李 先 (安徽慧博建設(shè)有限公司,安徽 馬鞍山 243001)
馬鞍山博望東區(qū)污水處理廠基礎(chǔ)工程,采用φ500粉噴樁,樁長為4m~14m。當(dāng)打樁電流較小、軟土層較厚時,樁長按進入4層黏土層1m控制。單樁承載力設(shè)計值為100kN,地基承載力160kPa。
粉噴樁施工,主要是在軟基中加入水泥等粉體通過強制攪拌制成樁體,可以起到縮短工期、加固地基、減少沉降的作用。
粉噴樁是通過專用的樁機將粉體加固材料送到軟土層中,通過鉆機的強制攪拌作用,使土、粉體、水形成柱狀加固體,從而提高軟基的穩(wěn)定性和力學(xué)性能。成樁體本身擁有較大的抗剪阻力和很好吸水效果,可以促進樁間土的收縮,擴大摩擦力,起到增強支撐力、防止滑動破壞、抑制側(cè)向變位、降低地基沉降量、提高軟基穩(wěn)定性的作用。
粉噴樁施工嚴(yán)格按現(xiàn)行法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ 79)進行施工。根據(jù)氣候、地質(zhì)、環(huán)境、材料和合理配合比等作為質(zhì)量控制的理論依據(jù)。
嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ 79)的規(guī)定。在粉噴樁施工前必須進行工藝試樁,試樁數(shù)量≥5根,以提供滿足設(shè)計的各項操作參數(shù)。如噴粉管道的長度和壓力、噴粉量、鉆機速度等。根據(jù)試樁的檢測結(jié)果,驗證配合比,得出最佳成樁施工方案。
根據(jù)工程特點編制專項方案并組織報審。熟悉圖紙和勘察報告等有關(guān)資料,明確施工的重點和難點,建立自檢、互檢、專檢和三級安全技術(shù)交底制度。
單位時間(1min)內(nèi)粉體發(fā)送器的噴粉量,按下列公式計算確定。例如:
D―鉆頭直徑為0.5(m),R―地基土的干容重為1.7(t/m3),S―粉體摻入比為 12%,V―鉆頭提升速度為 1(m/min),水泥用量為:
Q=π× D2/4×R×S×V
Q=3.14×0.5×0.5/4×1.7×12%×1=0.4(t/m)。
樁位布置順序:自中間向兩邊、自中間向四周、自一邊向另一邊等方式進行施工。
①自中間向兩邊
②自中間向四周
③自一邊向另一邊
施工工藝:施工準(zhǔn)備→樁機就位→正轉(zhuǎn)鉆至設(shè)計樁底標(biāo)高→預(yù)噴停留一段時間方可提鉆→反轉(zhuǎn)提鉆同時噴粉攪拌→升到設(shè)計標(biāo)高后,再向下復(fù)鉆→重復(fù)攪拌提鉆→升到設(shè)計標(biāo)高后停機→樁機移位至下一根樁施工。
3.4.1 施工準(zhǔn)備
進場后,先做好場地清理平整,根據(jù)設(shè)計圖紙測量的標(biāo)高數(shù)據(jù)來確定樁頂標(biāo)高,根據(jù)已提供位置控制點,按樁位布置圖進行放線,用鋼尺量出每一根樁的中心點,插入標(biāo)簽(注明樁的編號),并報監(jiān)理進行檢驗,確保樁位準(zhǔn)確后方可施工。
3.4.2 樁機就位
樁機組裝后(鉆架上要有反光刻度線),經(jīng)現(xiàn)場驗收合格并報監(jiān)理批準(zhǔn)以后,移動至樁位,使鉆頭中心對準(zhǔn)樁位中心,調(diào)整樁機平臺、導(dǎo)向架、鉆桿垂直。然后調(diào)正機身,調(diào)正機身采用線墜找正法(在主機塔架上掛一重錘),使得主桿與線墜拉線保持平行。
3.4.3 成樁施工
工程質(zhì)量檢查(測)記錄
①鉆進。鉆頭接近地面時,啟動空壓機,鉆進速度可根據(jù)土質(zhì)的軟硬決定。鉆機正轉(zhuǎn)并垂直鉆至設(shè)計樁底標(biāo)高時,必須預(yù)噴停留一段時間方可提鉆。第 一 次提鉆噴粉時應(yīng)在樁底停留30s,進行磨樁端,余粉提鉆過程中全部噴入樁體,且在樁頂進行磨樁頭,停留時間為30s。若鉆進至樁底后立即提鉆噴粉,則樁底會出現(xiàn)少粉現(xiàn)象,影響整樁的質(zhì)量,使沉降量加大。
②提鉆噴粉攪拌。鉆機反向轉(zhuǎn)動提鉆,啟動粉體發(fā)送器,待粉體送到噴粉口(約1min)后,在提升的同時,粉體發(fā)送器(控制輸灰管長度)將粉體噴入土體中繼續(xù)攪拌。根據(jù)電子稱重設(shè)備顯示的噴粉量調(diào)節(jié)電機速度,邊噴粉、邊攪拌、邊提升、邊壓實,嚴(yán)格控制噴粉時鉆機的速度。當(dāng)提升到設(shè)計停灰標(biāo)高后,應(yīng)慢速存原地攪拌1~2min。如發(fā)生意外而停止噴粉影響樁身質(zhì)量時,應(yīng)在12h內(nèi)補噴,補噴重疊長度≥1m,否則應(yīng)重新施樁,新樁距報廢樁(廢樁要準(zhǔn)確標(biāo)記)距離不能大于樁距的15%,并填在施工記錄中備查。提升時管道壓力不得過大,防止鉆孔泥水向孔壁四周擠壓形成空洞。當(dāng)提鉆到設(shè)計樁頂標(biāo)高以上約50cm時停止送粉,關(guān)閉送粉閥門,但仍需攪拌。以防止粉體溢出,造成不必要的浪費。迅速調(diào)整鉆機進行重復(fù)攪拌向下鉆。
③復(fù)拌。復(fù)拌是保證土、粉體、水拌和均勻的必要措施。為了確保攪拌的均勻,整根樁均應(yīng)復(fù)攪1次,樁身上部1/3的樁長范圍內(nèi)復(fù)攪2次,復(fù)噴1次。加固范圍內(nèi)土體的任何一點均應(yīng)攪拌20次以上。通過充分的攪拌使土、水、粉體得到比較完全的接觸與作用,促使樁體的形成。
若樁較長、土的含水量較高時,應(yīng)采用“多噴多攪”法施工,即“鉆進至樁底后慢檔提升、噴粉、攪拌至?;颐妗@進、復(fù)攪復(fù)噴至樁底→提升、攪拌至?;颐妗莆?。
重復(fù)攪拌結(jié)束后,關(guān)閉空壓機,打開閥門,減壓放氣,鉆機提升至停灰面頂旋轉(zhuǎn)1min,將鉆頭提離至地面20cm,鉆機主電機停機,成樁結(jié)束。
④機械移位。待該樁施工完成后,開動液壓步履裝置移動樁機至下一樁位,重復(fù)進行下一根樁的施工。
粉噴樁屬于隱蔽工程,晝夜連續(xù)施工,在現(xiàn)場必須有專人會同監(jiān)理旁站,并對每根樁進行完整的施工記錄報監(jiān)理簽認,做好影像與文字資料同步并歸檔。
粉噴樁可以有效的提高軟基的承載力,降低軟基的沉降量,起到減少沉降、加固地基、提高軟基穩(wěn)定性的作用,具有經(jīng)濟合理、工期可控制、安全可靠、振動小、環(huán)保、穩(wěn)定等特點,是一種軟基處理的可靠施工方法。