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高壓旋噴樁加固橋頭軟基施工過(guò)程及質(zhì)量控制要點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2014-07-15
摘要:通過(guò)唐曹高速公路橋頭高壓旋噴樁地基加固處理的施工實(shí)踐, 介紹了旋噴樁應(yīng)用于高速公路橋頭軟基處理的施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)。關(guān)鍵詞:軟土地基 旋噴樁 施工工藝 質(zhì)量控制要點(diǎn)
高速公路行車速度快,交通流量大,與一般公路相比,對(duì)路基路面的要求更高,不僅要求路堤穩(wěn)定,而且對(duì)工后沉降有較高要求,特別是要控制工后不均勻沉降量。然而高速公路常常需要穿越軟土地段,并因工后不均勻沉降而造成“橋頭跳車”現(xiàn)象。高壓旋噴樁具有加固體強(qiáng)度高、加固質(zhì)量均勻、加固體形狀可控的特點(diǎn),所以在結(jié)構(gòu)物兩側(cè)施工中可以采用高壓旋噴樁進(jìn)行地基加固來(lái)消除橋頭跳車的隱患。
1 高壓旋噴注漿技術(shù)簡(jiǎn)介
高壓旋噴注漿法一般用工程鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)深度后,用高壓泥漿泵等發(fā)生裝置,通過(guò)安裝在鉆桿機(jī)端的特殊噴嘴,向周圍土體噴射化學(xué)漿液(常用水泥漿液),同時(shí)鉆桿以一定的速度徐徐提升,高壓射流破壞了附近的土體結(jié)構(gòu),并強(qiáng)制與化學(xué)漿液混合,在地基中硬化成直徑均勻的圓柱體。也可根據(jù)工程需要調(diào)整提升速度,變化噴射壓力,或變換噴嘴的直徑,從而改變流量,使固結(jié)體成為所需要的設(shè)計(jì)形狀。
1.1 加固機(jī)理
高壓旋噴法加固地基機(jī)理主要體現(xiàn)三方面:高壓旋噴流切割破壞土體作用,噴流以脈沖形式?jīng)_擊土體,使土體結(jié)構(gòu)破壞出現(xiàn)空洞;混合攪拌作用,鉆桿在旋轉(zhuǎn)和提升的過(guò)程中,在噴射流后面形成空隙,在噴射壓力作用下,迫使土粒向與噴嘴移動(dòng)相反的方向(即阻力小的方向)移動(dòng),與漿液攪拌混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成固結(jié)體;壓密作用,高壓噴射流在切割破碎土體的過(guò)程中,在破碎帶邊緣還有剩余壓力,這種壓力對(duì)土層有壓密作用。
1.2 高壓旋噴樁工藝的適用范圍及特點(diǎn)
高壓旋噴注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉性土,黃土、砂土、人工填土等。既可用于既有建筑的地基處理(如工業(yè)廠房基礎(chǔ)加固、原有橋臺(tái)基礎(chǔ)加固、樓房基礎(chǔ)加固糾偏等),也可用于新建建筑的地基處理。高壓旋噴樁具有工藝簡(jiǎn)單,地基加固見(jiàn)效快,耐久性好,施工工期短等特點(diǎn)。
2 工程概況:
唐曹高速位于唐山南部沿海地帶,大部分地區(qū)為沖淤積平原。區(qū)內(nèi)地形北高南低,由西向東南傾斜,地形比較平緩,稍有起伏,地面海拔高程在1~10m之間。整個(gè)路線處于第四系沉積物覆蓋區(qū),地層土系主要為淤泥質(zhì)粘土、粘土、細(xì)砂。在樁基礎(chǔ)兩側(cè)軟土及軟弱土埋深≥15m及軟土及軟弱土埋深≥10m間夾有薄層中密狀態(tài)砂土,采用高壓旋噴樁進(jìn)行加固處置。
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):高壓旋噴樁按正三角形布置,樁直徑0.6m,樁間距1.6~2.0m,樁間距按由密到疏進(jìn)行漸變;水灰比1:1。樁體 28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于3mpa,90天單樁承載力不小于300kn,單位復(fù)合地基承載力不小于130kpa,140kpa,150 kpa(對(duì)應(yīng)于樁間距2.0m、1.8m、1.6m)。
唐曹高速一般路基段容許工后沉降為30cm,橋頭容許工后沉降為10cm,所以采用變樁距的方法,來(lái)實(shí)現(xiàn)非加固區(qū)與加固區(qū)的沉降漸變。旋噴樁處理寬度為坡腳以外0.5m,處理深度h=11m(或12m),結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況采用。橋頭處理長(zhǎng)度每側(cè)50m(旋噴樁平面布置見(jiàn)圖1)。
3 高壓旋噴樁工藝流程和施工過(guò)程
3.1高壓旋噴樁機(jī)械設(shè)備配置
高壓旋噴樁施工主要設(shè)備有高壓泥漿泵、鉆機(jī)、旋噴管及漿液攪拌器等。根據(jù)設(shè)計(jì)工作量、工期及現(xiàn)場(chǎng)的施工條件,本合同施工主要機(jī)具配備如下:mgz-50旋噴鉆機(jī)4 臺(tái),高壓注漿泵 4臺(tái),柴油發(fā)電機(jī)組(120kw)4臺(tái),泥漿攪拌機(jī)4臺(tái),潛水泵4臺(tái),電焊機(jī)4臺(tái),自卸汽車2輛。
3.2 高壓旋噴樁工藝流程(圖2)
3.3 旋噴樁施工過(guò)程
在高壓旋噴樁正式開(kāi)工前,需要根椐地質(zhì)情況選取代表性點(diǎn)做不少于5根工藝性試樁,以便取得符合設(shè)計(jì)要求的工藝控制參數(shù),本合同工程經(jīng)工藝試樁確定的施工參數(shù)見(jiàn)表1:
具體施工過(guò)程如下:
。1)定孔位 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)放樣定孔位,其誤差控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi),樁位中心點(diǎn)釘入小木楔并灑白灰做標(biāo)記。
。2)鉆機(jī)就位 將鉆機(jī)安置在設(shè)計(jì)孔位上,使鉆桿頭對(duì)準(zhǔn)孔位中心,為保證鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求的垂直度,鉆機(jī)就位后作水平校正,使鉆桿軸線垂直對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心位置,旋噴注漿管的允許傾斜度不得大于1.5%。
。3)鉆孔 在設(shè)計(jì)樁位的中心先用鉆機(jī)鉆一為旋噴管插入用的導(dǎo)孔,孔深須達(dá)到預(yù)定的深度。實(shí)際孔位、孔深和每個(gè)鉆孔內(nèi)的地下障礙物、洞穴、涌水、漏水及與巖土工程勘察報(bào)告不符等情況均應(yīng)詳細(xì)記錄。
。4)制漿 注漿材料采用32.5#級(jí)普通硅酸鹽水泥與水?dāng)嚢璩杉兯酀{液,水泥漿液的水灰比為1:1,水泥漿液符合設(shè)計(jì)要求后通過(guò)高壓泥漿泵的壓力進(jìn)行注漿。旋噴用的水泥漿液在進(jìn)入高壓泥漿泵施噴前,要進(jìn)行過(guò)濾。
。5)試噴 高壓噴射管搭接好后入孔前,先在地面上試噴,以檢驗(yàn)旋噴機(jī)工作是否正常,排除故障。
上一條 地鐵大規(guī)模改造工程技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析與控制
下一條 建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限及結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)
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