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试析水泥搅拌桩技术在公路软基处理中的应用

时间:2023-12-13 12:30:02 来源:网友投稿

郭凯 程柯超

摘 要:随着公路建设规模的持续扩大,越来越多公路不得不修建在不良地基之上,如软土地基,此类地基强度小、压缩性高、稳定性低,无法直接用于路基施工。为此,可选择水泥搅拌桩加固软土路基,提高路基承载力及稳定性,更好地推进公路工程行业发展。为此,本文在全面掌握水泥搅拌桩加固原理的基础上,结合具体案例,对公路软基处理中水泥搅拌桩施工技术要点进行了分析与探讨。

关键词:水泥搅拌桩技术;软基处理;加固原理

1 工程概况

某公路工程属于冲湖积平原,地貌类型较为单一。自然地面标高为1.20~2.60m。据现场勘查可见,本路段存在较为深厚的淤泥质软土,软土路基的含水量大、承载力低,不能满足施工需要,有必要采取处理措施。目前在公路工程软土路基处理过程中,主要的技术措施包括换填法、排水固结法、强夯法、水泥搅拌桩法等。这些处理方法各有自己的特点和优势,能有效满足软土路基处理需要,其应用效果也比较明显。本文以水泥搅拌桩为例,通过正三角形布设水泥搅拌桩加固软土地基。

2 公路软基处理中水泥搅拌桩施工技术要点

2.1 施工准备工作

为确保软土路基处理效果,提升公路工程质量,施工前需要详细开展现场调查,掌握公路工程软土路基的基本情况。然后做好施工准备工作,为正式开展施工,提高软土路基处理效果奠定基础。

(1)施工材料准备。提高对施工材料质量控制的重视程度,采购质量合格的原材料,保证质量合格,使其有效满足水泥搅拌桩施工需要。构建好水泥库,合理确定水泥库的面积和水泥库存量,为提升施工效果奠定基础。水泥搅拌桩一般使用级配为32.5号的普通硅酸盐水泥施工,施工前安排专业人员开展试验、检测和质量验收。一般送往中心试验室或送给监理工程师,由他们开展试验检测,保证质量合格,進而有利于提高软土路基处理效果。

(2)机械设备选择。选用综合性能良好的施工机械设备开展施工,做好设备质量检测和验收工作,促进其综合性能得以最佳发挥,为提高水泥搅拌桩处理效果和软土路基施工质量奠定基础。目前常用PH-5和PH-7两种桩机,最大施工深度约18m。施工前开展机械设备质量检测,做好设备调试工作,为提升软土路基处理效果创造便利。

(3)施工场地平整。软土路基处理前,需要平整施工场地,将垃圾、杂物、碎石等及时清理干净。并在路基一侧开挖排水沟,确保雨季施工过程中不出现积水现象,也为水泥搅拌桩施工创造良好条件。如果是场地低洼的地方应回填黏土,每层厚度在30cm左右为宜。通过整平施工场地,能够为软土路基处理和工程质量提升提供良好条件。

2.2 施工工艺流程

(1)施工控制及轴线布设。检查、复核所有坐标控制点、水准点,待确定无误之后,在整个施工范围内通过全站仪测设基桩轴线控制点,并记录好工程定位情况。要求必须在允许偏差内控制好各点位位置,避免影响后期施工质量。

(2)设备安装及调试。搅拌桩机进场之后,需安装好设备,并做好工前调试工作,保证各个设备运行正常,避免施工中出现设备故障,影响施工进度。

(3)机械就位。安装、调试完桩机,需及时就位,调整好平整度,并做好固定支撑工作,保证在施工过程中不会出现倾斜、位移等问题。

(4)切土预拌。施工中,需先将搅拌机电机开启,随后把卷扬机内钢丝绳放松,沿导向架方向让搅拌机持续搅拌、下沉,但需严格控制下沉速率。为避免钻头和排水板碰撞,第一次下沉要达到设计深度。

(5)喷浆搅拌提升。在搅拌机预搅下沉的过程中,可通过后台进行固化剂浆液的拌制,在浆桶内搅拌浆液的时间需控制在90s以上,一般可选择慢速搅动电机在储浆桶内连续不断地匀速、缓慢地搅拌,避免浆液沉淀,影响使用质量。当搅拌机下沉到指定位置之后,需及时将灰浆泵启动,当浆液注满之后,可同时进行喷浆及搅拌机提升工作,但需合理控制提升速度,以每分钟50cm以内为准。

(6)重复搅拌。搅拌机喷浆提升位置达到设计顶面标高的情况下,需及时将灰浆泵关闭,且排空集料斗内的浆液。此时,为保证软土内均匀拌和浆液,需重新放下搅拌机,进行下沉、搅拌施工,随后向设计标高以上50cm处提升,并做再次搅拌施工,以此增强桩身承载力。

(7)移位清洗记录。完成上述施工作业之后,即可进行下一桩施工。要求成桩之后,清理干净输浆管路,避免水泥结块。并定期将灰浆泵拆开进行清理。在整个施工过程中,必须指派专人做好记录工作,保证桩深、时间记录无误。

2.3 质量控制措施

公路软基加固施工中必须加强施工质量控制需要全员参与、全过程管理,强化监督管理手段,采取科学有效的质量管理及控制措施。一是建立健全质量保证体系,从组织、人员、制度三个方面抓起,通过建立各种制度来保障施工质量,详细检测水泥搅拌桩施工所有阶段的质量,定期对施工记录进行检查,并将其作为评价成桩质量的重要依据,如发现问题,需及时找出原因,采取切实可行的措施进行处理。并按照设计要求,规范施工行为,最大限度避免出现桩体误差,合理控制施工偏差。二是加强施工过程质量控制,从开工、施工和竣工鉴定上严格把关,对工作法规和相关的制度不断完善,对相关职责和权利不断强化,对工程的进度、质量和成本进行有效控制,严格按照设计图纸及技术规范的要求进行施工或返工;三是制定质量奖惩措施,对于施工质量符合设计要求的给予奖励,工程质量不合理的立即返工并进行处罚,通过质量奖惩措施引导施工人员树立质量意识,不断提高技术水平,鞭策和警示施工人员按照设计要求进行施工,以保障施工质量。

3 结束语

总之,软土地基具有强度小、压缩性高、稳定性低等缺陷,若软土地基不处理直接用于公路施工,将无法满足公路路基承载力等需求,甚至出现严重质量隐患。水泥搅拌桩作为一种高效、简便、快速的复合地基处理技术,在公路软基加固施工中的应用,可提高路基承载力,有效控制不均匀沉降。为此,在公路施工中,必须重视水泥搅拌桩技术的应用,规范施工工艺,只有这样才能更好地提升工程整体质量,延长工程使用寿命。

参考文献:

[1]王峰娟.公路工程沥青路面施工技术与质量控制策略[J].交通标准化,2014(08):39-41.

[2]王佳伟.公路软基水泥搅拌桩应用探讨[J].华东公路,2017(02):93-94.

[3]肖启艳,李国太.装配式混凝土结构质量控制研究综述[J].九江职业技术学院学报,2018(03):21-24.

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