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粉體噴射攪拌樁施工工法論文
摘要: 作為處理軟土地基手段之一的深層粉體攪拌樁,在我國(guó)土建工程中,已得到廣泛使用。其結(jié)構(gòu)型式,可分為塊式、壁式、格子式和樁式四種。在公路工程中,采用柱式為主適用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉土等軟弱地層,尤其是高路堤和橋頭接坡等。
關(guān)鍵詞: 樁 基礎(chǔ) 施工
一、特點(diǎn)
。、可根據(jù)不同加固土的性質(zhì)和需要達(dá)到的樁體要求,選用不同種類(lèi)不同摻量的固化材料,目前常用的有水泥和石灰等。
。病⒗霉袒牧峡商岣呒庸掏恋脑缙趶(qiáng)度,大大縮短工期,由于固結(jié)屈服應(yīng)力很大,故上部承重時(shí),不會(huì)產(chǎn)生固結(jié)沉降。
。、施工機(jī)具簡(jiǎn)單,設(shè)備小型便于操作。無(wú)振動(dòng)和噪音對(duì)周?chē)馏w無(wú)擠壓作用,可在建筑物、人口密集區(qū)鄰近施工。
4、加工費(fèi)用低廉,技術(shù)效果明顯,可用于大范圍軟基處理。
二、原理
粉體攪拌是以石灰、水泥等粉體固化材料,通過(guò)專(zhuān)用的粉體攪拌機(jī)械用壓縮空氣將粉體送到軟弱地層中。憑借鉆頭葉片,在原位進(jìn)行強(qiáng)制攪拌,形成土和摻和料的混和物。使其產(chǎn)生一系列的物理--化學(xué)反映,從而形成柱狀加固體,提高土的穩(wěn)定性能和力學(xué)性能一般在摻入15%水泥的情況下,90天齡期的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度可達(dá)20MPa。
三、施工工藝
。ㄒ唬┲饕┕C(jī)械
。、50KW以上發(fā)電機(jī)一臺(tái),向系統(tǒng)提供動(dòng)力。
。、粉體發(fā)送器一臺(tái),向鉆機(jī)提供氣粉混合物。
3、空氣壓縮機(jī)一臺(tái),作為風(fēng)源。
。础ⅲ茫校校沸蛿嚢铏C(jī)一臺(tái)(由底座、鉆架、攪拌鉆頭等組成)通過(guò)攪拌葉片的機(jī)械攪拌作用,使灰土混合。
。ǘ┦┕こ绦
。、定位:平整場(chǎng)地將攪拌機(jī)移到樁位調(diào)平機(jī)位、對(duì)中。
2、預(yù)攪鉆進(jìn)下沉:?jiǎn)?dòng)攪拌攪機(jī)電機(jī),使鉆頭正向轉(zhuǎn)動(dòng)鉆進(jìn)勻速下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。
3、噴粉攪拌提升,當(dāng)深層攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度時(shí)開(kāi)啟空壓機(jī)待氣粉混和物到達(dá)噴口時(shí)按確定的提升速度開(kāi)動(dòng)鉆機(jī)反鉆邊噴灰,邊提升攪拌機(jī)。
4、重復(fù)攪拌:攪拌機(jī)噴灰反轉(zhuǎn)提升至原地面以下50cm時(shí),關(guān)閉空壓機(jī)。為使軟土和固化劑攪拌均勻,再次將攪拌機(jī)鉆進(jìn)下沉,直至設(shè)計(jì)深度,再將攪拌機(jī)按規(guī)*定速度反轉(zhuǎn)提升出地面。
。怠⒁莆,準(zhǔn)備打下一根樁。
。ㄈ﹦趧(dòng)力組織
每臺(tái)鉆機(jī)由8-10人組成
1、班長(zhǎng)1名---負(fù)責(zé)施工指揮、質(zhì)量進(jìn)度協(xié)調(diào)各工序之間的工序銜接。
。病⑺緳C(jī)工1名--正確操縱攪拌鉆機(jī)的定位、下鉆、提升噴化粉體等工序觀察檢查機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況和維修保養(yǎng)。
。、司泵工1名--負(fù)責(zé)空壓機(jī)、電子秤以及泵送管道的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和設(shè)備的保養(yǎng)。
。础⒂涗泦T1名--記錄施工中的各類(lèi)數(shù)據(jù)。
。、送灰工1名--負(fù)責(zé)噴粉機(jī)的操作保養(yǎng),掌握正確噴粉。
。丁⑺土瞎ぃ裁WC灰罐中固化粉體充足。
。贰㈦姽ぃ泵S護(hù)全部電器設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、保證正常照明。
。、機(jī)械工1名--整套機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和維修。
。ㄋ模┦┕ぶ凶⒁馐马(xiàng)
。、場(chǎng)地必須平整,清除地表地下的一切障礙。當(dāng)表土過(guò)軟時(shí)應(yīng)采取施工機(jī)械失穩(wěn)措施。
2、每根樁開(kāi)鉆后必須連續(xù)施工,嚴(yán)格控制噴灰及;視r(shí)間,不得間斷,嚴(yán)禁在尚未噴灰的情況下進(jìn)行提升作業(yè),以確保粉體樁的長(zhǎng)度。
。、如有故障等原因而中斷噴粉應(yīng)記錄中斷深度,必須進(jìn)行復(fù)打,重打重疊段不小于1.0m。
。础(duì)使用過(guò)的鉆頭直徑,須隨時(shí)檢查,及摩損量不得大于1cm。
四、加固質(zhì)量效果的檢驗(yàn)
1、在已完成的樁中抽取2%的樁進(jìn)行成樁檢驗(yàn),可采用芯鉆探或開(kāi)挖樁體上部0.6m、1m、1.5m處截取原狀土樣,直接測(cè)定樁的強(qiáng)度,另外也可觀察樁體直徑均勻程度和成樁情況。
。、一般90天齡期無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度可達(dá)20MPa。
。、處理后的復(fù)合地基承載力比天然地基提高1.5--2倍。
。、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表:
粉體樁施工質(zhì)量允許偏差表
序號(hào) 項(xiàng) 目 單位 規(guī)定值或允許偏差 檢查頻率 檢 查 方 法
。 樁軸偏移(縱橫) mm 100 每根樁 用經(jīng)緯儀或鋼尺丈量
。 鉆桿傾斜度 % 1 每根樁 用經(jīng)緯儀或垂線(xiàn)量測(cè)
。 樁底高程 m 不高于設(shè)計(jì)標(biāo)高 每根樁 噴粉前檢查鉆桿沉入長(zhǎng)度
。 樁頂高程 m 不低于設(shè)計(jì)標(biāo)高 每根樁 檢查停止噴粉時(shí)鉆桿高程
。 單位噴粉量 % ≤7 每根樁 計(jì)量?jī)x或現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量檢查
。 粉體90天無(wú)側(cè)限
抗壓強(qiáng)度 MPa 不小于設(shè)計(jì)標(biāo)高 樁數(shù)的2% 柱頭或抽芯取樣
五、效益分析
。薄⒈痉庸誊浲恋鼗男Ч绕渌椒ǜ鼮槊黠@可靠。一是沉降均勻、邊坡與路中沉降差減少。二是沉降量小。三是強(qiáng)度高,如粉噴樁的樁長(zhǎng)5.0m、樁徑50cm、樁距1.3m水泥用量10%計(jì),其28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于720KPa,復(fù)合地基承載力在90KPa左右,而真空預(yù)壓的為80KPa,堆載預(yù)壓的在50-80KPa之間。
。、施工工期真空預(yù)壓的要140天,堆載預(yù)壓需6個(gè)月到12個(gè)。而粉樁一般在100天左右,沉降量基本穩(wěn)定,從而加快了進(jìn)度。
。场(dāng)用于加固橋梁接坡軟土地基時(shí),基本消除了橋頭跳車(chē)現(xiàn)象。
六、工程實(shí)例
1、91年在新港地區(qū),加固了一萬(wàn)余平方米,樁長(zhǎng)5米,累計(jì)深度30070米。
。病ⅲ梗材甑臏麑帲翗(biāo)段,橋頭和路線(xiàn)軟土段加固處理
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