马浩 万嘉伟
【摘要】粉喷桩复合加固技术是一种化学加固法,具有工期短、成本低、施工便捷,加固效果理想等特点,在地基加固处理中具有良好的施工效果,为提高公路工程质量发挥着重要作用。为此,本文主要对公路工程粉喷桩的概况、施工流程及质量控制进行了分析与探究。
【关键词】公路工程;粉喷桩加固技术;概况;施工流程;质量控制
公路建设作为国民经济发展的重要组成部分,在交通建设、经济发展、缩短城乡差距中起着关键性的作用。近年来,随着社会经济发展速度的不断提升对公路工程建设提出新要求,要求通过创新体制、完善政策,进一步提升公路工程建设力度。粉喷桩加固技术作为公路工程地基加固的重要方式,其施工效果是否良好直接影响着公路工程的整体质量,为此,施工单位必须重视粉喷桩加固技术的应用,在规范施工工艺的同时,不断改进技术,提高公路建设的整体质量,推动交通经济的高速发展,为国民经济增长提供一份力量。
一、粉喷桩技术的概况
粉喷桩又被称为加固土桩,是采用深层搅拌法进行加固地基的一种方式。作为一种新型饱和软粘土地基加固的方式,深层搅拌法的固化剂以水泥、石灰等材料为主,将固化剂(粉体状和浆液状)及软土在专业的搅拌机械中进行搅拌,利用两者之间一系列物理化学反应的发生,对软土整体性及水稳性进行有效加强,实现其地基的优化,确保公路工程的质量。粉喷桩进行软基搅拌处理的方式主要是采用粉体状固化剂来进行有效处理。喷入软土的水泥对地基处理的效果具有一定的影响作用,在土质与施工环境的影响下,桩体提高的强度比例与水泥产量比不完全相同。因此掺入水泥的用量不能太少,如掺入量过少,就会导致水泥和土体颗粒之间的反应太小,其固化效果不能满足施工的需要,通常情况下水泥掺入比要在5%以上。
二、公路粉喷桩加固施工流程
1、定位
遵循设计规定,通过钢尺在施工现场将粉喷桩桩位进行准确确定,并在土层内插入竹签进行标记,一般误差控制在5厘米以下。随后机具向桩位移动,确保钻头与竹签相对,对机架垂直度进行复核,确保钻杆倾斜度在1%以下,钻尖与桩位相对。
2、钻机就位
钻机进入施工场地前,应将施工场地进行简单的平整或铺设砂垫层,然后放样定桩位。钻机进入施工场地后,用醒目的标示在钻架上标出深度控制标志,配合钻机上的深度表对桩长进行控制;并在钻机钻架上悬挂两条3m的垂线控制桩的倾斜度,以便更加简便直观地控制施工桩长和倾斜度。
3、空压机启动
双螺旋搅拌头高度与设计桩底标高相符后,则停止钻进。钻头可原地旋转,不能停钻。钻机反向转动,送灰机启动后开始送灰施工,钻头提升作业可在水泥到达喷灰口进行,遵循相关规定,对电机速度进行调节,可同时进行喷粉、搅拌及提升工作,确保充分搅拌软土与固化材料。
4、搅拌
送灰停止时,应确保提升钻头高度与设计标高相符,正向旋转钻头,进行复搅、复喷作业,遵循施工要求确定复搅、复喷深度。当提升钻头高度与地面距离在30到50厘米时,发送器孔内喷射粉料作业可停止,完成成桩作业。此时因装置属于封闭回路,施工中不会出现空中喷射、飞散粉体的现象。在喷射土体的最后环节,喷粉作业可在搅拌钻头与地面距离30厘米的位置停止施工,避免地面有粉粒溢出。
5、提升速度
钻机的提升过程也是其喷粉过程,是保证粉喷桩施工质量的主要施工环节。在钻头提升过程中,随着钻头地匀速提升搅拌,均匀的喷出水泥粉与周围土体充分混和,形成具有一定强度水泥土,这是粉喷桩的成桩原理,因此,也是其关键施工环节,也就是说钻头的提升速度决定了单位喷灰剂量、搅拌均匀程度,是保证粉喷桩施工质量的根本措施,因此必须保证在施工过程钻头的提升速度符合试验桩所得的施工参数规定。
6、空压机关闭
完成复搅施工后,应及时将空压机关闭,将全部管道压力消除,钻机主电机停机,移位钻机,根据以上施工流程,进行下一桩位施工。
三、公路粉喷桩加固施工质量控制
作为社会稳定与经济发展的基础条件,公路工程自改革开放以来,取得了不错的成绩。为此,必须重视公路工程建设施工技术的应用,粉喷桩加固技术作为提高公路地基质量重要技术,在公路施工中得到了广泛地应用与推广,为公路事业发展提供了强有力的技术支持。
1、粉喷桩施工过程中的喷灰压力是由钻头处的被动土压力决定的,可按公式ex=rHtg2(45°+Φ/2)计算而得。通常情况下提钻喷粉时的压力比钻头处的被动土压力大0.1MPa,以确保在扣除管道、阀门、喷阻的阻力损失后,剩余压力仍大于被动土压力,并随着钻头的升高而减小。在此环节中应重点保证喷粉压力相对稳定,随钻头的升高而渐变,以此来保证喷灰量均匀,从而保证粉喷桩的施工质量。
当钻头达到设定深度时,不可立即开始上提喷灰,因水泥粉经输送管道到达钻头的时间约为20s,并且水泥输送初期的稠度较低,按水泥输送管50m长测算,当水泥按标准用量到达桩底时,需用时间60s,若此时上提喷粉,则造成桩底部没有水泥或水泥剂量少而不匀。在取芯检测过程中发现距桩低1-2m的范围内水泥含量也较少,就是这种原因形成的,因此,当钻进尺度达到设计深度时,须在此停留60s左右,然后开始上提喷粉。
2、在做好外边工作的同时,应及时做好内业整理工作,做到当天的内业当日完成,监理人员及时检查,保证及时发现问题,及早补救,避免资料堆积过多,难以发现问题或发现问题较晚,无法补救。同时也有利于对工程进行总体宏观控制。
四、结束语
综上所述,作为社会稳定与经济发展的基础条件,公路工程自改革开放以来,取得了不错的成绩。公路路基作为公路工程建设的重要组成部分,其施工技术水平的高低直接关系着交通运输事业的发展,为此,必须重视公路工程建设施工技术的应用,粉喷桩加固技术作为提高公路地基质量重要技术,在公路施工中得到了广泛地应用与推广,为公路事业发展提供了强有力的技术支持。
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