(chǔ)和有效手段,因此將水泥攪拌樁的質(zhì)量檢測技術(shù)應(yīng)用其中。目前的質(zhì)檢方法包括挖樁檢查法、輕便觸探儀觸探法、靜力標(biāo)貫法和鉆孔取芯法。其中挖樁檢查法和鉆孔取芯法雖然可以得出較為準確的檢測結(jié)果,但會影響水泥攪拌樁的質(zhì)量。而靜力標(biāo)貫法主要是對成型的水泥攪拌樁施加壓力來觀察不同應(yīng)力下樁體的形變情況,因此也存在破壞樁體的風(fēng)險。因此在此次水利工程施工方法中應(yīng)用的是輕便觸探儀觸探法作為水泥攪拌樁的質(zhì)檢方法[2]。
加大進場控制力度,抽檢每個批次的水泥,并要求進場水泥具備合格證書、相關(guān)質(zhì)量證明文件;如果灰漿發(fā)生離析要禁止使用;灰漿倒入集料斗之前要提前過篩,避免漿液中存在塊狀物。
水泥用量會對樁身的強度產(chǎn)生直接影響,用量不足會降低樁身強度,用量過多則會增加工程造價,因此要合理控制水泥用量,水灰比、送漿壓力等參數(shù)要嚴格按照試驗參數(shù)設(shè)置,且在施工過程中需要對水泥用量進行反復(fù)計算,確保其符合規(guī)定要求。水泥攪拌樁施工完成后要對其進行測試,主要參數(shù)包括樁間距、樁位、樁數(shù),檢測樁身的完整性,包括有效樁長、樁身截面變化、樁身連續(xù)性、攪拌的均勻性、樁身強度;此外,還要檢測單樁承載力、復(fù)合地基承載力等。水泥攪拌樁質(zhì)量檢測方法包括目測法、輕便動力觸探法、靜力觸探法、鉆探取芯法、應(yīng)力波反射法等。
漿液是水泥攪拌樁施工技術(shù)實施所需的主要材料,相關(guān)施工單位要高度重視漿液質(zhì)量,以確保水泥攪拌樁施工質(zhì)量。
(1)在制漿過程中,施工單位要安排專業(yè)技術(shù)人員嚴格檢測配制出的漿液,確保漿液一直處于被攪拌狀態(tài),同時,還要控制漿液的靜置時間在2h以內(nèi),以免靜置時間過長導(dǎo)致漿液出現(xiàn)沉降情況,影響漿液質(zhì)量。
(2)在導(dǎo)入集料的過程中,施工人員要注意加篩集料,降低結(jié)塊對漿液的影響,避免對泵體質(zhì)量造成不良影響,確保漿液質(zhì)量與實際施工需求相符合。
(3)在進行漿液輸送前,施工人員要充分潤濕漿液輸送管,這樣能在一定程度上降低漿液的輸送壓力。
(4)在泵送過程中,施工人員要關(guān)注及管控泵送壓力的穩(wěn)定狀況和供漿的連續(xù)性,使?jié){液攪拌過程保持一定的均勻性,進一步保障水泥攪拌樁的施工質(zhì)量。
水泥攪拌樁施工技術(shù)的有效應(yīng)用,能保障提升工程施工質(zhì)量。施工單位在應(yīng)用水泥攪拌樁施工工藝技術(shù)時,需加深對這一技術(shù)工藝內(nèi)容的了解,準確把握水泥攪拌樁施工技術(shù)各工序流程及操作規(guī)范,做好施工前的準備工作,結(jié)合施工需求選擇合適的材料,保證水泥攪拌樁施工技術(shù)順利實施。