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水利工程地基處理中深層攪拌樁的運(yùn)用研究論文
摘要：水利工程主要對(duì)水進(jìn)行調(diào)控, 所以該工程結(jié)構(gòu)主體作為水體儲(chǔ)存場(chǎng)所必須有一定的耐水性, 工程地基也要保持穩(wěn)定, 不會(huì)受到水體影響。在水利工程地基施工中, 經(jīng)常會(huì)應(yīng)用深層攪拌莊技術(shù), 來加固地基, 穩(wěn)定地基。相關(guān)人員在利用該項(xiàng)技術(shù)時(shí), 應(yīng)該對(duì)該技術(shù)的適用范圍、優(yōu)勢(shì)以及施工注意事項(xiàng)等進(jìn)行了解, 以做好深層攪拌樁在地基處理施工中的質(zhì)量控制工作。
關(guān)鍵詞：深層攪拌樁; 水利工程; 地基; 處理措施;
深層攪拌樁對(duì)非正常地基作用效果顯著, 因?yàn)樵撌┕ぜ夹g(shù)是利用水泥, 來使質(zhì)地比較軟的地基得到堅(jiān)固硬化, 這樣的地基強(qiáng)度才符合水利工程施工要求。在施工中, 相關(guān)人員還要注意選擇性能好的深層攪拌機(jī)械。本文主要針對(duì)深層攪拌樁在水利工程地基處理中的應(yīng)用進(jìn)行分析。
一、深層攪拌樁技術(shù)概述
(一) 適用對(duì)象
深層攪拌樁技術(shù)也稱為深層水泥攪拌樁技術(shù), 水泥作為一種固化劑, 在使用對(duì)象強(qiáng)度增加、硬度增大方面有作用, 所以適用的地基是軟土地基或非正常地基, 比如淤泥質(zhì)地、細(xì)砂地, 這種技術(shù)不僅可以加固地基, 還可以防止地基發(fā)生水體滲漏現(xiàn)象。[1]
(二) 深層攪拌樁優(yōu)勢(shì)
深層攪拌樁制作過程中, 需要用到水泥土, 將其加入到自然土中, 水泥的流動(dòng)性會(huì)使其很快滲透到自然涂?jī)?nèi)部, 待其固化后, 水泥土和自然土?xí)纬梢粋�(gè)整體, 水泥土比重和側(cè)線抗壓強(qiáng)度都比自然土要強(qiáng), 所以和水泥土成為一體的自然土地基在抗壓強(qiáng)度和防滲能力上會(huì)有提升。地基整體的承載能力也會(huì)變大, 地基防滲透長(zhǎng)度和范圍也會(huì)變大, 在這樣的復(fù)合地基上建設(shè)水利工程, 水利工程在使用中也不會(huì)輕易發(fā)生不均勻沉降問題。
(三) 樁體質(zhì)量檢測(cè)
深層攪拌樁的作用優(yōu)勢(shì)建立在樁體質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上, 所以在使用前, 需要對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定與相關(guān)的建筑地基施工驗(yàn)收規(guī)定相一致, 在真正檢測(cè)過程中, 主要將復(fù)合地基作為檢測(cè)對(duì)象, 檢測(cè)項(xiàng)目是承載力, 要在檢測(cè)范圍內(nèi)找到三處以上的檢測(cè)對(duì)象, 來使檢測(cè)結(jié)果更加有代表性。[2]主要采取的檢測(cè)方法是靜載試驗(yàn), 在一定量荷載作用下, 如果樁體還能保持完好無損, 強(qiáng)度沒有下降, 證明樁體承載力是合格的。樁體在軟土地基內(nèi)部分布應(yīng)該是均勻的, 這需要輕型初探試驗(yàn), 如果軟土地基不會(huì)發(fā)生不均勻塌陷, 證明樁體是均勻的。對(duì)深層攪拌樁進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí), 還要將時(shí)間控制在成樁之后, 要滿足應(yīng)用時(shí)間要求。
二、水利工程地基處理中深層攪拌樁技術(shù)質(zhì)量控制
水利工程地基穩(wěn)定性是否能得到保證, 主要看深層攪拌樁質(zhì)量控制措施落實(shí)程度, 相關(guān)人員要著重注意施工中的某些細(xì)節(jié)。這些細(xì)節(jié)在施工中主要有以下幾方面。
其一, 攪拌樁施工必須借助攪拌機(jī)械, 對(duì)漿體材料進(jìn)行攪拌下沉以及噴漿不斷提升下沉工作, 噴漿在攪拌下沉之后開始提升, 經(jīng)歷五次提升下沉后, 以提升結(jié)束。這就是施工中常說的攪噴。
其二, 在施工前, 就要對(duì)相關(guān)的施工參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定, 比如灰漿泵輸漿量、起吊設(shè)備提升速度等。漿體材料中各成分的配合比也要提前設(shè)計(jì), 并經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證。[3]工藝試樁也屬于施工準(zhǔn)備工作, 在此步驟, 相關(guān)人員可以對(duì)施工工藝中容易出現(xiàn)問題的地方和設(shè)計(jì)不合理的參數(shù)進(jìn)行修改和完善。漿體輸送速度應(yīng)與攪拌速度相適應(yīng), 避免漿體攪拌不充分。要對(duì)速度進(jìn)行控制, 一方面可以通過改變輸送泵的相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn), 另一方面可以應(yīng)用流量泵。攪拌提升速度和輸漿速度也要保持一致。對(duì)工藝試樁的數(shù)量進(jìn)行確定, 使其具有代表效果。工藝試樁成果滿足施工要求, 監(jiān)理人員才可以批準(zhǔn)水利工程地基處理施工。
其三, 漿液的噴射射程要符合攪拌樁高程要求, 在施工中樁端漿液噴射充分, 一般采取漿液噴漿座底半分鐘的方式, 此時(shí)漿液正處于出漿口。
其四, 所有的攪拌樁樁端所在的平面與地平面保持平行, 地基平整度才會(huì)得到保證, 所以還應(yīng)對(duì)攪拌樁與地平面之間的角度進(jìn)行調(diào)控, 首先起吊設(shè)備放置上, 要保持一定的平整度, 使其與導(dǎo)向架呈垂直關(guān)系。對(duì)設(shè)備設(shè)施以及地面之間的關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn), 在垂直度偏差不是河大的情況下, 攪拌樁施工可以繼續(xù)。攪拌樁施工中, 在對(duì)樁點(diǎn)進(jìn)行定位后, 相關(guān)機(jī)械施工時(shí), 還要確定樁位不是錯(cuò)誤的。定位卡是常用的工具, 其會(huì)使樁位偏差在規(guī)定的范圍內(nèi)。攪拌樁在地基處理中, 有的需要搭接成墻, 對(duì)于這種情況施工, 主要使其一氣呵成, 每根樁施工時(shí)間都不能太長(zhǎng), 如此樁與樁之間才能搭接成墻。
其五, 漿體必須由儲(chǔ)備漿體的設(shè)備提供給攪拌機(jī), 前者運(yùn)行時(shí)間要早于后者, 兩者要保持同樣的運(yùn)行狀態(tài), 如此才能保證前臺(tái)操作機(jī)械不斷噴漿攪拌成樁。[4]操作機(jī)械在噴漿速度和次數(shù)方面, 也要控制好, 保證地基攪拌樁均勻, 不會(huì)出現(xiàn)斷樁問題。如果漿體供應(yīng)不及時(shí), 機(jī)械呈現(xiàn)出噴漿量變少現(xiàn)象, 操作人員要注意對(duì)攪拌機(jī)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整, 減小停漿點(diǎn)。如果機(jī)械設(shè)備不能一氣呵成, 連續(xù)施工, 還要注意觀察停機(jī)時(shí)間, 因?yàn)闀r(shí)間過長(zhǎng), 漿體會(huì)固結(jié)硬化。
其六, 攪拌樁在機(jī)械噴漿攪拌的過程中, 高度是一直增加的, 一直與地基正常標(biāo)高齊平, 這時(shí)需要注意樁頂是否均勻密實(shí), 所以在兩者標(biāo)高一致之前, 噴漿口即將出地面時(shí), 就要對(duì)攪拌機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整, 比如對(duì)速度進(jìn)行降低, 噴漿提升和攪拌應(yīng)適當(dāng)停止。
其七, 相關(guān)人員應(yīng)全程跟隨施工, 在做好監(jiān)督工作同時(shí)做好施工記錄, 該記錄中主要記錄時(shí)間和深度, 時(shí)間是指設(shè)備提升下沉, 漿體出現(xiàn)消失時(shí)間, 深度是指樁體標(biāo)高變化情況。在記錄后, 還要注意對(duì)兩者的誤差進(jìn)行對(duì)比, 使其不會(huì)超過規(guī)定范圍。一旦有異常記錄時(shí), 相關(guān)人員要將當(dāng)時(shí)的情況還原到記錄中。
其八, 攪拌樁制作成功一段時(shí)間后, 地基處理工作才可以進(jìn)行, 攪拌樁并不直接接觸外界環(huán)境, 其上還覆蓋一定厚度的土層, 這是在保證樁體的質(zhì)量。在正式地基施工中, 還需要對(duì)地面土體進(jìn)行開挖, 對(duì)埋設(shè)攪拌樁的地方, 要以人工方式代替機(jī)械開挖。
其九, 在攪拌樁施工完畢保養(yǎng)期間, 攪拌樁的強(qiáng)度一直在增加, 樁體也會(huì)變得越來越硬, 在這個(gè)變化過程中, 容不得任何壓力破壞, 所以相關(guān)人員還要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備放置進(jìn)行合理安排, 使其避開攪拌樁施工區(qū)域。[5]
其十, 攪拌樁起到固化作用的是固化劑, 除此之外, 漿體材料中還會(huì)用到其他的外摻劑, 漿體材料是否具有固化效果, 還要看這些試劑的添加量, 在添加了外加劑后, 相關(guān)人員要對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)。
三、深層攪拌樁技術(shù)應(yīng)用中的問題分析及措施
(一) 輸漿管堵塞問題
輸漿管堵塞, 漿體就無法順暢到達(dá)前臺(tái)操作機(jī)械, 也就無法正常噴漿。這種問題出現(xiàn)的原因是:漿液中含水量過少, 灰漿材料過稠, 噴管位置不利于設(shè)備出漿。在停漿或斷漿狀態(tài)下, 輸漿管內(nèi)部沒有得到清理, 經(jīng)過一定時(shí)間后, 這些殘余的漿體回固化, 管內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)堵塞。解決措施:對(duì)攪拌樁漿體各種組成成分的配置比進(jìn)行設(shè)計(jì), 比如水灰比在0.5狀態(tài)下的漿體才不會(huì)發(fā)生堵管現(xiàn)象, 在發(fā)生堵管之后, 在漿體未固化之前, 要及時(shí)清洗, 停樁部位也要重新打樁。在繼續(xù)施工后, 如果堵管現(xiàn)象依舊發(fā)生, 則需要考慮其他原因, 比如鉆頭噴管位置, 在堵管現(xiàn)象中, 一般都是攪拌刀片和噴管位置有誤, 主要是兩者間距過小, 所以相關(guān)人員要做好距離的調(diào)整。
(二) 鉆頭下攪受阻問題
深層攪拌樁都是直接打入到地下, 除去表面的地基土, 土下面是否有障礙物, 這些都是施工人員不知道的, 在這種情況下, 打樁失敗�，F(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)理人員就要重新確立打樁地點(diǎn), 間隔打樁。該樁點(diǎn)的攪拌樁施工也不能停止。
(三) 攪拌樁樁位不準(zhǔn)問題
攪拌樁樁位都需要用定位卡提前設(shè)定好, 并做好標(biāo)記, 如此地基中的攪拌樁分布才會(huì)均勻, 固化地基效果才好。在實(shí)際中, 經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)攪拌樁樁位不準(zhǔn)確問題, 這樣不僅會(huì)使攪拌樁分布不均, 還有可能會(huì)使相關(guān)位置重復(fù)打樁施工。[6]所以還要做好放樣工作和樁位復(fù)核工作, 在樁位確定后, 對(duì)軸線位置進(jìn)行檢測(cè), 如果符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定, 則證明樁位正確。
四、結(jié)語
深層攪拌樁施工技術(shù)和施工設(shè)備以及施工材料都要符合規(guī)定要求, 攪拌樁施工質(zhì)量才能得到保證, 攪拌樁分布才會(huì)均勻, 軟土地基的整體強(qiáng)度才會(huì)提升。將其用作水利工程建設(shè), 水利工程中過多的水體才不會(huì)對(duì)地基造成負(fù)擔(dān), 地基也不會(huì)發(fā)生不均勻沉降問題, 在修建水閘基礎(chǔ)防滲墻和擋土墻中, 也不用考慮滲漏問題。
參考文獻(xiàn)
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[2]曹雪梅.深層攪拌樁技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用及實(shí)施要點(diǎn)[J].河南水利與南水北調(diào), 2016 (04) :64-65.
[3]夏敏.深層攪拌樁技術(shù)在水利工程地基處理中的應(yīng)用[J].低碳世界, 2016 (03) :64-65.
[4]孟祥宇, 孟宇.深層攪拌樁在水利工程地基處理中的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2015 (13) :172.
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[6]王桂敏.深層攪拌樁技術(shù)在水利工程地基處理中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2014 (06) :164.
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