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浅谈涵闸工程水泥土搅拌桩施工质量控制

一、工程概况 
  沁河下游防洪治理工程涵闸改建包括引水闸及排水闸,其中排水闸较多,工程施工为在原址拆除重建。工程区地貌属沁河山前冲洪积扇,地面整体较为平坦、开阔,局部因人工挖填,略有起伏。在勘探深度范围内(最大揭露深度20.5m),工程区内的地层除堤身为第四系全新统人工填土外,以第四系全系统冲积形成的壤土、砂壤土、砂砾石层为主。闸地区地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水,主要赋存于壤土及砂砾石层,主要接受沁河河水、大气降水补给,以蒸发和地下徑流形式排泄。地下水受季节影响较大,不同季节地下水位变化较大。 
  除个涵闸外,大部分涵闸闸基基础位于壤土、粉质粘土层,天然地基承载力130kpa、120kpa,基础持力层由不同岩性土层组成,因土层压缩模量的差异性,闸基基础存在不均匀沉降问题。设计采用水泥土搅拌桩复合地基进行基础处理,使基础允许承载能力满足设计要求。水泥土搅拌桩采用正方形布置,桩径0.6m,桩长10m,桩间距1.5m,桩身强度达到2.5Mpa以上,单桩竖向承载力特征值大于165kN,复合地基承载力特征值140kpa。 
  二、水泥土搅拌桩施工工艺流程 
  本项目涵闸闸基础水泥土搅拌桩施工采用“四搅三喷”施工工艺,具体操作如图所示。 
  三、水泥土搅拌桩质量控制 
  (一)施工前质量控制 
  1.平整场地。 
  在进行施工前,原涵闸拆除后,将场地进行平整,清除障碍物;为保证施工机械能在一个稳定地平面工作,临时加固软弱地基,机械到位后应进行试运转。 
  2.测量放样。 
  根据施工图纸利用全站仪实地放出准确的桩位,并用木桩或竹签标示桩位,杜绝边施工边放样,桩位必须经监理组测量工程师认可。 
  3.原材料控制。 
  主要为水泥,采用符合设计要求的水泥。 
  4.工艺性试桩。 
  为确定各种技术参数,按设计要求进行工艺性试桩,成桩施工前应详细了解各施工现场的地质情况,选取有代表性的土层位置,钻孔取出一定的数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验,以验证软土的性质和设计的水泥土强度能否达到要求。工艺试桩前,由施工单位书面通知甲方和监理参加。工艺试桩结束后,由施工单位提交工艺试桩成果报告,并以甲方和监理工程师审查批准后,作为该区段搅拌桩施工的依据。 
  获取操作参数,包括搅拌桩水泥掺量,钻机钻进与提升速度,钻进持力层时孔底电流值,搅拌的叶片旋转速度、喷停浆时间等。 
  5.确定配合比、水灰比。 
  由实验室根据施工图要求进行配合比设计,确定水泥掺量,实际施工中根据试验最终确定水泥掺量;根据土料性质、孔隙率、土层含水量及室内试验数据初步确定水灰比,根据现场施工情况修正后确定最终水灰比。 
  (二)施工过程中质量控制 
  1.为了确保水泥土搅拌桩的垂直度,对导向架和起吊设备的平整度严格控制,施工垂直度偏差、桩位偏差符合设计要求。 
  2.搅拌机座安放应平稳,搅拌头应定位准确。 
  3.详细记录每根桩的水泥用量,同时对送浆的起止时间、喷浆深度以及停浆面进行记录,确保喷浆量能够达到设计要求。 
  4.搅拌水泥浆时应严格按要求水灰比配置水泥浆,并在施工根据实际地质情况进行适当调整。,为保证浆液质量,水泥浆搅拌时间不得少于3min,水泥浆液一旦制备好不能进行离析,存放时间一般不能超过2h。 
  5.严格控制钻机下沉与提升速度、供浆与停浆时间,保证软土能够与水泥浆液充分拌合。 
  6.施工时因故停浆,要及时记录中断深度,如停机超过3h,为防止浆体结硬堵管,应尽快对输浆管路进行清洗;在12h内采取补喷处理措施,必须将搅拌轴下沉至停浆点以下1.0m,等恢复供浆再喷浆提升。并将补喷情况填报于施工记录内,超过12h的应采取补桩措施。 
  7.施工中,如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时,应及时通知监理、设计人员,以便及时采取补桩措施,以保证施工质量。 
  (三)施工后质量检测 
  1.成桩质量检测。 
  搅拌桩在成桩3天内,用轻型动力触探(N10)检查每米桩身的均匀性,检查数量为总桩数的1%,并不低于3根。 
  成桩7天后采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆面下0.5m)检查搅拌桩的均匀性,测量桩径,检测数量为总桩数的0.5%,且不少于6根。 
  成桩28天后,采用钻孔取芯,检测搅拌桩桩身的长度、强度和完整性。 
  2.单桩和复合地基承载力检测。 
  成桩28天后,单桩静载试验和复合地基静载试验,检测单桩或复合地基承载力是否满足设计要求。 
  3.施工成效。 
  工程施工结束后,按照检测要求经试验室检测单桩质量全部合格,单桩竖向承载力满足设计要求,复合地基承载力满足设计要求,闸基基础达到加固效果。 
  四、结束语 
  在涵闸工程闸基础处理施工中,采用水泥土搅拌桩处理,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基,有效增加了基础承载能力。在实际工程当中水泥土搅拌桩容易发生桩身强度不足、承载力低于设计要求等等问题,需要在施工的过程当中格外重视。施工单位在施工时应严格遵守施工工艺流程,执行设计要求,控制各不利影响因素,使水泥土搅拌桩质量得到有效控制。 
  参考文献: 
  [1] YBJ255-1991.软土地基深层搅拌加固法技术规程[S].北京:冶金工业出版社,1991. 
  [2] 高秀芹,孙金昌,杨宏宇.探讨水利工程水泥搅拌桩施工质量控制要点[J].黑龙江科技信息,2011(34). 
  [3]李泉良.水泥搅拌桩施工质量控制要点[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(4).
浏览次数:  更新时间:2017-12-06 08:03:35
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