水泥搅拌桩在市政道路软基施工中的应用

水泥搅拌桩在市政道路软基施工中的应用

广东阳江529500

摘要:软基施工目的是为了提高地基强度,保证地基稳定,以降低软弱土的压缩性,从而减小基础的沉降。本文主要针对水泥搅拌桩在市政道路软基施工中的应用展开了探讨,通过结合具体的工程实例,对技术方案、现场试桩及施工情况作了详细的阐述和系统的分析,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词:水泥搅拌桩;市政道路;软基施工

目前,市政道路施工条件和施工环境越来越复杂,加大了市政道路施工难度,其中软基的施工成为市政道路施工的一大硬伤。因此,为了有效的进行软基施工,水泥搅拌桩因其自身的优点,在软基的施工处理中得到了广泛的应用。基于此,本文就水泥搅拌桩在市政道路软基施工中的应用进行了探讨,相信对有关方面的需要能起到一定的帮助作用。

1项目概况

某市政项目,工程所在地表层为10m~15m厚的淤泥层、淤泥层粉质粘土或风化岩层。典型钻孔柱状图如图1所示。

图1典型钻孔柱状图

根据相关研究结果该项目的②-1和②-2均应划入超软土范畴,其塑性指数分别为26.2和29.6,当塑性指数Ip>25时应特别注意采用水泥搅拌桩的可行性,而且《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)及《建筑地基处理技术规范》(DBJ15-38-2005)均分别要求当塑性指数Ip>25(22)时,应通过室内试验确定成桩的可行性。该项目淤泥层土体力学指标较低,需进行地基处理,由于项目工期紧张,没有足够的时间进行排水固结,施工图设计采用水泥搅拌桩复合地基。

2技术方案及相关设备选型

1.主要技术参数要求

鉴于加固土体力学指标较低,属超软土范畴,且塑性指数较大,项目施工前首先进行了室内配合比试验,确定水泥掺入量为20%,水灰比0.6,设计要求“四喷四搅”施工工艺,桩径600mm,桩间距450mm,格构型式布置。

2.设备选型

根据现场条件初步选用施工机械为SJB-Ⅱ型双轴深层搅拌机,HB6-3型灰浆泵,参数表1、表2所示。

SJB-Ⅱ型双轴深层搅拌机主要参数表表1

式(2)中:f——搅拌叶片与土体摩擦阻力系数,可取0.2;

P——叶片推力,可取10kN;

D2——搅拌叶片外径(cm)。

搅拌叶片旋转切土时土体的阻力矩T3:

3)切削叶片切土阻力矩:

式(6)中:h——叶片平均垂直高度;

ΣZ——叶片的总数。

经计算n=44.5r/min

(3)输浆管管路计算

要使水泥浆在管路中流动,其输送压力须大于水泥浆与管壁之间的摩擦力,该阻力与水泥浆的稠度、流速等因素有关。一般灰浆泵最佳的输送稠度为8cm~12cm,而水泥浆在管路中的平均流速为30m/min,因此输浆管路最小的内径d可按下式计算:

式(8)中:γd、γ——分别为水泥浆和土的重度;

F——搅拌头一次切割土的截面积;

ae——水泥浆的水灰比。

经计算v=0.53m/min

经复核计算,该项目选用的SJB-Ⅱ型双轴深层搅拌机和HB6-3型灰浆泵满足使用要求。

3现场试桩及施工情况

正式施工前根据室内配合比试验结果在现场进行了试桩,试桩根数5根,其中3根咬合桩,桩间距与施工图设计要求一致,2根单桩抽芯检测结果显示试桩成桩效果较差,不满足设计要求。针对项目现场试桩结果,经监理、设计、施工等多方讨论,结合现场施工人员的反馈意见,决定对施工方案进行调整,然后重新进行试桩。

降低搅拌桩机提升速率以增大水泥浆喷射量,严格控制提升速率≤0.5m/min;考虑到该项目中淤泥土塑性指数较大,土的粘性较强,极易在水泥土搅拌机的搅拌头形成一个大泥团,严重影响水泥和土粒的均匀搅拌。为避免该种情况发生,在桩机位置处铺设中粗砂,砂粒随着桩机的下降与淤泥掺混,减小土体粘性。

根据现场情况在地质条件较差的地层范围内适当考虑增加搅拌次数,便于水泥土和土粒的均匀搅拌。施工方案调整后,二次试桩效果良好,28d龄期抽芯检测结果满足设计要求。后续施工按照第二次试桩方案进行。

4结束语

综上所述,水泥搅拌桩作为基础工程,其质量好坏直接影响到相关工程的整体施工质量。因此,为提高市政道路软基施工质量,我们必须严格把关施工的每一个环节,对整个施工过程进行监理,加大监理控制力度,并在实施过程中结合工程的实际地质条件与经验数据,通过试桩对设计参数进行验证和必要的修正,以取得更好的效果,保证桩的质量,解决软基问题,从而保障市政道路的性能。

参考文献:

[1]何健.浅析水泥搅拌桩在道路软土地基加固中的应用[J].建筑工程技术与设计.2015(30).

[2]宋元明.水泥搅拌桩技术在市政道路软基施工中的应用[J].技术与市场.2017(03).

[3]詹云龙.双向水泥搅拌桩在市政道路软基处理中的应用[J].低碳地产.2016(20)

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