2014年第9期 (总第247期) 黑龙江交通科技 HE LLONGdlANG dlAOTONG KEJI No.9,2014 (Sum No.247) 实例探析公路施工中湿喷桩试桩施工技术 姜恒磷 (贵州省公路工程集团有限公司) 摘要:随着公路工程建设规模的不断扩大,特殊路基处理的频率也在不断的提高。为了保证公路施工质 量,加强对公路特殊路基的处理是非常重要的,其中湿喷桩作为一种有效的特殊路基处理手段被广泛的运用 在公路路基施工中。为了保证在施工中能够得到合理的施工参数,必须进行试桩施工。主要根据实例阐述 了公路施工中湿喷桩试桩施工技术。 关键词:公路;施工;湿喷桩;试桩;质量 中图分类号:U416.1 1试桩前的准备工作 1.1现场平整和碾压 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2014)O9一Ol14—02 2.4提升喷浆搅拌 为使搅拌桩桩端更好地与土层结合,搅拌机下沉到达设 进行湿喷桩施工前途无量将湿喷桩施工场地进行清 计深度后,喷浆坐底30 8以上,然后边喷浆边旋转边提升。 理、整平,整平后地面坡度不大于2%,整平调和应符合设计 提升时控制搅拌机以0.8 m/min速度提升、转速30 r/rain, 要求;为保证湿喷桩在施工期间施工现场不被雨水、农田水 喷浆管道压力0.3 MPa,至设计桩顶标高以上50 em。提升 浸泡;路基两侧开挖排水边沟,并使排水沟与原有河道或沟 时的档数根据实际情况而定,合适的提升档数是保证成桩均 渠相连接,确保排水畅通;在开挖表土后应彻底清除地表,底 匀的前提。本次试桩均采用四档进行提升,但如果发生喷浆 应换成五挡提升,以1.0 m/rain速度提升,以 下的石块、树根等一切障碍物,并用轻型压路机进行碾压稳 不畅或堵塞时, 定后,测量地面调和报监理工程师验收,对于原有的地下暗 解决喷浆不畅或堵塞。渠应予重新开挖用素土回填,对于河塘地段可在清淤后在河 2.5重复上、下搅拌 为使软土和水泥浆搅拌均匀,再次将搅拌机边旋转边沉 塘底填筑3O一50 cm素土,(压实度不小于85%),在整平河 入土中,至设计加固深度后再将搅拌提升出地面。上、下搅 塘底后,湿喷桩钻机到河。塘进行施工。 拌时的档数为五档,速度为1.0 m/rain、转速30 r/rain,下搅 1.2测量和放样 对路线的导线、中线、水准点等进行复测,放样出路基中 拌时管道压力0.3 MPa,搅拌提升时集料斗中的水泥浆应正 桩及湿喷桩的处理范围,然后用钢尺根据布桩的《施工放样 好排空。2.6清洗 报验单》确定各个桩的中心位置,插上竹签作好标识。 向集料斗中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路 1.3原材料的准备 湿喷桩试桩采用漳州紫金建材有限公司的P.042.5普 中的残存的水泥浆,直至基本干净,并将粘附在搅拌头上的 通硅酸盐水泥,该水泥在试桩前经检验为合格。现场的水泥 软土清洗干净。采取了下垫上盖的防潮、防雨措施,在堆放水泥四周开挖了 临地排水沟。水泥堆放整齐,堆放高度为10袋,约为1.5 m。 2湿喷桩试桩施工要点 2.1定位 2.7试桩成果及检测 根据布桩的《施工放样报验单》,布桩范围及轴线,用钢 尺测量出各桩点的相对位置,插上竹签确定具体位置。 2.2制备水泥浆 根据《设计配合比》,通过标定的计量容器进行调制水 泥浆,其中1—3、1—5、1—8、1—9、1—12、l一13试桩的为 55 kg/m,l一1、1—2、1—6、1—7、1—10和1一l1的试桩为 60 ks/m,1—5、1—9、1一l4和1—15的试桩为65 kg/m。在 钻机导向杆上采用红漆标识了每米刻度,确保桩长得到有效 控制。 .2.3预搅下沉 每台湿喷桩机施工时配备一名施工员,做好每根桩的桩 长、竖直度、单桩水泥浆喷量、单桩施工时间四个方面的记 录。采用全站仪确定桩进行平面定位,偏差不得大于 ±50 mm,倾斜度偏差不得大于1%;采用竹签或钢签通过钢 尺确定桩位,相邻桩距偏差不得大于±100 mm。水泥进场 后应进行水泥细度、稠度、凝结时间、安定性和胶砂强度等各 项目指标检测,水泥堆放重点防潮防湿,杜绝使用受潮结块 水泥。水泥搅拌桩施工阶段的各种技术参数见表2。 表2湿喷桩施工阶段的各种技术参数表 待搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松 起重机钢丝绳,同时开启灰浆泵,使搅拌机沿导向架搅拌以 小于1.0 m/mln、转速30 r/min的速度边旋转切土边下沉边 喷浆,喷浆时管道压力0.3 MPa。直至达到设计深度(6 m)。 下沉速度由电机的电流监测表控制,工作电流显示如表1。 表1 不同条件地层中电流表显示值 2013年4月1日开挖桩头2.5~3 m深,外观呈现桩体 均匀,综合检测结果证明本次试桩成功。根据《强度报告》, 综合考虑成本、施工效率等因素选取一下参数作为确定水泥 搅拌桩的水泥用量为60 kg/m,水灰比为0.68。根据《湿喷 桩工程实测项目检验表》,水泥搅拌桩检测结果如表3。 3质量控制措施 (1)施工前,应根据成桩试验确定的技术参数,并作好 标定,便于控制;还应丈量钻杆,采用红漆标识了每米刻度, 收稿日期:2014—06—19 作者简介:姜恒磷(1974一),贵州修文人,工程师,主要从事公路工程施工方面的工作。 ・l14・ 第9期 姜恒磷:实例探析公路施工中湿喷桩试桩施工技术 总第247期 以便掌握钻杆钻人深度、搅拌深度,保证设计桩长。 (2)施工中如发现搅拌钻头和水泥土产生同步旋转的 “抱球”现象,应及时改进叶片角度,防止搅拌不良。施工中 注意监测仪器设备的工作情况是否正常。 表3水泥搅拌桩检测结果 整压力,处理浆管密封不严;清除水泥中的杂物;操纵喷浆阀 门,由开到关,由关到开,反复多次;二是换五档提升,加快提 升速度,同时还应密切注意计量仪器表读数,发现喷浆量不 足应整桩复打时,则喷浆量应不小于设计用量。 (7)桩体强度不匀:控制提升速度,保证均匀提升、喷浆 和搅拌;经常检查输浆管路、计量称和泥浆泵压力,保证平衡 均匀送浆;遇松软土层或粘土层,应调整输送转速,使喷浆均 匀。 (8)断桩:经常检查输浆管路、计量称和空压机压力,确 保输浆通畅,若堵塞,应立即停钻清理;对已经发生的断桩, 应将上部断桩打去,用水泥砂浆补足桩长,或在邻位补桩或 变更设计处理。 4结语 (3)施工中钻杆提升至地面以下1m时宜用慢速,提升 至地面以下0.3~0.5 m时,停止喷浆,搅拌5 rain,以保证桩 头均匀密实。 (4)施工中应严格控制喷浆及停浆时间,确保每根桩长 度。每根桩施工完成后,应及时检查浆喷入量。如发现喷浆 不足或中断,应详细记录产生原因、位置及复打情况。 在公路湿喷桩施工中,必须严格按照湿喷桩作业方案程 序及施工工艺要求,精心组织,合理安排,对湿喷桩试桩施工 工艺作也总结.取得湿喷桩施工适用的机具及机具的各项施 工技术参数。 参考文献: (5)卡钻则需停止钻进,查明原因,实行慢速钻进。若 位置较浅,可用其它方法疏松土层后再钻,若提升时卡钻应 停喷浆,侍正常后再喷,也可改进钻头。遇停电或机械故障 等原因导致喷浆中断时需复打,复打重叠孔段大于1 m。 (6)喷浆不畅或堵塞时,一是检查泥浆泵运行情况,调 (上接第113页) 表3 尖山I号隧道设置泵站位置及选用设备 [1] 王宏力,巩天真,和建刚,孙补.某变电站三重管高压旋喷桩试 桩分析[J].电力学报,1996,(2):45—46. [2] 曹德洪.浅谈浆喷桩施工质量控制与管理[A].浙江省公路学 会2005年年会论文集[c].2006,(6):45—46. [3]李先庆.振动、夯打沉管灌注桩在软土地基的应用[J].山东冶 金,2ooO,(5).45—47. 停机检查,并及时地进行保养和维修确保设备正常运转。 (5)对隧道内的抽水设备要进行定期的安全检查,并派 专人负责管理,做到24 h轮流值班,建立严格的值班管理制 度。 5.3应急预案 尖山I号隧道施工穿越小型煤矿采空区,因此在排水系 统上布设了1套设备和管路作为应急措施。布设的管路在 每个泵站处的高压水管上开口,在正常情况下,将闸阀关闭, 若出现涌水现象,则立即关闭进水闸阀,同时打开排水阀进 行应急抽排,在特殊情况下,洞内高压风管也可以改造利用 上作为排水管道。 针对隧道反坡施工排水的困难的特点,对隧道内突发涌 选用山东淄博博山润神渣浆泵公司生产的高效耐磨泥 浆泵,泥浆泵扬程30 m,流量80 m /h,功率22 kW。泵站之 间采用中100 mm排水管长距离输送,小集水泵用中80 mm 消防软管将积水收集并输送至最近的较大的集水泵站内。 集水坑设于洞内左侧,每隔140 nl设置1处,尺寸为2 Ill (长)×3 m(宽)×1 m(深)。 5其他保证措施 5.1组织管理保证 在反坡排水施工时,合理、可靠的排水设备和系统固然 重要,但是只有强有力组织管理才能保证达到预期的效果。 为此成立了专业排水队,每个排水队设队长1人,副队长1 人,设备检修人员2人,2个排水工班,工班长1人,泵站管 理1人。还制定严格的值班制度。每个隧道作业面的隧道 排水日常工作坚持队长和副队长进行轮流24h值班制,并通 过对抽水记录表的制定进行统一的组织管理,发现问题应及 时的汇报、分析、处理、解决。 5.2安全技术措施 水事故,抽水设备损害,水位突然升高,建立必要的逃生系 统,在掌子面及隧道内设置应急灯,在隧道内作业区放置救 生衣,并保持隧道内通信畅通,发生突发事故后及时上报项 目部应急预案领导小组,启动突发事件的应急预案。 6小结 (1)对地下涌水的类型和施工影响进行了概述,根据尖 山I号隧道的水文地质条件估算了涌水量,为地下涌水的处 理提供依据。 (2)根据涌水特征,提出长距离管道配合小集水泵收集 式反坡排水方案,并进行了施工技术设计,对突发性的涌水 易采用快速封堵、分流减压、及时上报等应急方案。 (3)根据地下涌水特征的估算,综合利用国内外特长隧 道反坡排水的处理方法与经验,成功的解决了尖山I号隧道 施工涌水处理的技术难题,具有较大的参考价值。 参考文献: (1)对技术人员进行专业的安全技术培训,针对重要的 技术特点和操作要领要进行重点讲解和现场示范。 (2)要确保排水设备电路安装和转向是否正确,设置接 地装置及标志,要严格按照安全用电方案办理,做到一机一 闸一漏。 (3)施工人员对隧道内排水沟及集水坑内污泥杂物要 及时进行清理,对管路要定期检查维修,定期用清水进行冲 洗,防止污泥及杂物进入而发生堵塞。 [1]重庆交通科研设计院主编.公路隧道设计规范[M].jB京:人 民交通出版社,2004. [2] 钟桂彤.铁路隧道[M].北京:中国铁道出版社,1996. [3]徐则民,黄润秋.深埋特长隧道及其施工地质灾害[M].成都: 西南交通大学出版社,2000. [4]刘志刚,赵勇.隧道隧洞施工地质技术[M].北京:中国铁道出 版社,2001. [5]王大纯.水文地质学基础[M].北京:地质出版社,1986. [6]沈照理.水文地质学[M].北京:科学出版社,1991. [7]周德彬.歌乐山隧道高压富水地段综合施工技术[J].工程技 术。2002. ・(4)当水位下降到超过底座,并且间隙出水时,应立即 ll5・