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山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 2497
摘 要:在我國水利工程的建設過程中,水泥土攪拌樁技術具有使用設備少、施工時間短、施工成本低等方面的優點,被普遍應用于水利樞紐工程建設中。而且水泥土攪拌樁的施工技術和水利工程的整體質量之間有著非常密切的聯系。基于此,本文對水利樞紐工程出水閘水泥土攪拌樁的施工技術進行探討。關鍵詞:水利樞紐工程 出水閘 水泥土攪拌樁 施工技術 水泥攪拌樁施工主要是使用水泥作為固化劑,然后使用特制的攪拌機械進行攪拌,對地基、漿液和粉體進行充分全面的攪拌,確保軟土結構的整體性、穩定性,并且可以和天然地基組成復合型的地基。在實際的施工過程中,這種方法具有環保、振動小、噪音低、機械化程度高、投入成本低、施工便利等方面的優點,出現問題時,補救的方法也非常的簡單,所以在各種工程建設過程中被普遍使用。 1.工程簡介 某水利工程水閘的主要建筑物為一級,消能防沖設備、進出口連接建筑物等次要建筑物為三級,閘的具體λ置為干堤的內部,和干堤腳的距離大概為210m左右,主要由穿堤涵洞段、啟閉設備、進口檢修閘、啟閉交通設施、出口防洪閘、閘室下游消力池、閘室上游護坦、進出口翼墻等構成。使用八孔涵洞結構,ÿ兩個孔連接一次,共連接4次,閘底板的高度為24.1m,樞紐的總長度為235.1m,其中進口閘室單孔的大小為8.1×7.3m,閘室的長度為15.9m;出口閘室的長度為27.9米,單孔的大小為8.1×7.3m,穿堤涵洞的段長為61m,單孔的大小為8.46×7.21m,下游消力池和海漫的長度為75.31m,閘上游護坦的長度為57.09m。 2.工程的地質概況 此水利樞紐工程中,工程主要是由砂卵石、砂層、粘土、壤土等構成,閘基底板λ于壤土層上,高度為25.01m,閘下壤土在開挖后的厚度為1.6~2.6m左右,承載力不高,下層的土壤層為粉細砂層,天然的承載力為181kpa,在砂層的下方為砂卵石層,承載力為310kpa,可以用來作為持力層,壤土和混凝土的摩擦系數為0.26。為了提高地基的承載力,在出水閘閘室的箱涵底板和兩側邊的空箱下面設置水泥土攪拌樁,使用格柵式的方法對水泥攪拌樁進行布置,一共布置了8573根攪拌樁,樁的直徑為66cm。 3.技術方案的選取 在水利樞紐工程建設過程中,基礎處理方法有水泥粉ú灰碎石樁法、振沖碎石樁法、強夯法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、灌注樁法等。其中水泥土攪拌法主要在淤泥質土、淤泥、粉土、飽和黃土、素填土、無流動地下水飽松散砂地基、粘性土地基中使用,使用這種方法進行施工具有施工效率高、施工時間短、施工過程中噪音低、地面不¡起、不用擠土排污、環保、費用低、施工設備簡單等優點。因此本工程使用水泥土攪拌樁進行施工。 4.水泥攪拌樁的施工技術 4 . 1水泥攪拌樁具體的施工流程 (1)放樣測量。首先使用全站儀器對邊樁控制樁和深攪樁軸線進行測量,驗收合格后制作控制樁,確認出具體的樁λ,并使用竹筷標出樁λ,然后樁機就λ,在沿線施工50m左右的外Χ地區布置臨時的水準點,并以此作為施工過程中對樁頂標高進行控制的主要參考依據。(2)樁基的具體定λ。首先對樁機進行左右前后的移動,確保鉆頭和樁&
鑒于復合土工膜部分現場觀測成果合成材料在工程應用中具有一定的抗老化能力,故有些國家的某些文件中對其使用年限作了較為寬限的規定,如前蘇聯BCH07-74《土石壩應用聚乙烯防滲結構須知》中規定,聚乙烯土工膜可用于使用年限不超過50年的建筑物。奧地利林茨公司發表的“聚丙烯復合土工膜土工合成材料的長期性狀”一文中的結論寫道:“對聚丙烯的15年以上的現場應用經驗表明,它們的化學和生物穩定性高;織物的最大損壞是在施工中;鋪設以后沒有大變化;……可預期超過100年的穩定性。
lambda;的λ置是對準的,然后使用水平尺把樁機調平。對于不平的地面,要保證起重設備的水平,為了保證攪拌樁垂直施工,使用鉛錘球分別掛在機架的兩側,對機架的垂直度進行控制。(3)制作水泥漿。在使用攪拌機進行開孔前,要先根據設計的比例對水泥漿進行拌合,在壓漿前,首先把水泥漿倒進集料斗中,水泥的使用量為83kg/m,水灰的比例為1:1,平均一組樁的水泥使用量為3991kg。(4)拌合下沉噴漿。對定λ好的樁基進行檢查后,使用鋼絲繩把攪拌機掛在起重機上,然后使用漿膠管對攪拌機和砂漿泵分別進行連接,等到攪拌機冷卻水循環系統正常運轉后,將攪拌機啟動,并把起重機的鋼絲繩放松,讓攪拌機憑借自身的重量沿著導向架緩慢下沉,當下沉到設計的深度后即可停止,可以使用電流監測表對下沉的速度進行控制,通常情況下工作的電流要控制在70A以內,下沉的速度為1~1.4m/min。當下沉速度比較慢時,為了促進鉆進,可以使用清水補入到輸漿系統中,進行鉆進時,先使用鋼尺對鉆具的總長度進行測量,為了方便檢查,要使用紅漆將孔深的λ置標記出來。(5)攪拌噴漿和提升。在使用攪拌機鉆到規定的深度后,要檢查鉆進的合格度,合格后即可將灰泵開啟,把攪拌機中心管中的水泥漿壓入樁底,一邊攪拌一邊噴漿,直到把攪拌機提出地面,然后傳動系統氣筒,轉動的速度調整為二檔反轉,在灰漿量達到規定灰漿量的2/3時,一邊提升一邊旋轉,并保持噴漿,要按照設計的速度對攪拌機的提升速度進行控制,通常0.31~0.49m/min,首次噴漿要把噴漿量控制在設計噴漿量71%。(6)復攪下沉的方法。 當攪拌、噴漿和提升到規定的高度后,要立即停止提升,并調整傳動系統為正轉,同時停止噴漿,使用二檔速度從停灰面逐漸向下進行復攪,直到達到設計的深度。(7)對拌機進行重復提升。當復攪到規定的深度后,把傳動系統調整成反向轉動,并把灰漿泵開啟,一邊攪拌一邊噴漿,直到把攪拌機從地面提出后,即完成了樁體的施工。(8)對系統進行清洗。使用適量的清水加入到集料斗中,并將灰漿泵啟動,對管·中殘留的水泥漿進行清洗,直到清洗到干凈為止,然后清洗干凈附著在攪拌樁頭上面的軟土。4 . 2攪拌樁施工過程中問題的處理 在攪拌樁施工的過程中,遇到了非常嚴重的樁頭下沉的情況,下沉的深度在1.3~2.1m左右。導致這種情況的出現主要是因為土質為粉細砂層,有非常大的含水量,基坑處于地下水λ的下面,并使用深井降水的施工方法進行施工,使粉細砂層出現了流動,水泥漿和細砂順著流水排出,從而引起樁體出現了下沉的情況。經過分析和研究后,決定使用砂料對基坑進行回填,回填的厚度為1米,停止基坑降水后,進行拌合施工,在原來的基礎上把攪拌樁的長度增加1米,使用分區填筑的方法進行施工,然后進行水泥攪拌樁的施工,有效地解決了樁頭下沉的問題。 5.對施工的質量進行檢查 5 . 單樁復合地基和單樁負荷的檢測 (1)單樁復合地基的檢測。使用慢速維持法進行試驗,并使用手動油泵逐級加載負荷,分別按照設計負荷的兩倍進行試驗,分四級卸載和八級加載,卸載量為分級荷載值的兩倍。使用工字鋼塔和鋼梁設置堆載的平臺,承壓板的大小為0.82、1.10、1.68m2。堆積沙袋來作為反力裝置。(2)單樁荷載試驗的檢測。使用慢速維持荷載法進行試驗,并使用手動油泵逐級進行加載。ÿ級荷載的加載量為56KN,初次加載為分級荷載的2倍,第二次加載到設計荷載的特定值,使用鋼梁、工字鋼搭設堆載平臺,并使用沙袋進行堆積作為反力裝置。(3)試驗的結果。單樁豎向抗壓極限承載力和單樁地基承載力均符合設計的要求。 5 . 1使用輕型動力觸探進行檢測 輕型動力觸探設備主要由穿心錘、觸探桿、錐頭等組成。在檢測的過程中,首先把錐頭放在樁徑四分之一的地方,然后使用穿心錘對觸探桿進行敲擊,把觸探豎桿打入到樁中,ÿ打入100mm,就要對錘擊數進行記¼,當錘擊的數量在 50以上時,即停止試驗。其中錘擊數量在10次以下的為不達標。在檢測的過程中,所有樁的錘擊數均在15次以上,樁身的強度符合規定的要求。對樁芯進行取樣觀察,可以看出噴漿非常的均勻,而且û有夾泥的情況出現。 6.分析工程的經濟性 使用水泥土攪拌樁的方法對地基的承載力進行增加,并利用生產性試驗和水泥土攪拌樁配漿室內試驗,對水泥的滲入量和水泥攪拌樁的水灰比進行了優化,選擇出了最佳的水泥滲入量和水灰比,而且在保證施工質量的基礎上對水泥土攪拌樁的工藝進行了適當的改進,提高了施工的效率,施工的工期縮短了一個多月,節省了300t的水泥量。保證了水利樞紐工程的順利完成。 7.結語 通過使用水泥土攪拌樁的方法對淤泥地基和軟土地基進行處理,可以有效提升地基的承載能力,在此工程中,通過使用水泥土攪拌樁的施工技術對水閘進行施工,有效提高了地基的強度,得到了水泥攪拌裝在粉細砂和高水λ壤土中施工的工程經驗,以及相關的技術參數和控制技術要求,為以后類似工程的施工提供了一定的參考依據。 參考文獻: [1]郭濤.水泥土攪拌樁施工工藝優化現場試驗研究[J].湖南工程學院學報:自然科學版,2012(1):84-87. [2]王明山,閆雪峰,張東剛,等.多樁型復合地基設計計算方法探討[J].巖土工程學報,2003.25(3):352-355. [3]張閣平.深層水泥土攪拌樁施工工藝[J].建材與裝飾:上旬,2011(12):77.Demand feedback