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搅拌桩技术论文范文1
【关键词】三轴搅拌桩;止水帷幕;深基坑;施工实施: 搅拌桩
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
随着建设的大发展,地下空间的开发规模也不断扩大,出现了越来越多的深基坑工程。三轴深层搅拌桩止水帷幕适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石等地基,在天津石化热电厂新建铁路翻车机室的施工中,采用了一种超深三轴搅拌桩止水帷幕垂直隔断工法的关键技术。实践证明,该工法不仅节约成本,而且可以较好地解决深基坑施工时所面临的承压水危害及周边环境保护等难题,为今后本地区的深基坑止水帷幕采用该施工工艺提供一些参考经验。
二.工程概况
2. 1 基坑概况
拟建工程位于天津市大港区北围堤路北侧中国石化股份公司天津分公司厂区区域内,该场地位于十米河西路西侧。该工程由翻车机室、1#输送系统栈桥。翻车机室地下结构两层,翻车机室输送室位置处底板板顶相对标高-14.21,板厚1300,钢筋混凝土垫层300,板底开挖面相对标高-15.81;除输送室之外位置处的底板板顶相对标高-8.73。在翻车机室基坑采用位移控制较好的钻孔灌注桩支护+三道钢筋混凝土支撑方式;在1#栈桥基坑采用根据坡度变化桩长的钻孔灌注桩支护+首道钢筋混凝土支撑+两道钢管支撑方式。
排桩外侧设三轴搅拌桩止水帷幕,深度为30.3 m,水泥掺量为20%。搅拌桩加固体28 d龄期的无侧限抗压强度要求不小于1 MPa。桩底进入⑨1粉质粘土层约 2m 对⑧2粉土层进行隔断处理
2.2 基坑环境条件
本工程场地位于中石化天津分公司厂区内,临近现有煤炭卸车系统和铁路运输轨道。东侧距离新修建烯烃线最近约 14.6m,西侧距离切改后煤 1线约 16m;北侧距离现使用栈桥约 40m。场地周边距离厂区红线范围较远,东侧距离最近红线十米河西路约 75m。施工过程中需采取相应的监护措施,确保周边环境的安全。
三.三轴深层搅拌桩止水帷幕施工
3.1概述。
本工程内基坑围护采用钻孔灌注桩与三轴水泥搅拌桩相结合的方式,坑内设置一道钢筋混凝土支撑。
搅拌桩起止水帷幕的作用,设计参数为:Ф850@1200三轴水泥土搅拌桩,按连续套接一孔法施工,桩心距600mm,采用P.042.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1.5-1.7(有必要可根据现场实际情况进行调整),水泥掺量为20%,宜通过现场试验确定确定最佳水泥掺入量,外加剂木质素磺酸钙,用量为水泥用量的0.2%。搅拌桩沿基坑四周全部设置,平面延长米约400m,搅拌桩底标高-17.7m。
3.2施工部署。
与搅拌桩和围护钻孔桩总体数量较多,是前期主要的施工内容,并且二者平面距离较近(静距为100mm)有相互影响的可能,故基于工艺考虑的施工顺序安排对于总体工期的控制都非常关键。 图纸中规定的施工顺序是先进行搅拌桩后进行钻孔灌注桩,若钻孔桩在前会出现扩孔和偏差造成搅拌桩难以下钻,若二者同时或没有足够时间间隔会由于搅拌桩对土体的扰动及形成的水压对钻孔桩成桩不利,易造成塌孔。现场拟投入一台三轴搅拌桩机,按每天两个台班施工计算,每天完成30米,单项工期约15天。期间将分段插入钻孔灌注桩的施工。
四、三轴水泥土搅拌桩施工流程。
1.成桩顺序。
为保证止水帷幕桩体的连续性和接头的施工质量,达到设计要求的防渗要求,采取套打一孔的成桩方法。
2.各种工艺环节的技术要求。
(1).障碍物清理。
因该工法要求连续施工,故在施工前应对围护施工区域地下障碍物及管线进行清理或移位,以保证施工顺利进行。
(2).测量放线。
施工前,先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点,计算出围护中心线角点坐标(或转角点坐标),利用测量仪器精确放样出围护中心线,并进行坐标数据复核,同时做好护桩,做好工程测量复核单,提请甲方验收。
(3).开沟槽。
在三轴搅拌桩施工过程中会涌出大量的置换土,为了保证桩机的安全移位和施工现场的整洁,需要使用挖机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽。根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线,用0.4m3小挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽,根据本工程搅拌桩直径,取槽宽约1.0m,深度约0.6~1.0m。场地遇有地下障碍物时,利用镐头机将地下障碍物破除干净,如破除后产生过大的空洞,则需回填压实,重新开挖沟槽。开挖沟槽余土应及时处理,以保证工法正常施工,并达到文明施工工地要求。
(4).设置导架与孔位放样。
在垂直沟槽方向放置两根定位型钢,规格为200×200,长度2.5m,再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格为300×300,长约8~12m,转角处H型钢采取与围护结构中心线成45°插入,H型钢定位采用H型钢定位卡。由现场技术员根据设计图纸和测量控制点放出桩位,桩位平面偏差不大于2cm。本工程使用的三轴搅拌机桩径为850mm,轴心距为600mm,搅拌桩搭接250mm。三轴搅拌桩采用套打一孔工艺,因此桩心距为1200mm。在沟槽两侧定位型钢以1200mm为间距,用红色油漆做好标记,保证搅拌桩每次准确定位。
(5).桩机就位与垂直度校正。
用卷扬机和人力移动搅拌桩机到达作业位置,并调整桩架垂直度达到0.5%以上。在桩机上焊接一半径为5cm的铁圈,10m高处悬挂一铅锤,利用经纬仪校直钻杆垂直度,使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆,使铅锤位于铁圈内,即把钻杆垂直度误差控制在0.5%内。桩机移位由当班机长统一指挥,移动前必须仔细观察现场情况,移位要作到平稳、安全。桩机定位后,由当班机长负责对桩机桩位进行复核,偏差不得大于20mm。为便于成桩深度的控制,施工前应在钻杆上做好标记,控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长,当桩长变化时擦去旧标记,做好新标记。
(6).水泥浆液拌制。
施工前应搭建好拌浆施工平台,平台附近搭建水泥库,对全体工人做好详细的施工技术交底工作,水泥采用P042.5级普通硅酸盐水泥,水泥浆液的水灰比严格控制在1.5~1.7,具体根据可现场实际情况调整,水泥总体掺量为20%(重量)。
(7).喷浆、搅拌成桩。
启动电动机,根据土质情况按计算速率,放松卷扬机使搅拌头自上而下切土拌和下沉,直到钻头下沉钻进至桩底标高。按照搅拌桩施工工艺要求,钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液,每次下降时喷浆60%,提升时喷浆40%。钻机钻进和提升速度宜控制在0.6~1m/min,按照技术交底要求均匀、连续注入拌制好的水泥浆液,钻杆提升完毕时,设计水泥浆液全部注完。
五.特殊情况的处理措施。
有异常时,如遇无法达到设计深度进行施工时,应及时上报甲方、监理,经各方研究后,采取补救措施。在碰到地面沟或地下管线无法按设计走向施工时,宜与设计单位、业主、监理共同协商,确定解决办法。施工过程中,如遇到停电或特殊情况造成停机导致成墙工艺中断时,均应将搅拌机下降至停浆点以下0.5m处,待恢复供浆时再喷浆钻搅,以防止出现不连续墙体;如因故停机时间较长,宜先拆卸输浆管路,妥为清洗,以防止浆液硬结堵管。发现管道堵塞,应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆,等10~20秒恢复向上提升搅拌,以防断桩发生。施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案,在围护桩达到一定强度后进行补桩,以防偏钻,保证补桩效果,素桩与围护桩搭接厚度约10cm。在整个基坑开挖阶段,我公司将组织工地现场小组常驻工地并备好相应设备及材料,密切注视基坑开挖情况,一旦发现墙体有漏点,及时进行封堵。
六.结语
这次在天津石化铁路翻车机室施工中应用了三轴搅拌桩止水帷幕的技术,其实践证明了在深基坑施工中,三轴搅拌桩止水帷幕具有种种优势,比如可以降低施工难度、节约成本,除此以外还可以解决复杂地质水文条件下深基坑施工抽水降压所带来的周边环境保护问题,还有深基坑止水隔水问题。所以,在市政建设过程中要进行大力推广和应用。
参考文献:
[1]朱俊坡. 基坑支护三轴搅拌桩施工方案 [期刊论文] 《科技资讯》 2012年6期
[2]杨勇勇,采用三轴搅拌桩联合降水施工隧道联络通道的施工工法
[期刊论文] 《科技资讯》 2012年3期
[3]皮朝阳三轴搅拌桩施工技术在基坑围护中的应用[期刊论文] 《科技创新导报》 2012年11期
搅拌桩技术论文范文2
关键词:公路工程,工程施工,公路工程施工,施工技术,碎石注浆桩技术
1.技术原理
注浆桩主要是一种由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩,因此,从成桩工艺看,碎石注浆桩属于钻孔灌注桩,从桩的材料看,又属于胶结体桩。桩的直径一般为30 cm~70cm,适用桩长30 m以内。其基本原理是利用小型钻机按设计直径,钻进至设计深度成孔,然后先将注浆管放至孔底,再投放碎石料。在投放碎石料的过程中,利用注浆管放水清洗孔壁。碎石料投放完成后进行注浆,浆液一般由下向上逆行,当浆液灌注至地面以后便固结成桩。浆液除在钻孔中渗透固结碎石成桩外,也向周围土体渗透。使桩体与土体间形成一个土和砂浆结合的过渡带,增加了桩与周围土体的摩擦力,所以注浆桩从受力特性看又属于摩擦桩。注浆桩近年来有很大的发展,特别是在高速公路的地基处理中。可以很好地发挥它的优点。
2.施工工艺
碎石注浆桩的施工过程主要分为:钻孔、清孔、投石以及注浆四部分。
2.1钻孔
主要采用GPS10型或与此相类似的工程钻机,钻头为鱼尾钻头或三翼钻头均可。采用泥浆护壁大泵量正循环方法作业。为了保证钻孔垂直,应随时测量,确保垂直度偏差小于1%。钻进过程中应不断检查泥浆比重,砂土应保持在1.17~1.25之间,淤泥质土应保持在1.20~1.25之间。孔深不得小于设计孔深。为了防止出现塌孔现象,孔顶应用钢筒加以保护。
2.2清孔分一次清孔和二次清孔
一次清孔应在钻孔完成后进行,当钻孔至设计深度后,钻具原位回转。正循环冲孔排渣。清孔至沉渣厚度小于10 cm。此时孔内的泥浆比重应控制在1.15左右,当泥浆比重达到要求后,提钻移机,并用测绳测量孔深,检孔器测量孔径。二次清孔是在投石时进行,一边投石一边清洗,此时孔内的泥浆比重应控制在1.05左右。
2.3投石
清孔之后应及时投放碎石,投石之前应将注浆管放至孔底,投放时为减少碎石冲刷孔壁,应在孔顶部加一碎石导向管。碎石的直径在20mm~-40 mm之间为宜,直到投石达到孔口标高为止。
2.4注浆
主要是利用砂浆泵将水泥砂浆通过注浆管压入孔内。砂浆泵可以用SGB-10型或与此相类似的砂浆泵,注浆管为普通钢管即可。砂浆材料主要为普通硅酸盐水泥,砂的粒径不大于0.5 mm,根据设计强度要求配比进行配置砂浆。当注浆达到一定量后,为防止泥浆在重力作用下向土体大量扩散,减小用浆量,应逐渐向上拔管,拔管速度应根据注浆量进行控制为主,每次拔管的间距为0.5 m,并不间断注浆。至孔口翻浆比重达到注入砂浆比重95%时,可一次拔管。为确保注浆质量。在注浆的过程中由于注浆管的振动造成孔口石料下沉,故注浆过程中应不断补料。注浆后桩顶浆液会下沉,故应进行回灌作业。
3.碎石注浆桩技术特点
3.1施工机具轻便,便于快速施工,施工场地要求低;
3.2施工噪音小,对施工周围居民影响小;
3.3通过浆液的渗透,加强桩与桩周土体的摩擦力,有利于提高桩的承载力;
3.4施工工艺操作简单,便于施工质量的控制。
4.桩身质量的检测
根据国家规范,桩身完整性检测的方法有以下四种:低应变动测法、高应变动力试验、钻孔取芯、声波透射法。对碎石注浆桩,目前常用的检测方法是:无损低应变动测法和钻孔取芯法。
5.监测方案
软基处理施工应实行动态控制,严格按监控指标和要求实施,在施工过程中应加强监测频率。论文格式。当发现侧向位移速率等指标不正常、路基有失稳的趋势时,应立即向业主、设计等相关单位通报,并立即采用向路基两侧卸载、必要时两侧应再加反压护道等措施进行处理。
同一路段、不同观测项目的测点宜布置在同一横断面上。施工时,建议按监测仪器设置表布设的断面、位置实施,并可根据实际情况作出适当的调整。
5.1沉降观测
沉降观测包括地表沉降观测和地基分层沉降观测。地表沉降观测采用沉降板,分层沉降观测采用分层沉降标。沉降板应设在钢塑土工格栅、土工格室或砂垫层之上。沉降板埋设于路基中心、路肩、坡趾和左右路幅中心。埋设时,沉降板底槽应平整,其下铺设60cm×60cm×20cm的砂垫层。论文格式。
分层沉降标采用钻孑L埋设,要求钻孔垂直偏差率应≤1.5%,并无塌孔缩孔存在,在埋设中应下套管或泥浆护壁,波纹管与导管应随埋随接。分层沉降测点间距为1m。
5.2水平位移观测
5.2.1地基土体水平位移
采用测斜管观测。测斜管采用塑料管,埋设于路堤边坡趾部。埋设时,钻机导孑L的垂直偏差率应≤1.5%。论文格式。测斜管底部进入粉砂层或亚粘土层l00cm,管顶高出地面50cm,并加盖保护。
5.2.2地面水平位移
采用位移边桩观测,埋设在路堤两侧趾部,其中一根位于坡脚处,其余位于边沟外侧。边桩采用10cm×10cm砼预制桩,埋入深度为1.5m,露出地面10cm。埋置时采用打入法,桩周应回填密实。
5.2.3孔隙水压力及土压力观测
孔隙水压力计采用“一孔多只孔压计”埋设法,从砂垫层底部开始埋设,每隔2m埋设一只。钻孔埋设时,应做好钻孔的详细记录。每只孔压计埋设后,应及时采用接收仪器检查孔压计是否正常。土压力观测采用土压力计,应挖坑水平埋设,坑底应平整密实,埋设后的土压力计必须位置正确而稳固,上下四周约20cm范围用细砂填实。每只埋设完应及时测试,发现问题及时纠正或调换。埋设后的土压力计在初读数稳定后,方可进行其上的填筑工作。
5.2.4承载力观测
水泥搅拌桩应做承载力观测。承载力观测应采用单桩和多桩载荷试验。水泥搅拌桩载荷试验应至少在施工3个月后进行,要求水泥搅拌桩单桩容许承载力值不低于120kN(单桩设计承载力值)。
5.2.5观测频率
除承载力观测外,在路堤施工过程中各观钡项目的观测时间和频率均相同。
观测频率视不同时期而定,其中填土期为每日观测1~2次;预压期第1—4周隔日观测1次;预压期第四周至第三个月每周1次;预压期第三个月之后至上路面完毕每半月观测1次;从营运开始至设计观测期每半年观测1次。设计观测期为施工开始至营运期的头2年。
路堤填筑过程中,第一级加载(不含砂垫层)按3.0m控制,可采用较快的速度(1.5个月左右)加载,填筑砂垫层及其顶部填土时应按上述频率进行观测并尽可能控制好加载速度,加载速度适中,同时应保证加载厚度的均匀性,绝对不允许有高的集中料堆存在。
【参考文献】
[1]杨立晖. 浅谈公路工程的施工质量管理问题[J]. 太原科技, 2005,(02)
[2]王孔正, 储德春. 质量控制:当前公路工程设计过程的核心[J]. 大众科技, 2004,(05)
[3]陶建南. 关于公路工程设计过程中质量控制问题的探讨[J]. 中国科技信息, 2005,(04)
搅拌桩技术论文范文3
【关键词】市政道路;软体地基;加固技术
1.软土地基简介
随着经济的发展,市政道路的施工进行的如火如荼,市政道路的施工质量与人们的日常生活息息相关,我国的幅员辽阔,地质条件也较为复杂,尤其在内地的湖河沉积地区以及沿海地区软土地基的分布情况十分广泛,在市政道路的施工过程中也常常会遇到软土地基的问题,这种地基的含水比大、承载力差、压缩比高,空隙比约为1.0,容易受到外界因素的干扰变大,难以满足现阶段市政道路施工的要求。为了保证市政道路的施工质量,必须采用相关的方式加强软土地基的稳定性,防止沉降问题的发生。目前,我国国内在处理市政道路软地基的加固方面已经取得了良好的成效,下面就针对软土地基的加固技术进行进一步的介绍。
2.市政道路软土地基的处理原则
对于市政道路软土地基的处理,首先要遵循经济性的原则,即在条件允许的范围内,要优先使用天然的材料进行加固,如工业废料、建筑垃圾等符合加固标准的材料进行加固,但是在材料的选择中要避免选择具有腐蚀性或者有机含量较高的垃圾,防止地基的加固难以达到规定的标准;其次,要遵循目的性的原则,即软土地基的处理必须要达到减小下渗、改善抗剪性、动力性的目的,防止地基出现变形以及液化的情况,将地基的压缩性控制在标准范围内,保证市政道路的后续使用质量。
3.市政道路施工中的软土地基加固技术
3.1 换填法
换填法是软土地基常用的加固方式,即在实地调查的基础上,将固定深度和范围内的软土地基挖出,进行换填,换填的材料需要选择稳定性高、强度好的材料,如石灰、砂石等等,在选择的过程中要遵循三个标准:
3.1.1 因地制宜的原则
在选择换填材料时,要根据施工场地的实际情况选择适宜的材料,以保证材料可以满足当地道路建设的需求,并做好材料中石头含量、粒径以及配级的检验,确定好材料之后,就可以将淤泥软土使用挖掘机挖除,用天然的材料进行置换,一般,开挖深度宜控制在2m以内,使用分层填筑、压实和检测进行施工,以便提高地基的承载力。
3.1.2 逐层加固的原则
在进行换填的过程中,为了保证压实的质量,必须对置换材料进行逐层压实,在换填的前期,需要对换填的面积和深度进行计算,再进行下阶段的换填和加固的工作,在第一层换填完成后,用机械碾压法将其反复压实,再进行逐层换填。
3.2 排水固结法
3.2.1 袋装沙井固结法
排水固结法包括袋装沙井固结法以及砂垫层处理法,袋装沙井固结法就是将符合标准要求的砂装入具有透水性的编织袋中,再利用辅助设备将沙袋侵入软土地基之中,这种固结的方法比较适宜用在厚度大于5m的软土层中、且地基承载力小于路堤建筑自重的情况中,具备施工效率高、施工费用低、用料少的特点,也是软土地基加固的常用方法之一。
3.2.2 砂垫层处理法
砂垫层处理法就是在软土地基的表面铺设好砂层进行排水的方式,令软土地基中的水分在上层荷载的影响下排水,从而达到地基加固的目的,使用这种加固方法时要注意,要保证排水固结的速度与路基填筑速度保持一致性,保证在填筑的过程中可以有效的实现排水,同时,避免上层荷载过大导致路基遭到破坏。
3.3 机械碾压加固法
机械碾压加固法是利用土壤中水分的特征来进行加固的一种方式,由于土壤中的水分是与以多种多样的形式存在,但是不管何种形式的水分在外力的作用下,也会被排挤出来,使用机械碾压就可以有效的排除地基中多余的水分,起到地基加固的作用。在进行加固的过程中,要根据实验数据来决定碾压的工艺,确定好碾压的力度、次数以及范围,在具体的工作过程中,要先使用小吨位碾压机进行碾压,进而使用大吨位碾压机进行碾压,碾压完成后再使用光轮碾压机进行碾压,在碾压过程中要遵循边线大到中的碾压原则,以1/3重叠的方式进行递进式碾压。
3.4 化学加固法
化学加固法就是利用化学材料对软土地基进行固结的处理方法,目前常见的化学加固法包括深层水泥加固法、石灰搅拌桩法以及灌浆法三种。
3.4.1 深层水泥加固法
使用深层水泥加固法对软土地基进行加固可以在短时间内得到需要的地基强度,使用该种方式加固后的地基具有变形小、无公害的优点,在北欧、日本、芬兰等国家已经得到了广泛的应用,在我国国内虽然应用时间较短,但是也取得了良好的社会效益和经济效益。
3.4.2 石灰搅拌桩法
石灰搅拌桩加固法是依靠石灰和土之间的物理反应形成所需的强度,应用在不同的地基中会产生不同的加固效果,加固的深度可以达到20m。在加固的过程中要通过机械搅拌的方式,在机械钻进时向地基内喷射压缩空气,在钻进要适度的标高后,要将钻头进行反向旋转,将生石灰输送至地基内,让土体和石灰进行充分的搅拌,形成具有水稳性、整体性以及一定强度的石灰桩。由于石灰桩具有膨胀挤密的作用,因此,在设计石灰桩是要遵循密布桩和小桩径的原则,桩间距和加固的深度应该按照沉降验算和稳定验算来确定,在验算完成后再进行施工。
3.4.3 灌浆法
灌浆法就是利用液压、气压以及电化学的原理,将一些可以固化的浆液注入到软土地基中,以便改善地基物理力学性质。在灌浆工程中,使用最广泛的浆材就是水泥,水泥的力学强度好、无毒、使用寿命长、材料价格低,但是在沉淀析水的影响下具有稳定性差的弱点,为了克服这些缺点,可以在水泥浆中加入砂、粘土以及粉煤灰等材料,或者掺入附加剂来改善浆液的性质。
4 结语
软土地基的加固是市政道路施工的关键性因素,关系着市政道路的施工质量以及使用寿命,目前,对软土地基的加固技术较多,需要根据施工地的实际情况以及周围环境进行综合判断和选择,保证软土地基加固的效果。
参考文献:
[1]张红梅.浅谈市政道路施工中软基加固技术[期刊论文],科学之友,2012(06)
搅拌桩技术论文范文4
论文摘要:水泥搅拌桩施工量大、面广,且是隐蔽工程,在施工中很难准确地控制水泥搅拌桩施工质量。因此,结合工程实例,文章对水泥搅拌桩施工前、施工过程中质量控制要点进行探讨,并对实际工程水泥搅拌桩施工后的质量进行检测,以确保工程的安全可靠。
随着科学技术的发展,水泥搅拌桩技术得到了广泛的应用。水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的桩体,通过配有专用钻头的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和,使一定范围的软土硬结而提高整体地基的复合强度。这种方法适用于处理软土,处理效果显着,特别是处理水利水电工程加固饱和软黏土地基处理后可很快投入使用。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量,确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。
1工程概况
某供水枢纽工程库区附属工程,工程为V等,主要建筑物为5级,按抵御相当于10 a一遇的设计洪水设防。护岸挡墙采用扶壁式钢筋砼结构形式,平均墙高10.60 m。护岸挡墙地基土的工程地质特征:按岩土层的成因,组成岩土层的成分、颗粒粒度、沉积韵律及塑性指数,在钻孔控制范围内,将地基土分为6个层次,自上而下分为:①人工填土;②黏土、壤土及砂壤土;③中细砂;④淤泥和淤质土;⑤残积土层及全风化岩;⑥强风化岩。
2施工前准备工作的质量控制要点
2.1施工准备及场地平整
(1)应修好施工机械进场的便道。
(2)供电设施应齐全。在施工现场,应配备柴油发电机作为备用电源。
(3)查明施工范围内的障碍物。地下有无大块石及地下管线等,空中有无高压电线等。所有障碍物应事先清除或设立明显标志避开,确保安全生产。
(4)场地平整。在准备施工搅拌桩的地段,首先用推土机将地表粗平,然后回填中粗砂垫层,再用平地机精平。有条件的地方,可用压路机静压1~2遍。
2.2施工放样
首先用全站仪(或经纬仪)准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置,然后用钢尺按设计要求的桩距用竹签在施工范围内标示出桩位(一般按正三角形布置)。
2.3原材料的质量控制
(1)水泥(固化剂)质量是关键,所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前,必须抽样做安定性试验,检验胶砂强度等指标,合格后方可进场使用。进场水泥数量应能满足施工进度的要求,不合格或过期、受潮、硬化、变质的水泥拒绝进场使用。
(2)施工用水采用水质良好的水,一般为HCO3-NaCa淡水,矿化度小于0.3 g/L。水中的侵蚀CO3含量不超过国家标准,对水泥不具侵蚀性。
2.4桩机安装就位
水泥搅拌桩桩机安装完毕后,应进行全面的检查调整,主要有以下5点:①钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求。②输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞。③水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作。④发电机或外接电源是否和桩机电路接通。⑤粗略调整桩机机身的竖直度,步骤首先,调整机身两边的拉杆,使机身纵向竖直;其次,调整机身下边的四个带液压装置的支撑脚,使机身横向竖直;最后,纵横向都竖直后,钻杆上的悬锤线就会指向中心刻度并紧靠在中心度盘处。
3实施过程中的质量控制要点
3.1工艺性试桩
在工程位置大面积施工之前,应按照设计要求进行必要的水泥搅拌桩成桩试验(一般不宜少于5根),汇总试桩结果应得到以下要求及相关技术参数:①满足设计水泥用量的各种技术参数,如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。②确定“四搅四喷”施工工艺流程:场地平整测量放样桩机就位制备水泥浆第一次预搅下沉第一次提升喷浆搅拌第二次搅拌喷浆下沉第二次提升喷浆搅拌成桩结束。
3.2制浆质量的控制
按设计给定的水灰比(水和水泥按重量比严格控制)在制浆罐中进行拌制,备好的浆液还应不停地搅拌,使其均匀稳定,不得离析或停置时间过长,超过2 h的浆液应降低标号使用;浆液倒入集料时应加筛过滤,以免浆内结块,损坏泵体。
3.3泵送浆液质量的控制
泵送浆液前,管路应保持潮湿,以利于输浆。泵送浆液过程中,泵的压力必须足够和稳定,供浆必须连续,拌和必须均匀。如遇到浆液硬结堵管,必须立即拆卸输浆管道,清洗干净。
3.4桩长的控制
采用电子自动记录控制法。要求每台桩机配备电子自动记录仪(电子自动记录仪能准确的记录开钻、终钻时间、浆液流量及钻孔深度),开钻同时打开电脑自动记录仪进行记录,以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度,确保桩长不小于设计要求。
3.5单桩水泥用量的控制
(1)控制好水灰比。按成桩试验确定的配合比制备水泥浆,以婆氏比重计不定期检测浆液稠度,不得随意乱调水灰比。
(2)控制好输浆泵。泵必须有足够的压力和持久稳定的输浆能力,输浆量必须与桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度相匹配(这点是靠施工经验和试桩技术参数得来的)。
(3)控制好桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度。确保单桩施工完毕后,为该桩所配制的水泥浆能全部用完,没有剩余。
3.6桩机操作的控制
(1)柱机对位后,精调桩身竖直度,使搅拌轴保持垂直。
(2)启动搅拌钻机,钻头边旋转边向下钻进。同时,启动压力泵工作,边钻进边喷浆。
(3)钻至设计标高后停钻,关闭搅拌钻机,钻进结束。
(4)再次启动搅拌钻机,钻头呈反向边旋转、边提升、边喷浆,使土体的水泥浆进行初步拌和。
(5)搅拌机提升至地面以下1 m时宜用慢速;当喷浆口即将出地面时,应停止提升,搅拌数秒以保证桩头均匀密实。施工时因故停浆,为防止断桩和缺浆,应使搅拌机下沉至停浆面以下0.5 m处,待恢复供浆后再喷浆提升。
(6)根据设计要求需要在地面下一定深度范围内进行重复搅拌时,钻头边旋转、边钻进、边喷浆至设计要求复拌的深度后,再反向边旋转、边喷浆、边提升,使受到搅动的土块被充分粉碎,土体和水泥浆能充分拌和均匀。
(7)根据成桩试验确定的各项技术参数来指导施工。现场操作人员应详细记录每米下沉时间、提升时间,记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等参数的变化。
4施工后的质量检测控制要点
4.1桩的质量检测
4.1.1轻型动力触探(N10)检测
施工单位按照5%的检测频率,在成桩1~3 d内,采用轻型动力触探(N10)检测桩身的强度。根据贯入30 cm的锤击数来判定桩上部强度是否合格。检测出来的锤击数如大于等于设计给定锤击数,则认为桩的上部强度合格;否则,则认为不合格。
4.1.2抽芯取样检测
在成桩28 d后采用抽芯取样检测,可反映出该搅拌桩整体喷浆均匀情况,桩身的长度、强度和完整性。
4.2桩的质量评定
4.2.1单桩评定
第一类桩:①桩长、桩径满足设计要求,整体喷浆均匀,无断浆现象。②复搅段的桩芯完整且连续,呈柱状,复搅段以下,能取出完整的柱状芯样。③桩身上、中、下段强度均满足设计要求。④所取芯样的柱状加块片状取芯率大于80%。
第二类桩:①桩长达到设计要求,整桩喷浆局部不均匀,但无断浆现象。②复搅段的芯样大部分完整,呈现柱状,可制成等高试件做无侧限抗压强度试验,局部松散呈块片状;复搅段以下,能取出芯样,芯样不完整,呈可塑状。③复搅段强度满足设计要求,复搅段以下有一定的强度。④所取芯样的柱状加块片状取芯率大于65%;当取芯率小于65%时,标贯击数须大于设计要求。
第三类桩:①桩长达不到设计要求。②桩体喷浆不均匀,有断浆现象。③复搅段的芯样松散无粘聚,大部分呈块片状,不能制成等高试件。④复搅段以下呈软塑、流塑或取不出芯样。⑤所取芯样的柱状加块片状取芯率小于65%;且标贯击数小于设计要求。
第一类为优良桩;第二类为合格桩;第三类为不合格桩。
4.2.2复合地基承载力评定
复合地基承载力必须满足设计要求。
4.2.3综合评定
单桩评定都是第二类桩以上,其中第一类桩占85%以上。且复合地基承载力满足设计要求,其他指标合格时评定为优良;单桩评定都是第二类桩以上,其中第一类桩应占60%以上,且复合地基承载力满足设计要求,其他指标合格时评定为合格。
5结束语
总之,水利工程软基处理属于隐蔽工程,如施工质量不好,便构成隐患且难以检查及补救。因此,紧抓施工环节,严格施工过程的管理是非常重要的,只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。
搅拌桩技术论文范文5
【关键字】铁路桥涵建设 施工 基坑 钻孔 技术
一、铁路桥涵建设的步骤
在一座铁路桥涵的建设过程中一般都要进行一下几个步骤:一是前期的细致规划,二是对工程的可行性进行评估,三是勘测地形等环境因素,四是施工。施工是最后要体现出来整个的设计过程中设计者的设计思想和设计意图的的最终目的,建造出来一个既可以满足运营目的又可以体现出其空间艺术感的工程实体,所以说施工中所运用的技术在整个的建设工程中占据着举足轻重的地位。在当今这个科学技术高速发展的环境中,对于一些桥涵的建设来说,虽然在前期的规划、和可行性评估等方面已经可以很好的完成了,但是能否更好的在施工过程中体现设计者的意图,仍然是一个具有挑战的问题。从另一个角度来讲,完善桥涵施工技术同样也可以为桥涵的设计带来更多灵活多变的形式提供了条件,也为在桥涵建设上应用新的材料提供了有力的条件。设计和施工是相互依存的,设计可以促进施工技术的完善,施工同样可以保证设计的完美实施,两者相互促进,才可以推动桥涵建设事业的良好发展。
施工技术是一门复杂的技术,它包含如下几个过程:一,施工设计计算;二,施工的方法;三,手段和工艺。在整个桥涵的施工过程中,施工技术的主导地位是毋庸置疑的。施工技术是否先进,是施工所需要采取怎样的方法和手段的先决条件,它甚至可以决定工程的进展。对于一个结构相对复杂的桥涵设计,必须配合良好的施工技术,才能制定出良好的设计方案和可行的施工方法,起到知道施工的作用。
二、铁路桥涵施工中几种常见的缺陷及解决方法
在既有铁路线路中的问题
施工组没有和有关的单位部门签订相关的安全协议,在施工之前没有对施工的路段进行好调查,事先不能发现施工路段存在的一系列问题,也无法及时的找出解决的方案。比如施工的路段是否有地下设施,对于地面上的设施没有调查清楚其功能,用途,和是否在用,既有铁路桥涵地基软弱的问题。对于在既有线铁路桥涵施工的过程中,往往会遇到地基软弱的问题,这个问题直接影响到铁路桥涵建设的质量,这不但不利于铁路桥涵的建设,也大大的阻碍了施工的进程。
目前为止,解决这种现象的唯一方法,就是利用预埋反力粱来支撑整个框架顶板结构,这种方法可以使桥涵产生一些静压力,达到稳固的效果。可是,因为软土一般都会比较厚,在施工过程中,受到桩长度与间距的影响,使得接桩次数变得频繁,使成本大大的增加,施工质量不能得到保证,对于净空的桥涵尤甚。因而做好的解决办法就是在施工之前要与有关的部门和单位取得联系,签订好相关的建设协议。对既有铁路桥涵路段是否有地下建筑、进行好勘察,对于地面上的设施没有调查清楚其功能,用途,和是否在用,既有铁路桥涵地基软弱等问题都要做好统计,做好施工的运算与规划,避免施工所带来的风险。
基坑的开挖问题
在基坑的开挖阶段,往往会遇到未在周边设置护栏、遇到不稳定的边坡、无法控制顶周边的的压载等等问题。
解决基坑开挖问题在铁路桥涵的施工中应用的技术:
(1)注浆施工技术
所谓注浆施工,主要包括三种方式:一是为钻孔注浆提供先决条件,即利用便梁架空,在这个状态下挖除大约2.5m厚的土;二是如果不进行便梁架空,就省去了挖土的步骤,那么孔洞就不会产生,这时就只能从偏斜的方向进行注浆,等到注入的泥浆达到一定的强度的时候,就可以开始进行施工了;三是在预制箱身时,先在底板上预置一些注浆孔,之后让箱身顶部到达一定的位置之后再进行注浆。就铁路桥涵的施工而言,其中有以下几个具体的注浆工艺,即对铁路桥涵浆液以及配合比进行选择、注浆孔的间距和和注浆深度、胶凝时间、注浆量以及注浆顺序五个方面。
(2)水泥粉煤灰碎石桩
水泥粉煤灰碎石桩又可以简称CFC桩,是最近几年发展起来的一种处理软弱地基的新方法。它的主要原理是在碎石桩的基础上掺入一定量的石膏,少量的水泥和一些煤灰粉,将这些原料加水搅拌、合成后,就可以制定出具有一定强度的的桩体。具体有深层搅拌法、震冲法、深层搅拌法等操作方法。
3、地基的承载力问题
地基的承载力不够均匀,台深不够直顺等等问题,都会给施工带来困扰。在对钻孔桩施工的过程中,没有事先考虑到列车行驶中所造成的震动会增加护壁泥浆的比重,过近的泥浆池会浸泡路基,打入桩时使线路变形。
加强地基的承载力的办法:判断地基是否良好,一般需要两个条件,一是要有较高的强度,另一个是要有较低的压缩性,但在现实的施工当中,我们所遇到的的实际地基的性质大都不会令人满意,这时候如何处理地基就变成了一个重要的问题,对地基的处理规划,完全要根据上部的结构来选择,根据上部结构的要求,对地基进行必要的加固或改良,提高地基土的承载力,保证地基稳定,减少地基的沉降或不均匀沉降,消除湿陷性黄土的湿陷性,提高抗液化能力等。常用的人工地基处理方法有换土垫层法、重锤表层夯实、强夯、振冲、砂桩、挤密、深层搅拌、堆载预压、化学加固等方法。其中比较实用的是拼挤桩施工法,具体操作为灰土挤密和砂石装。
4、基坑的排水问题
基坑的排水问题,是重点中的重点。
解决基坑排水的问题的方法:在对基坑排水的施工中,如果直接排水遇到了困难,那么可以适当的变换方法,例如采取井点法来降低地下水位。对于某些特殊的基坑,例如饱和粉沙土质,如果将水汇集在一起并抽水然后进行开挖,会使基坑中的粉细沙大量流淌,因此传统的方法就不可行了,这时候就可以利用到井点法。同样的我们也可以在基坑的四周利用无秒混凝土圆管,靠抽水来降低基坑水位。
5、施工人员的操作问题
在施工的过程中,施工人员往往会出现如下的操作问题,没有制定与执行挖孔的专项施工方案,没有对孔口做有效的防水措施和物体落入措施,孔上的作业人数过多,是用吊车移动钻机和安装导管时操作不当。
解决施工人员操作问题的方法:在整个施工操作的进程中,施工人员往往会出现没有制定与执行挖孔的专项施工方案,没有对孔口做有效的防水措施和物体落入措施,孔上的作业人数过多,是用吊车移动钻机和安装导管时操作不当等问题。要想解决这些问题,首先要制定好挖孔的施工方案;并严格按照施工方案来操作;其次要对孔口做一个有效的防水和物体落入措施,然后要严格控制好孔上操作人员的数量,不可以超过孔口的承载力;最后,在进行吊车移动钻机和安装导管等操作时,要严格按照施工计划来进行。
三、小结:
铁路桥涵建设是铁路建设中的一个重要环节,如何科学合理的进行铁路桥涵建设,是一个铁路建设企业在坚持科学发展观道路上,一个重要的步骤,只有合理施工,统筹规划,才能搞好铁路桥涵的建设。
参考文献:
[1]靳明君石家庄市友谊电站电缆隧道施工方案[期刊论文]-铁道建筑 2004(06)
[2]冶进良关于高原地区公路施工中桥涵施工的特点及施工注意事项的分析[期刊论文]-黑龙江科技信息2008(11)
[3]张超 《铁路桥涵工程施工安全技术规程》修订技术要点[期刊论文]-铁道标准设计 2010(z11)
搅拌桩技术论文范文6
关键词:建筑深基坑 围护结构 水泥土搅拌桩重力坝 SMW 工法
引言
近年来由于连云港地区城市建设的大力推进和工程规模加大,深基坑工程和高层建筑层出不穷,也是工程建设的重点和难点。
连云港地区属于沿海软土地区,解决该类地区基坑围护的技术手段很多,但要结合工程周边实际情况以及工程项目开发总体思路考虑,切实满足既能保证工程进度安排又能节约成本。
1 工程概况及周围环境
1.1 工程概况
某工程一期工程4#~9#楼及1#地下室位于连云港火车站附近,田申热电厂东侧。
其中5#~9#楼为18层、4#楼为33层的高层建筑,1#地下室开挖面积约为13400 m2,周长约620m;高层建筑镶嵌分布在1#地下室周边。高层建筑地下一层为自行车库,1#地下室为人防地下室,互相联通。开挖深度:本工程场地及周边平均绝对标高为3.65m,相对标高为-0.500m左右,±0.000=+4.150m。根据提供的资料: 4#楼基坑挖深为5.20m,6#楼基坑挖深为3.75m,其余住宅楼基坑挖深为3.60m;4~5、6#楼之间地下车库基坑挖深为6.5m,其余区域地下车库基坑挖深为4.65m。电梯井、集水井局部落深1.5m。
地下水埋深约1.00米左右。场地土层条件如表1所示。
1.2 周边环境:
基坑东侧和北侧位于场地内部,南侧邻近民主西路,西侧紧邻市政污水管线。
基坑东侧:基坑东侧位于拟建工程场地内部,靠近规划道路;
基坑南侧:基坑南侧为民主西路,10#楼基坑边线距道路红线约7m;
基坑西侧:基坑西侧用地红线内现有市政污水管线一条(5#楼以北),该管线直径1200mm,管底埋深约2.5m,该侧地下室外墙距管线距离约2.5m,污水管线外为用地红线(隔壁热电厂围墙),地下结构外墙线距用地红线距离约6m;红线外为已建厂房。
基坑北侧:该侧地下室外墙距市政污水管线(直径1200mm)约16m 左右。
2 围护方案设计
2.1 重力坝围护方案
由于本工程开发商为了尽快回笼资金确定了先进行高层施工后进行地下室施工的开挖思路,这违背了地下施工先深后浅的原则,而且由于施工场地的原因,1#地下室无法现行开挖,所以管桩或钢筋混凝土搅拌桩加内支撑的围护方法不适用本工程。因此结合工程实际考虑本工程采用水泥土搅拌桩重力坝进行围护。好处为一、不影响整体工期,二、高层施工具备了施工场地。基坑开挖深度为5.2m,采用厚度为4.2m 的搅拌桩围护结构,桩长为11.2m,桩顶标高为0m 。计算时考虑地面超载20kPa。计算简图如1,做法见图2剖面图。
2. 2 SMW工法围护方案
4#~5、6#楼之间地下车库基坑挖深为6.9m,且地下室西侧距离田申热电厂的围墙只有6m,且中间夹有直径为1200mm的化工排污管线无法移除,为重点保护对象。综合考虑该段采用采用SMW 工法。采用厚度为1.7m 的搅拌桩围护结构,桩长为13.4m,桩顶标高为0m,在搅拌桩中加型钢,型钢惯性矩为1186cm4,型钢间中心距为1000mm 。计算简图如3,做法见剖面图4。
2.1.3本工程采用同济启明星基坑分析软件计算,计算工况模拟施工流程,具体见附录。主要计算结果如下表2:
结论:符合相关要求。
施工技术要求
水泥土搅拌桩采用P42.5 新鲜普通硅酸盐水泥,相互搭接200,水灰比0.55。搅拌桩28天无侧限抗压强度标准值大于0.9MPa。水泥土搅拌桩必须坚持两喷三搅的施工工艺,且喷浆搅拌时钻头提升(下沉)速度不宜大于0.5m/分。钻头每转一圈的提升量以1.0~1.5cm 为宜。压浆速度应和提升(或下沉)速度相配合,确保额定浆量在桩身长度范围内均匀分布。搅拌桩桩位偏差不大于50mm,垂直度偏差不大于1%。搭接施工的相邻桩的施工间歇时间应不超过12 小时,如超过,需采取有效措施进行加强。桩顶停浆面必须确保高于设计要求。外掺剂由施工单位根据本场地地质情况和经验确定
土方开挖前要进行基坑降水,本工程应采用井点降水,降水深度控制在坑底或局部落深区以下1.0m。
监测要求
(1)要求由专业监测单位进行监测,在围护结构施工前,须测得初读数。
(2)在基坑降水开挖期间,须做到一日一测。在基坑施工期间,可视测得的位移及内力变化情况加密或减少。
(3)测得的数据应及时上报业主及围护设计单位。
(4)报警值:
围护结构、地下管线水平、垂直位移大于5mm/日或累计大于30mm;
坑外地下水位降达500mm;
(5)若测试值达到上述界限须及时报警,以引起各有关方面重视,施工单位应会同设计单位一起进行分析,并考虑采取相应的控制位移及沉降的措施。
结语
本工程基坑采用重力坝形式以及局部SMW工法围护结构,根据分析,要严格控制水灰比不小于0.55,水泥参量不小于13%。淤泥层强度较低,嵌固力度不够理想,通过计算重力坝必须沉入粘土层中达到3m左右,才能保证有足够的抗倾覆能力。本工程如单从造价分析分析上看重力坝造价相对较高,但从整体上本工程的实施使房屋提前近一年销售,从而提高了资金的有效利用和解决其他围护方式带来的施工扰民和有效保护了市政化工排污管道和周边工厂建筑和围墙。取得了很高的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]王建。H型钢---水泥土组合结构试验研究及SMW工法的设计理论与计算方法。
同济大学博士学位论文。