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浅谈粉喷桩处理软基施工监理的质量控制措施

2024-06-05 07:52:17 收藏本文 下载本文

“萍萍之恋”通过精心收集,向本站投稿了7篇浅谈粉喷桩处理软基施工监理的质量控制措施,下面是小编整理后的浅谈粉喷桩处理软基施工监理的质量控制措施,欢迎大家阅读分享借鉴,欢迎大家分享。

浅谈粉喷桩处理软基施工监理的质量控制措施

篇1:浅谈粉喷桩处理软基施工监理的质量控制措施

前言

粉喷桩是“粉体喷射搅拌桩”的简称,就是利用专用的喷粉搅拌钻机将水泥等粉体固化剂喷入软土地基中,并将软土与固化剂强制搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土结成具有一定强度的水泥桩体而形成复合地基的一种施工方法。粉喷桩于20世纪70年代首先由日本和瑞典分别提出、推广和应用,我国于80年代初引入此项技术。由于粉喷桩具有能有效减少总沉降量、能承受较大的加荷速率、抗侧向变形能力强、可大大缩短施工期等优点,目前在高速公路建设领域应用得较为广泛。

在以往的工程实践中,粉喷桩处理软土地基施工中常存在如下一些问题:施工单位偷工减料,水泥用量难控制;均匀性差、强度低;沉降得不到有效减少,达不到设计意图;甚至还有沉降量反而增大了等,影响了加固效果。因此,在施工过程中监理人员采取何种科学有效的质量控制措施,确保粉喷桩处理软基的加固效果,成了需要克服的难题。以下本人结合杭宁高速公路浙江段一、二期工程的实践和一期工程“粉体喷射搅拌桩加固桥头软基试验研究” 的科研项目谈一点粉喷桩处理软基施工监理过程中应采取哪些质量控制措施的粗浅认识。

1、粉喷桩施工前监理的质量控制措施

1.1加强对施工机械设备的检验

(1)、每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器,且记录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定或操作时间、深度、喷粉重量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数,防止伪造施工记录。

(2)、桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称必须经过标定,不合格的仪表必须更换。

(3)、每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个0.5Kg重的吊线锤,并画上垂直线。

(4)、在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线,标写醒目的深度。

(5)、钻头直径的磨损量不得大于1cm。

1.2加强对原材料的检验

(1)、粉喷桩所用水泥必须经过试验室抽检,满足规范的要求。并尽量不采用那些产量较小、质量不稳定的小水泥厂生产的水泥。

(2)、水泥的堆放应该符合防雨、防潮的要求,严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。

1.3施工前必须进行工艺试桩

不同地段具有不同的地质条件,为了克服盲目性,确保粉喷桩加固地基收到预期的效果,在粉喷桩施工前必须进行工艺试桩,试桩数量不少于5根。试桩的目的是:

(1)提供满足设计喷粉量的各种操作参数。如管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、钻进速度、搅拌速度等。

(2)、验证搅拌均匀程度及成桩直径。

(3)、确定该地质条件下,符合质量要求的合理掺灰量。

(4)、确定该地质条件下,合理的工艺流程。

(5)、确定进入持力层的判别方法。

2、粉喷桩施工过程中监理的质量控制措施

粉喷桩施工过程中,监理人员重点要控制好三个重要施工环节和日水泥用量、日进度两个指标。

2.1三个重要施工环节的质量控制措施

2.1.1桩长按进入持力层控制

根据本项目“粉体喷射搅拌桩加固桥头软基试验研究”科研项目成果,与塑料排水板处理方案相比,采用粉喷桩处理沉降量要减小25%~49%,沉降的分布亦有明显的改变,在桩身范围内的沉降量减小很多,而桩尖以下的软土沉降量有所增大。在桩长11m范围内的沉降量与桩尖以下沉降量的比值达1:1.5。而且由于大部分荷载由桩体承受,所以桩周土中孔隙压力较低,而桩尖以下土体中的孔隙压力较大,而且很难消散,因此,粉喷桩宜尽量打至持力层上(一般控制为qc=800kpa),并且进入持力层50cm左右。在施工过程中,桩底设计标高往往与持力层并不一致,施工单位容易出现桩长以设计标高控制的现象,如在桩尖下尚留几米软土,根据科研成果,则会有较大的工后沉降量,由于排水不畅,预压很长时间也很难稳定。故粉喷桩实际施工桩长应按进入持力层控制。判别是否进入持力层的方法可由钻机钻到最深时的下钻速度和电流表的读数来判定,这两个参数是在工艺试桩时由监理确定,一般是下钻速度0.5米/分,电流值是额定电流值的125%以上。

2.1.2粉体计量控制

粉喷桩的质量好坏与水泥掺入量的多少及喷粉的均匀性有直接的关系,因此,如何来计量粉体是控制的'关键。目前一般较为常用的是电子称重法与钻机深度相结合的计量装置,它能在记录上反映深度、相对应每延米的喷粉量、总灰量等。粉体计量控制主要应注意以下两点:

(1)、要保证喷粉的均匀性,关键是掌握好钻头的提升速度。因水泥喷入为人工控制,必须避免出现为满足每米喷粉量的要求,施工人员根据记录器显示凑数字,而认为导致的喷粉不均匀现象。对于直径一定的粉喷桩来说,粉体发送器单位时间内水泥的喷出量Q与搅拌轴提升速度可由下式来确定:

Q=π/4.D2.R.S.V

其中:D:钻头直径(m);

R:软土的容重(t/m3);

S:水泥掺入比;

V:钻头提升速度(m/min)

(2)、从开始喷灰到钻头处出灰有一定时间,钻机钻至桩底后,必须预喷停留一段时间,方可提钻。停留时间由管道长度等确定。喷灰时,水泥在管道内的输送速度大约为1m/s,如管道长40米,钻至桩底后即喷粉提钻,则桩底实际少灰长度接近1米,反而搅动破坏了桩底原状软土,使沉降量加大。

2.1.3复搅控制

水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩桩体强度的关键因素。大量的施工实践已充分证明粉喷桩复搅与不复搅的质量相差甚大。钻头喷出的粉体往往呈脉冲状,若不充分搅拌,粉体在桩中呈现层状,形成一种“夹生”,这样的桩即使水泥掺入量再多也没有强度。复搅的作用在于通过充分的搅拌使粉体与土及水得到比较完全的接触与作用,促使桩体的形成。为了确保搅拌的均匀性,施工时要严格掌握好钻机提升速度、搅拌叶旋转速度等,并应尽量采用全桩复搅以保证质量。当桩长较长、土体天然含水量较高、粘性重时,应采用“二喷二搅”的施工工艺,即:钻进―钻至桩底后慢档提升、喷灰、搅拌至停灰面―钻进、复搅复喷至桩底―提升、搅拌至停灰面―移位。防止出现“沉桩”现象。

2.2日水泥用量与日进度指标的质量控制措施

(1)、现场监理应全过程旁站,旁站过程中,应随时抽查钻机的水平度和垂直度、钻进深度、喷灰深度、停灰标高、复搅深度、喷灰的管道压力、灰罐内的水泥加入量、剩余水泥量等,并作好相应检查记录。

(2)、现场监理应及时收取记录器打印记录,并校核时间、桩号的连续性等,防止出现弄虚作假现象。每日施工结束后,所有打印记录应由现场监理检查合格后签字认可。

(3)、现场监理应在每日施工结束后对施工现场水泥用量和记录器打印记录中的水泥用量加以统计、对比,并记录在当天的监理日志中。当两者误差大于5%时,必须查

明原因后方可在打印记录上签字认可或采取补桩等处理措施。

(4)、现场监理应核对前后左右的桩的深度和成桩时间,如果深度相差较大或相同深度的桩成桩时间相差很大,则认为存在搅拌不匀或弄虚作假,并应采取补桩处理。

(5)、现场监理应根据钻杆的提升速度、每台桩机的日工作数等,确定每日完成延米数和每根桩的施工时间。如果某台桩机完成的延米数超过规定值较多或某根桩记录器打印记录显示时间少于规定值较多,则认为存在搅拌不匀或弄虚作假,并应采取补桩处理。

3、事后检测阶段监理的质量控制措施

粉喷桩施工完成后,应按规定频率进行取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验。检测时,现场监理应全过程旁站,对取芯、单桩及复合地基承载力试验的桩,应由监理工程师指定。对检测发现的问题,如未穿透软土层、部分断灰、喷灰不均匀、强度不足等,应严格进行加密、补桩等处理。

取芯时,取芯位置应取在桩径1/2处,而不应取在桩中心处,因粉喷桩桩体中心是钻杆占据的空间,成桩后中心部位强度较低,易造成桩体强度偏小的假象;钻孔取芯时要注意保持钻机平衡,避免因钻杆倾斜而造成斜孔,导致取芯失败;取芯长度应比桩长长50cm左右,以检验桩底土性状。

在粉喷桩检测方法中,应以取芯试验为主,通过该方法,可以直观地掌握整个桩体的完整性、搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、是否达到持力层、含灰量的多少等。

结语

通过杭宁高速公路浙江段一期工程“粉体喷射搅拌桩加固桥头软基试验研究”科研项目的研究和一期工程粉喷桩处理软基施工的实践。我们在二期工程粉喷桩处理软基施工监理过程中采取了有针对性的质量控制措施,有力地保证了粉喷桩处理软基的施工质量和处理效果,根据二期工程通车后情况来看,达到了预期的目的,有效地减少了桥头沉降。

参考文献

[1]:《粉体喷射搅拌桩加固桥头软基试验研究》课题组 粉体喷射搅拌桩加固桥头软基试验研究 ;

[2]:《地基处理手册》编写委员会 地基处理手册 北京 中国建筑工业出版社 1993;

[3]:张诚厚、袁文明、戴济群 高速公路软基处理 北京 中国建筑工业出版社

篇2:粉喷桩处理软基施工中的质量控制

粉喷桩处理软基施工中的质量控制

分别对粉喷桩施工前、施工过程中和成桩检测三个阶段的质量控制做了阐述.

作 者:武存国  作者单位:衡水公路工程总公司 刊 名:黑龙江交通科技 英文刊名:COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG 年,卷(期): 32(5) 分类号:U416.1 关键词:粉喷桩   质量控制   施工  

篇3:粉喷桩在公路软基处理施工技术应用研究

粉喷桩在公路软基处理施工技术应用研究

针对软土地基高填方路填土沉降难以控制,通过贵黄高速公路粉喷桩处理软土地基的成功实践,系统分析粉喷桩的施工经验和各种技术措施以供参考.

作 者:刘德银 赵伟霞 张广林  作者单位:黑龙江大兴建筑安装有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150091 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2009 “”(26) 分类号: 关键词:道路工程   软基处理   粉喷桩   控制  

篇4:浅谈粉喷桩处理软基的处理与施工工学论文

浅谈粉喷桩处理软基的处理与施工工学论文

摘要:结合路基软圭埋置厚度大于三米的软土路段粉喷桩处理实例,对软基加固的机理、地基设计、施工工艺流程以及效果检验加以探讨。

关键词:粉喷桩;处理;软土地基;施工工艺

1概述

路基不均匀沉降是造成水泥砼路面断裂破坏的主要因素之一。某路多处位于淤泥质粘土,土质松软,承载力极低。在这样的地质条件下修筑路堤,路基沉降量大,稳定性差。若不对其进行有效地整治,将来势必造成水泥混凝土路面破坏。某路勘察设计阶段勘探钻孔19个,人工挖孔7个,且孔点位置大都分布于桥位处,对线路的地质情况勘探极少。工程开工后,发现原路基软基段与施工设计图相差甚远。因此对该路基重新进行勘探,共钻孔96个,总进尺638米,基本掌握了软土路基的分层、埋深以及物理力学性质等。根据软土路基土的分布情况,经专家与设计代表共同讨论决定:软土埋置厚度小于3m处,采用“清淤换填透水性材料”;软土埋置厚度大于3m的深层软土地段,采用粉喷桩复合地基进行加固处理。这样,既消除了工程隐患,又缩短施工工期,保证了施工的正常进行。

2粉喷桩加固软基的机理

粉喷桩加固软土技术是利用水泥作为固化剂,通过专用的深层搅拌喷射机械,将粉状的胶凝材料喷入地层深部,凭借钻机回转钻头叶片与原位软土均匀搅拌混合并吸收地下水,经一系列的物理化学反应,随着时间的推移,形成具有整体性强、水稳性好和高强度的柱体(即粉喷桩)。使软粘土硬结形成具有一定的强度、压缩性和渗透性较低的水泥土固体,从而达到加固路基的目的。

当水泥和软土拌和后,水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反应,形成水化物。这些水化物有的进一步硬化,形成能吸收大量自由水的水泥石骨料;有的则与周围具有一定活性的'软土颗粒发生反应,其中钙离子与软土矿物表面所带的钠离子、钾离子等进行离子交换,通过离子交换作用和团粒化作用使较小的土颗粒形成较大的土团粒。通过凝硬反应,逐渐生成不溶于水的稳定的结晶化合物,从而使土的强度不断提高。

通过离子交换作用和碳酸化作用形成了一定范围的桩周土硬壳层,从而形成了刚度和强度相对较高的水泥土柱体。由于土和水泥水化物之间的物理化学反应过程进行缓慢,因此水泥土柱体的强度随时间增长而不断增加。

3粉喷桩复合地基设计

该路深层软土地基基础设计为粉喷桩复合地基,桩径D=500mm;相邻桩的净距1.3m,并采用梅花式布置,有效桩长平均约为5m(至持力层);固化剂采用425#普通硅酸盐早强水泥,因地层中有机物含量和含水量较高,为保证桩身质量,经取样配方试验,拟定水泥掺合比为15%~18%(即58kg±5kg/m);施工结束后进行动测试验,以检查桩的完整性和桩长;桩的抗压强度须满足825KPa(28天)或1100KPa(90天)。

4影响桩体强度的主要因素

影响桩体强度的主要因素有:水泥掺合比、水泥标号、龄期、土的含水量、土中有机质含量等。其中以龄期、水泥掺合比、土的含水量影响最为显著。

4.1水泥土的强度随龄期的增长而增长,其强度增长规律既不同于水泥砼,也不同于石灰土。水泥土的龄期在1~28天内,强度增长较快;超过28天后,强度仍有较大增长,但增长速度已明显减缓;90天龄期后强度略有增长,但长幅已很小。在实际工程中,一般以7天或28天龄期的无侧限抗压强度作为水泥土的强度设计标准值。

4.2水泥掺合比对水泥土的强度影响较大。施工前,应取所用水泥和有代表性的对水泥土强度影响最不利的软土,按设计要求进行水泥土标准试验,以求取最佳的掺合比。当实际掺合比小于最佳掺合比时,水泥土固化反应弱,水泥土比原状土强度增长甚微,加固效果不明显;当掺合比大幅超过最佳掺合比时,水泥土强度增长随掺合比增加增幅而减缓,费用与效果比不合理,导致成本加大,或产生浪费。规范规定的掺合比范围为7%≤aw≤15%。在实际工程中掺合比的选用还应根据土质和加固土的含水量,通过室内试验确定。本工程采用水泥掺合比为18%。

4.3加固土含水量对水泥土的强度有明显影响,含水量愈小,无侧限抗压强度愈大,反之则愈小。当含水量达到一定值后,按规范推荐的最大掺合比已不能保证达到设计强度要求,因此,从经济、合理、有效的角度,在保证水泥土桩强度满足设计、规范要求的前提下,对于含水量较小的软土可适当降低掺合比;而对软土含水量过大的地段宜增大掺合比。具体掺合比的选用应根据试验确定。

5施工流程

5.1做好粉喷桩开工前的施工组织设计,机械、人员、原材料必须准时到位,对技术人员、机械操作人员进行上岗前培训,设计人员进行技术交底,对水泥批量进行抽查试验合格后才能使用,制定操作机手的岗位职责及操作规程。

5.2施工前应做好场地的平整工作。该路软土地基加固区皆为稻田或洼地,且部分已开挖,场地很软,自重10T的桩机在其上施工会导致陷机,严重影响施工进度,故施工前应在场地表面回填50cm厚稳定性好的砂砾土。复核好测量基线、复测桩位高程。为准确控制钻杆深度,应在基台上做控制深度标尺,以便施工中进行观测、记录。 5.3做好工艺性试验桩(不少于10根),桩的位置在有代表性的软土段。通过试验桩掌握机械性能、地层情况、钻机下钻和提升速度、各操作手的配合、下钻和提升遇到的阻力、单位时间喷灰量、复搅工艺等因素对成桩质量特别是桩强度均匀性的影响,通过检测认可后确定其技术参数,作为正式施工依据。

5.4采用Ph-5型(2台)粉喷桩机施工,配有喷灰机和两台空压机。喷灰机和空压机应根据场地的施工要求,尽量放在便于钻机行走作业、便于上灰加料、便于设备安装及操作的平坦位置。喷灰机和空压机一定要安平牢靠,尤其空压机为克服其振动影响应在其底座下垫木且将风管卡牢,以防脱落。

5.5为了喷灰量的均匀性和搅拌均匀必须恒压喷灰,提钻喷灰应用慢挡(0.5m/min),钻进和复搅用中速档(不大于0.8m/min)。

5.6严格控制喷灰时间和停灰时间,不得中断喷灰,严禁在尚未喷灰的情况下进行钻杆提升作业。如遇机械故障等原因,喷灰中断时必须复打,复打重叠孔段应大于1m。

5.7本工程粉喷桩加固地段软土厚度均在5m以内,为确保质量,设计要求粉喷桩必须打穿软土层,桩底置于持力层基岩上,并要求整桩复搅。

5.8水泥粉喷桩掺灰量沿桩长都应均匀并达到设计要求,必须坚持每延米计灰,如发现某延米喷灰量少于设计喷灰量时,为保证桩身强度,应及时补喷灰,补喷灰后,其灰量应不小于设计喷灰量,搭接长度不小于50cm。灰量计量装置应经常检查,确保计量精度。

5.9试验表明,当土层含水量较低时,水泥粉喷桩桩身呈疏松状态,其强度较低。因此,对较干土层(如硬壳层),施工时要适当加水,使其含水量控制在45%≤W≤60%范围内,以利于成桩均匀,保证桩身强度。含水量较大的土层,水泥土强度会降低,因此要适当增加掺灰量。

5.10水泥粉喷桩桩头必须按设计要求处理,砍桩头后(长度约为50cm),桩头不平部分应用10#水泥砂浆调平;若桩头砍后低于设计标高,应用15#细粒料砼调整;若桩头强度满足设计要求,并且桩顶标高与设计标高误差不超过±5cm,可不砍桩头。

5.11为提高地基承载力和协调地基变形,我们在粉喷桩上加铺设两层土工格栅。先在桩顶上铺筑50cm厚的砂,调平后铺设土工格栅。土工格栅铺设要求平整,不能褶叠。

5.12考虑到水泥粉喷桩实际成桩直径要比设计直径(50cm)大(在较软土层中,实际成桩直径约为60cm)。为保证桩身设计强度,喷灰量应以实际桩径计算,实际喷灰量不得小于该计算值。

5.13水泥粉喷桩施工质量保证体系必须健全,坚持在没有质量旁站人员情况下不准施工的原则,以保证施工质量。

6加固效果检验

桩体取样强度试验。在粉喷桩完成后28天内,在水泥土桩身有代表性的部位连续取芯,进行无侧限抗压强度试验,与同龄期的室内无侧限抗压强度进行比较,以检验现场搅拌质量。取芯时要注意不要把试样压碎,以免影响强度,芯样的外径以5cm≤Ф≤10cm为宜。

结束语

从该路软土路基加固处理的工程实例来看,要确保粉喷桩加固软土路基的工程质量,就必须按设计要求施工,施工前做好施工组织设计,施工时认真执行有关技术操作规程,方可取得良好的施工效果。

参考文献

[1]JTJ017-96,公路软土基路堤设计与施工技术规范[S].

篇5:水泥深层搅拌桩-粉喷桩处理软基的施工控制

水泥深层搅拌桩-粉喷桩处理软基的施工控制

本文结合粉喷桩处理软基的施工实践,总结介绍了粉喷桩应用于公路软基处理的施工准备、施工工艺、施工控制、质量检验等控制环节.

作 者:王青 刘正强  作者单位:信阳市平桥区公路管理局,河南,信阳,464100 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(25) 分类号:U4 关键词:软基处理   粉喷桩   施工控制  

篇6:粉喷桩配合土工格栅处理软土路基的施工方法

粉喷桩配合土工格栅处理软土路基的施工方法

粉喷桩配合土工格栅处理软土路基属一种软土地基的特殊加固方式,在对软土地区进行粉喷桩配合土工格栅处理软土路基加固时必须严格进行控制,否则极易留下质量隐患.本文主要介绍武吉高速公路D4标段软土土路基粉喷桩配合土工格栅处理软土路基的`施工情况,可供以后施工软土路基粉喷桩配合土工格栅处理软土路基时借鉴.

作 者:舒辉 余晓敏  作者单位:舒辉(抚州市赣东公路设计院)

余晓敏(南昌市公路桥梁工程处)

刊 名:江西建材 英文刊名:JIANGXI BUILDING MATERIALS 年,卷(期):2009 “”(2) 分类号:U4 关键词:粉喷桩   配合   土工格栅   处理   软土   路基   施工   方法  

篇7:预应力管桩处理高速公路软土地基施工质量控制

预应力管桩处理高速公路软土地基施工质量控制

预应力管桩是一种软基处理方法,通过管桩、桩帽、铺筑碎石土垫层和钢塑格栅共同构成复合地基,达到加固地基的目的,具有施工质量容易控制,处理效果好等优点.本文重点对预应力管桩施工过程中的质量控制要点进行了阐述,供同行参考.

作 者:王美荣  作者单位:山西省交通建设工程监理总公司,山西太原,030012 刊 名:科技风 英文刊名:TECHNOLOGY WIND 年,卷(期):2010 “”(7) 分类号: 关键词:预应力管桩   软基处理   分号控制   要点  

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