干拌碎石桩在公路软基处理中的应用

2021-04-12 09:13
智能城市 2021年13期
关键词:成桩碎石钻孔

曹 鹏

(甘肃公航旅路业有限公司,甘肃兰州 730000)

为满足不同区域之间的经济交流,公路工程的密度也不断提升,对于区域经济快速发展具有促进作用。在公路工程作业过程中,软土路基属于常见的待处理问题,其处理效果也将直接影响该路段的运营安全。干拌碎石桩作为常用处理技术,将其应用到公路软基处理活动中,对于提升公路地基基础强度、营造良好的通车环境具有积极意义。

1 干拌碎石桩加固机制及应用特点分析

1.1 加固机制

在道路软基处理中,干拌碎石桩的应用原理是使用钻机进行成孔施工,投入碎石材料,在桩身注入水泥浆液。水泥浆液与碎石硬化固结成一个桩体,提供较大的承载力。在注浆过程中,水泥浆液不断深入周边土体中,土体中的水分和空气被逐渐置换成为水泥化合物。随着水泥浆液逐渐渗透至桩体周边,桩身和周边土体的固结力不断增大,有利于提高桩体的摩擦力,提高桩体的荷载能力。

1.2 应用特点

(1)层间密实度较高。

该施工技术在应用过程中,会选用间隙较小的碎石填充原土层,随后利用工具对其进行捣实处理,使土层结构能够具备良好的挤密性,提升了土层的承载力,满足区域通车后的强度要求。

(2)良好的排水性能。

软土地基的含水量相对较大,这也是其综合强度较差的主要原因,干拌碎石桩的使用可以将桩结构之间的水分充分吸收干净,同时还可以对路基的含水量进行调整,确保含水量能够达最佳状态,起到稳定基础结构的作用。

2 干拌碎石桩技术的应用要点

2.1 前期准备工作

(1)材料准备。

基于以往的作业经验可以了解到,所需准备的材料包括水泥、碎石、石屑等,以石屑为例,需选择粒径在5 mm以下、含泥量不超过7.0%的石粉作为主材料,以满足施工的作业需求。按要求拟定相应的材料采购计划,在计划中对此类内容进行明确规定,并在材料入场前做好质量复核工作,确定没有问题后,再对其进行出入库管理。另外,在作业过程中,需要做好材料质量抽检,及时处理材料不合规、混用问题,确保作业过程中使用材料的统一性。需要注意的是,对于超过三个月未使用的材料,使用前还需要再次进行质量校核,确定没有问题后进行使用。

(2)人员准备。

施工人员作为施工技术的主要载体,对组织成员进行选择时,需要优先选择实践能力、执行能力较强的人员作为组织成员,做好岗前培训工作,确保作业人员操作过程的科学性和合规性。

对于施工单位而言,在选择施工组织时可以利用信息技术来建立综合评估体系,从公司实力、管理水平等方面进行考量,从中选择最为合适的施工组织作为合作伙伴。施工人员需要在工程开始前一周内进入作业现场,完成作业任务分配后,等待工程项目的开始。

(3)机械准备。

基于以往的作业经验,在工程作业中,需要准备的机械设备包括钻机、挖掘机、吊车等,选择匹配规格的设备,确保设备性能的稳定释放。在具体的选择过程中,需要做好前期勘察工作,对作业现场的实际情况进行勘察,采集有效的作业数据,根据数据分析结果选择相匹配的机械设备。同时也需要根据机械设备的基础情况(如运行功率、服役时间等)制定可靠的养护计划,以确保机械设备工作状态的稳定性。另外,机械设备做好准备后,一些前期应用到的大型设备需要提前15 d进入作业现场,为工程项目的顺利开展奠定基础。

2.2 测量放样处理

(1)做好场地的平整工作。

将杂物清理出作业区域,根据场地标高确定成桩位置。

(2)桩基间距的控制。

考虑到软土路基的特殊性,在布设桩基位置时,间距需要调控在1.0 m以内,放样时的布设方式可以选择三角形布设或正方形布设,结合实际情况进行选择,以确保每个桩基点的合规性。

(3)桩基点编号。

桩基点数量较多,因此在布设过程中需要做好桩基点编号工作,同时也需要做好桩基点的复核处理,确定满足要求后进入下一施工环节。

(4)重新设置被破坏的放样点。

随着施工活动的进行,测量放样工作也需要贯穿作业过程,针对被损坏的放样点,需要通过引测的方式进行重新设置,以确保所设置测量点的合规性。

2.3 钻孔作业处理

按要求完成测量放样处理后进入钻孔作业阶段。

(1)按要求完成钻具安装,钻具中心点和放样中心点误差控制在10 mm以内,同时在钻进前提前做好试钻工作,确定没有问题后进入正式钻进阶段。

(2)在钻机工作的过程中,需要做好钻孔杆垂直度、钻进速度等参数的记录工作,根据遇到土层硬度、含水量、稳定性情况动态调整钻孔杆参数,确保钻进结果的可靠性。

(3)如果在钻孔期间出现与记录资料存在差异的情况,需要及时上报到管理单位,得到准确的校核结果后再进行下一阶段的钻孔作业,以提升钻孔结果的可靠性。

(4)钻孔工作结束后进入清孔阶段,清孔时需要控制水流速度,避免水流过大破坏钻孔壁,孔底的沉渣总量不能超过5 cm,确定满足要求后进行下一环节的操作。

2.4 混合料拌和处理

(1)做好原始材料的质量管控,所有材料参数的控制需要与施工规范中要求的内容保持一致,在施工期间也需要做好材料质量的不定期抽查,确保所使用材料的统一性。

(2)对材料拌和比例进行梳理,该比例的确定需要在实验室内完成,拌和比例也需要根据当地温度、湿度等内容进行调整,提升拟定拌和比例的合理性。

(3)在材料拌和期间,常用机械设备为混凝土拌和机,采用先干拌后湿拌的方式,总时长控制在2 min左右,确保材料拌和均匀后,将材料运输到作业区域。在此过程中,需要做好拌和材料的保温、保湿处理,避免材料干裂的情况出现,确保材料应用的合理性[1]。

(4)将材料运输到作业现场后,需要对材料质量进行再次校验,确定材料质量满足要求后,进入下一操作环节。

2.5 投料成桩和夯实

(1)在成桩过程中选择合理的处理方式进行施工,通常情况下多选择“机械作业+人工作业”的模式进行成桩作业。在机械作业期间,通常将夯锤机作为主要的机械设备,人工作业则使用普通夯击锤来进行作业,确保成桩质量。

(2)在夯实过程中,需要采用分层夯击的方式进行处理,投料前也需要先在孔底进行夯击作业,次数为3~4次。向其中填充碎石,单层厚度不能超过25 cm,若成孔深度较大,单层厚度需要逐层递减,以确保夯击结果的密实度。

(3)在分层夯击时,所选重锤重量不能低于125 kg,离地高度在1.0 m以内,连续夯击1~10次,校验夯击密实度,确定其参数合规后进行下一环节的操作[2]。

2.6 成桩质量检查

碎石桩作业完成后,进入成桩质量验收阶段,该阶段重点是应验证桩身的完整性和均匀性,该工作的开展时间是在成桩结束后21 d,借助触探试验完成桩体质量检测。

在质量校核过程中,利用标准贯入试验进行地基液化状态的检测,在检测过程中设置的检验孔数量不能低于桩孔数量的2%,每个检测位置布设的检测点数量需要超过3组,提高实验结果的可靠性[3]。

除此之外,针对检测数据需要进行综合整理,建立相应的数据库,以时间为界限进行分类,为后续检测体系的不断完善奠定坚实的应用基础。

3 干拌碎石桩应用期间的注意事项

3.1 做好质量核查工作

在干拌碎石桩应用过程中,会使用许多类型的施工材料,材料的基础质量将直接影响到技术最终的应用效果。在具体的工作过程中,需要拟定可靠的质量核查计划,在计划中将技术应用过程分为材料质量管理、设备质量管理、施工过程质量管理等环节,细化不同环节的质量管理要求,建立相应的质量管理制度,为施工活动的顺利进行奠定基础。

对于每一阶段的质量管理结果,都需要做好相应的记录工作,定期对记录数据进行汇总整理,筛选出有价值的数据信息,补充到质量管理体系当中,进一步提升管理体系内容的完善度,确保公路软基工程的施工质量。

3.2 梳理技术应用工序

通过梳理技术应用工序,可以确保干拌碎石桩技术的应用效果,提升公路软基工程的作业质量。在具体的应用过程中,需要对技术的应用步骤进行分析,了解不同作业阶段需要注意的施工要点、质量管理要点、安全操作要点等,利用信息技术对各项内容进行记录,也可施工方案中进行明确,起到相应的警示作用。

在技术应用前需要对参与工程作业的人员进行培训,帮助其再次梳理技术应用流程,涉及实践操作的内容需要进行重点强调,在技术应用前还需要做好岗前测试,根据测试结果选择满足要求的施工人员参与作业活动,充分提升作业人员的重视程度,并在作业期间约束自身行为,以达到提升工程作业质量的目的。

4 结语

综上所述,在公路软基工程的作业过程中,干拌碎石桩是常用的处理技术,通过梳理干拌碎石桩技术应用期间的注意事项,可以加快软基工程的处理速度,提升地基综合强度,延长公路工程的使用寿命。

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