张 勇(唐山市交通勘察设计院有限公司,河北 唐山 063000)
CDM法软基处理技术在公路工程施工中的应用
张 勇
(唐山市交通勘察设计院有限公司,河北 唐山 063000)
本文介绍了CDM(水泥搅拌桩)施工工艺及方法及施工管理及注意事项,以供同类工程工艺性试验参考。
水泥搅拌桩;施工工艺;管理及注意事项
本工程为唐山合同段内路基、桥涵等内容。起于K18+600,终于K27+500,全长8.9km。 根据设计要求,当地层的含水量为30%, pH<4时,宜采用CDM(水泥搅拌桩)否则采用粉喷桩施工。现场土质检测,其地层的含水量为15.8% <30%,采用水泥搅拌桩复合地基形式。
表1 搅拌桩施工质量容许偏差
(1)掺入比:水泥重量被加固土体的重量之比,一般为7%-15%。
(2)搅拌次数:搅拌头按照从上到下或是从下到上运动的次数,可以在搅一喷、三搅三喷等。
(3)水灰比实际控制要比设计大一些,一般控制在0.6-0.7。
(4)施工主要机具为搅拌机,由搅拌轴、搅拌头和电动机组成,另外配套设置有机架、吊机、导向架、灰浆拌和机及输送系统和计量控制检查系统等。
本项目选用带电脑自动记录打印、钻进深度、喷浆量等功能的搅拌桩机。施工现场配备能随时检测水泥浆比重的比重计。泥浆泵能随时调节泵压力,泥浆罐配备两个交替使用,每个泥浆罐容量满足最长一棵桩的用量。水泥搅拌桩采用二喷四搅的工艺进行施工,其工艺流程如下。
(1)施工准备
施工前,人员,材料和机具要提前进入现场,并要求核查地下水及地下管线的位置和情况,对场地进行处理,一切准备完毕后,方可进行施工作业。
(2)布桩图
开工前,根据施工设计图按各分段里程画出布桩图并编号。按三角形布置,桩径0.5m,桩间距1.2m-1.5m,由密到疏进行渐变,横向最外侧4排桩采用变桩长设计,桩长分别减少2m、2m、1.5m、1.0m,布桩图上应标明线路中心、里程,对每个桩要进行编号、测量出设计桩长,报监理工程师报批,批准后,方可施工。
(3)测量放样
根据布桩图,用50cm长ф16圆钢在桩位处打孔,孔内灌注白灰,方便施工时查找。并填写测量放样报验单,经监理工程师审查签认。
(4)搅拌桩机就位
为了使搅拌机底保持平整,采用枕木垫平,拉好标高控制线,在机架上用红漆作上记号,机架正、侧面和搅拌管必须垂直,搅拌机钻头对准桩位,对垂直度进行测量,符合要求后方可钻进作业。
(5)搅拌下沉、制浆
依靠搅拌机的自身的重量,以480mm/min的速度,且钻头每转一圈控制在12mm之间进行下沉,沿导向架的方向边旋转、边切土、下沉直至设计深度。电机的电流监测表控制下沉的速度,电流小于40A。
(6)搅拌提升
预搅下沉至设计深度后,开动灰浆泵坐浆30秒,把水泥浆压入软土层中,以400mm/min的均匀速度,提升、搅拌、喷浆三者同时进行,使水泥浆与土体充分拌和。为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻时应在桩底部停留30秒。
(7)复拌、喷浆
为使搅拌水泥浆均匀,需进行二次搅拌下沉、提升喷浆,方法同上。
(8)重复搅拌提升直至孔口。
(9)关闭搅拌机械,移至下一桩位,地面下未喷浆的50cm用水泥土填筑、捣实。
(1)施工使用的固化剂和外掺剂要严格的按照试验得出的数据进行掺拌,泵浆量及搅拌深度采用经国家计量部门认证的检测仪器进行自行记录。
(2)控制搅拌机喷浆提升的速度和次数,同时有专人记录,深度记录误差和时间记录误差按照设计要求严格把握,注明施工中遇到的问题及解决方法。
(3)成桩过程中因故停止,恢复供浆时在断浆面上或下重复搭接50cm喷浆施工。停机超过3h,拆卸管道并清洗。
(4)考虑到冲水桩对桩身强度的影响,一般情况下不允许冲水,只在遇到较硬土层,影响下沉速度时,才可适量冲水。
(5)施工环保及安全:现场定期撒水,减少灰尘对周围环境的污染。不得敲打钢管,严禁大声喧哗,以减少人为噪声。运输车辆采取遮盖措施,防止遗留,出场车轮冲洗干净,不得带泥上路。现场施工和生活废水、废渣要集中存放,及时处理,不得污染周围水体及环境卫生。
(6)搅拌桩施工质量容许偏差要符合表1要求。
CMD法以其工期短、沉降小、适用范围广,在原路基上进行加固,无公害,设计强度高、施工管理和施工质量可靠,可有效利用资源而且造价低等优点得到了广泛的应用。
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