丽景大厦工程软基处理采用水泥搅拌桩复合加固技术, 搅拌桩直径为φ500, 中心距为150cm, 水泥掺入量不少于15%~20%。采用8台GZB-550型水泥搅拌桩机分四个施工段同时进行施工。采用“四搅四喷”的施工方法, 固化剂采用32.5R普通硅酸盐水泥, 水泥掺量为被加固湿土的质量的20%, 水灰比为0.45~0.55, 早强减水剂的掺量为水泥用量的2.0%, 石膏的掺量为水泥用量的3.0%, 加水调制成特定活性的水泥化学浆液, 再用水泥搅拌机械设备送其至地下设计部位, 与机械动力搅碎的土层拌在一起, 形成具有一定强度的桩体, 从而起到加固地基的作用。
1 水泥搅拌桩施工
1.1 工艺原理
搅拌桩施工垂直度允许偏差为1.5%。水泥搅拌桩采用“四搅, 四喷”的施工方法。在施工过程中应控制喷浆提升速度不大于0.8m/min。水泥搅拌桩在成桩后7天内用轻便触探器钻取极身加固土样, 观察搅拌均匀程度和判断桩身强度, 触探点位置在桩径方向1/4处, 要求触探击数不少于10击, 检验桩的数量应不少于已完成桩数的2%。
1.2 施工要点
施桩时应将施工场地予以平整, 必须清除地上、地下障碍物。遇有明浜、池塘及洼地时应抽水和清淤, 回填粘性土并予以压实, 不得回填杂填土或生活垃圾。
水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩, 数量不得少于2根。设计桩径φ500mm, 桩间间距150cm;钻进喷浆搅拌至设计桩底标高, 应原地喷浆搅拌30s;使用搅拌机制浆时, 每次投料后搅拌时间不得少于10min, 制备好的水泥浆停置时间不得超过2 (hour) ;施工时应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度。固化剂、外掺剂浆液严格按预定配比拌制, 制备好的浆液不得离析。
施工时应确保质量, 压浆时不允许发生断浆现象, 严格控制喷浆、搅拌喷浆和提升速度, 机头提升速度<0.5m/分, 控制重复搅拌的下沉和提升速度。喷浆和提升速度, 必须符合施工工艺规定, 并设专人记录。搅拌桩成桩以后, 将由质检部门、监理、施工单位等对桩的质量进行开挖检测。
1.3 施工技术措施
测量要求:根据桩位轴线控制点, 准确测放桩位误差值≤30mm。
桩机对中:施工时钻头严格对准桩位 (误差20mm) , 调整桩机, 保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度 (垂直度偏差不得超过1.5%) , 桩位偏差不得大于50mm。
浆液配制:严格按0.45~0.5的水灰比配制浆液, 掺入适量的外掺剂水泥掺入比为10%~12%, 纯粘土粉掺入比为5%。按每支桩一池浆的要求, 一次性配制及使用。
钻头检查:每班开工前检查一次钻头, 当钻头直径≤490mm时应及时更换或补焊。
每桩应连续搅拌二次, 即喷浆过程中按钻进、提升、再钻进、再提升的顺序进行, 钻进及提升速度应符合设计要求。
2 水泥搅拌桩施工工艺
2.1 施工工艺流程
测量定位→搅拌桩机就位→预搅下钻→喷浆搅拌提升→重复搅拌下钻→重复搅拌提升至孔口→关闭搅拌机械→桩机移位。
2.2 施工具体工艺
水泥搅拌机到达指定桩位, 使中心管中心对准设计桩位;搅拌头的冷却水循环正常后, 启动搅拌机电机, 放松起重机钢丝绳, 使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉, 下沉的速度可由电机的电流检测表控制, 工作电流不应大于70A。如果下沉太慢, 可从输浆系统补给清水以利钻进。待水泥搅拌机下沉到一定深度时, 即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆, 待压装前将水泥浆倒入集料斗中;水泥搅拌机下沉到设计深度后, 开启灰浆泵将水泥浆压入地基中, 并且边喷浆、边旋转搅拌钻头, 同时严格按照设计确定的提升速度提升水泥搅拌机。待水泥搅拌机提升到设计加固范围的顶面标高时, 集料斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀, 可再次将搅拌机边旋转边沉入土中, 至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面;向集料斗中注入适量的清水, 开启灰浆泵, 清洗全部管路中残余的水泥浆, 直到基本干净, 并将粘附在搅拌头上的软土清除干净。将水泥搅拌机移位, 重复以上步骤, 进行下一根桩的施工。
2.3 搅拌桩桩基检测
施工过程中应随时检查施工记录, 并对每根根进行质量评定。对于不合格的桩应根据其位置和数量等具体情况, 分别采取补桩或加强邻极等措施。搅拌桩应在成桩后7d内用轻便触探器钻取桩身加固土样, 观察搅拌均匀程度, 同时根据轻便触探击数用对比法判断拉身强度。检验桩数量应不少于已完成桩数的2%。
3 水泥搅拌桩质量
配制浆液时, 搅拌时间不小于10min, 不大于2h, 保证制备好的浆液不离析。泵送时应连续, 拌制浆液的罐数及泵送浆液的时间等由专人记录。浆量及浓度必须满足设计要求。因此, 搅拌池须有容量标志, 以保证椎体的水泥浆掺入量, 在钻进喷浆过程发现浆池、浆量不减少时, 即时进行通浆处理, 并进行重搅。施工中密切注意电流变化, 准确判断软土层与下优硬层分界面, 保证桩端进入设计层位。搅拌机预搅下沉时不宜冲水;当遇到较硬上层下沉太慢用电负荷超过额定时, 方可适量冲水。当施工中因故断桩接桩时, 桩深应伸入断桩处下断面下≥1m严禁清水沉桩。
施工中, 由专人负责记录搅拌机每米下钻或提升的时间, 深度记录误差不应大于50mm, 时间记录误差不得大于5s。在施工过程中发现钻头断“叶片”、断浆或下沉 (提升) 速度过快时必须进行重搅处理。所有原始记录, 须经技术人员检查验收, 签字认可, 方可进行下道工序。压装阶段不允许发生断浆现象, 输浆管不能发生堵塞。灰浆泵及输浆管路送水泥前, 管路应保持畅通, 以利输浆。水泥浆内不得有硬结块, 防止吸入泵内损坏缸体, 每日完工后, 需彻底清洗一次, 在喷浆搅拌施工过程中, 如果发生故障停机超过半小时宜先拆卸管路, 排除灰浆妥为清洗。
保证垂直度:为使搅拌桩基本垂直于地面, 要特别注意水泥搅拌机的平整度和导向架对地面的垂直度, 应控制机械的垂直度偏斜不超过1%;保证桩位准确度:布桩位置与设计误差不得大于2cm, 而成桩桩位偏差不应超过5cm。
严格按设计确定的参数控制水泥浆的喷出量和搅拌提升速度。水泥的供应量必须连续;一旦因故中断, 发布将搅拌头下没到停装面以下0.5m处, 等恢复供装后再搅拌提升, 以防断桩。
搅拌机械预搅下沉时应使主体充分搅碎。对遇到硬立、搅拌机下沉速度过漫时, 对于喷浆搅拌可采用冲水下沉, 但在喷浆提升前必须将输浆管中的存水排冷。应控制重复搅拌时的下沉和提升速度, 以保证加固深度范围内每一深度均得到充分搅拌。
4 结语
软基处理是组织施工的“第一战役”, 施工难度较大, 技术要求高, 是能否保证工程顺利进行的关键。因此, 在施工过程中要切实做到“严格施工顺序, 保证材料质量, 专业队伍施工, 质量措施有力”, 保证软基施工的顺利进行。
摘要：本文根据施工实践, 探讨丽景大厦工程软土地基采取水泥搅拌桩施工的方法及技术措施。
关键词：软土地基,水泥搅拌桩,施工方法