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时间:2018-10-13
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1、浅谈粉喷桩在湿软路基中的应用:根据105国道济宁西环段湿软路基粉喷桩的实际施工,介绍了粉喷桩的施工方法及检测方法,为以后的施工提供了参考数据 关键词:粉喷桩湿软路基 1、工程地质概况 105国道济宁西环段,是105国道穿越济宁市区的改线路段,一级公路。在K3200~K9386.78段约6.2公里穿过稻田区,局部路段为老湖底淤积,地下水位高。该地区为黄河冲积平原,地势平坦,根据野外钻探揭露地质情况,结合原位测试及室内土工试验等资料综合分析,地层及主要指标见下表: 土层指标一览表 注:上表
2、十字板剪切强度为现场所测的平均值。 另外,该段地下水位在0.5~2.0米之间,化学类型为HCO3-·Cl-Ca·Na,矿化度为1.4g/l,对普通硅酸盐水泥无侵蚀性。由上资料分析知,②、③层强度小含水量大,地下水对地基具不良影响。经计算,对于高填土路段,天然地基无法满足路基稳定性要求,沉降超出规范要求,为了保证路基稳定性,减少地基沉降,在进行多种方案比较后,最终确定了实施方案,即采用粉喷桩处理高填方路段地基(K3228—K3410),同时结合粉煤灰轻质路堤,减少路堤自重,进一步减少路基沉降。 2、湿软路
3、基粉喷桩的设计粉喷桩是以水泥为固化剂,利用深层搅拌机械对原状软土进行强制搅拌,经水泥与软弱土之间的离子交换作用、凝结作用、化学作用等一系列作用,而生成一种特殊的具有较高强度、较好特性和水稳定性的混合柱状体。它与原位软土层组合成复合地基,对提高软土地基承载力,减少地基沉降具有明显效果。 根据提交的地质资料,委托山东省交通规划设计院进行设计。设计单桩承载力为120KN,桩长6.5米,每延米桩长水泥用量为50公斤,90天无侧限抗压强度为0.9Mpa;为控制施工沉降速率,在K3231(填土厚度最大处)设置沉降观测
4、点一组。 3、湿软路基粉喷桩的施工 3.1成桩试验 按照施工规范要求,粉喷桩施工前必须进行成桩试验,应达到以下要求,并取得以下技术参数: 1)满足设计喷入量的各种技术参数,如钻进速度、提升速度、喷气压力,单位时间喷入量等; 2)确定搅拌的均匀性; 3)掌握下钻和提升的阻力情况,选择合理的技术措施; 4)根据地层、地质情况确定覆喷范围,成桩工艺性试验桩数不宜少于5根。 根据要求,本工程成桩工艺性试验桩共10根,掌握的各项技术参数为:钻进速度V=0.5~0.8m/min;提升速度VP=0.5~0
5、.8m/min;搅拌速度R=30~50转/min;空气压力P=0.2~0.4Mpa;水泥用量误差不得大于1.0%。 3.2施工步骤 1)施工前,先清除场内杂草,平整场地,采取必要措施排除路基范围内地表水; 2)施工放样,根据设计要求,对所有桩位准确放样; 3)移动钻机,使钻头对准已放样的设计桩位,调平钻机使其达到要求; 4)启动钻机,空压机送风,待钻头转速正常,边旋转边下沉,直至达到设计深度; 5)喷粉机开始喷粉,钻机边提升喷粉边搅拌,达到地面下0.5米时停止喷粉; 6)按设计要求进行二次搅拌
6、,以提高桩体搅拌均匀及强度; 7)关闭搅拌机,钻机移位至下一设计桩位开钻。 3.3施工要求 钻机进场后,应对钻机的电流表、压力表、水泥计量装置等进行标定,满足精度要求方可使用。同时应丈量钻杆长度,并进行标记,以便掌握钻头入土深度。另外还应做到以下要求: 1)注意钻头定位的准确性,防止桩体偏位; 2)为保证粉喷桩垂直度,应将钻机平面调平,以使钻杆对地面保持垂直,使垂直误差在规定范围之内; 3)每一根桩开工后,应连续作业,严格控制喷粉标高和停粉标高,保证桩长和桩的连续性。如因特殊原因停粉,应在排除故
7、障后及时补喷,补喷重叠长度不应小于1米,间隔时间超过12小时时应采取补桩措施。 4、粉喷桩的检测 现场检测方法 1)规范要求的允许偏差的检测。粉喷桩施工时对桩体检测项目如下表: 2)成桩均匀性检测。成桩7天内,在监理工程师在场的情况下,施工单位开挖自检,观察桩体成形情况及搅拌均匀程度。检查频率2%,开挖深度为1.5米。 3)强度检测。成桩28天后,对桩身进行强度检测,除施工单位按要求检测外,后委托山东铁正工程试验检测中心进行整桩取芯检测,分别从桩身上、中、下部取芯,制作Ф70×70强度试件
8、,进行无侧限抗压强度试验,共制作试件24组72个试件。结果如下: 对于上部试件:1.03(Mpa)>0.9R; 对于中部试件:1.00(Mpa)>0.9R; 对于下部试件:1.08(Mpa)>0.9R; 上式中K1=1.65,K2=0.85,0.9R=0.81Mpa;由此知强度评定合格。 4)规范要求的其他项目检测。按监理规定的方法对规范要求的项目逐一检测,特别是成桩前检测的项目,一定要严格要求,对于不
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