地基处理及施工工艺(12篇)
1.地基处理及施工工艺 篇一
3.1基坑开挖方法
在铁路路基工程施工过程中,对基坑支护开挖施工提出的技术要求要更高。工程项目技术管理人员应该根据涵洞基坑支护经验深入调查整个现场情况,可采取分级开挖的方法来强化坑壁的稳定。
3.2解决路基不均匀沉降问题的方法
施工问题没有得到及时处理,所使用的路基填充料粒径方面存在着差异,以及填充料填筑后没有压实等问题的出现,都要予以充分的重视。3.3混凝土工程应对方法①混凝土必须在施工前进行详细的检查,确认模板的清洁度。②混凝土振捣应采用插入式的振捣器,以确保振捣的充实和紧密,并要注意插入要快、拔出要慢。混凝土不下沉、不冒泡、表面平坦是最主要的密实标志。③在施工时,应按照施工进度来振捣混凝土,并按照一定厚度、顺序和方向对混凝土分层浇筑。
参考文献:
[1]朱孟会.铁路路基工程施工现场管理探析[J].现代商贸工业,,(3):275-276.
2.地基处理及施工工艺 篇二
1.1 强夯法加固非饱和土原理
对非饱和土进行加固时, 选择强夯法是利用动力压密的原理来实现的, 通常过冲击型动力荷载, 减少土体中孔隙体积, 使土体更为密实, 提高土体的强度。对于非饱和土来讲, 其主要由大小不等的砂粒、粉粒和黏粒所组成, 而且在长期形形成过程中在各种风化过程中, 其土颗粒的表面都会包裹着一层矿物、新化合物或是凝胶, 使土颗粒形成一定大小的团粒, 团粒状态下其水稳性和强度都相对较好些。非饱和土的土颗粒周围通常都会充盈着空气和液体, 其土体组成结构大致由固相、液相和气相三部分。利用强夯法的重锤在落下时所产生的压缩波能量会使土颗粒的紧密度收缩。在压缩波能量作用下气体会被首先排出, 当土体内气体排出后, 其颗粒则会重新进行排列, 颗粒之间的稳固性增强, 孔隙率下降, 所以在外载体作用下, 土体的体积和塑性会达到相对稳定的状态。在强夯法作用下, 土体内的液相也会发生相应的变形, 但相对于颗粒的移动及孔隙率减少来讲, 其变形是较小的, 可以忽略不计。所以利用强夯法对非饱和土加固过程中, 主要就是将气相从土体中被挤出, 使颗粒之间进行相对位移的过程。
1.2 加固饱和土原理
1.2.1渗透系数随时间变化。采用强夯法进行施工时, 土体会受到来自于垂直应力的变化, 而且垂直方向的总应力处于保护不变的状态下, 这时孔隙水压力则会不断的上升, 而且无法迅速消散, 这时强夯饱和土地基中则会有较大的拉应力产生, 在水平拉应力作用下, 土体会产生一系列竖向的裂缝, 这时孔隙水在压力作用下则会从裂缝中排出, 这时土体的渗透系数则会增加, 饱和土体的固结加速, 土体中孔隙水压力则会迅速消散, 水平拉应力减小, 这时裂缝则会闭合, 而土体的渗透性则会减小。另外, 饱和土中仍有少量的封闭气体和溶解在液相中的气体, 而在落锤反复击打过程中会与夯坑土壁摩擦产生热能, 而这部分热量传入饱和土中会导致封闭气泡发生移动, 加速气体从土中进行释放的速度, 有效的减少土体积, 使土体达到迅速固结。1.2.2饱和土的可压缩性。对于饱和土的可压缩性, 在理论上来讲是不可压缩的, 因为饱和水的压缩系数较小, 土体颗粒本身所具有的压缩性更小, 所以可以认为饱和土是不可压缩的。但饱和土中会含有少量的气体, 在强夯能量作用下这部分封闭气体会受到压缩, 继而被排出, 而孔隙水压力也会增大, 在气体膨胀作用下孔隙水会排出。在这个外力荷载作用过程中, 土体的固相体积是一直保持不变的, 只是在夯击中液相体积和气相体积在不断的减小, 所以实现对土体的有效压缩。1.2.3饱和土的局部液化。在夯锤反复作用下, 饱和土中很大的超孔隙水压力致使土中的有效应力减小, 当土中某点的超孔隙水压力等于上覆的土压力或等于上覆土压力加上土的黏聚力时, 土中的有效应力完全消失, 土的抗剪强度降为零, 土颗粒将处于悬浮状态, 局部液化。当液化达到100%, 土体的结构破坏, 渗透系数大大增加, 处于很大水力梯度作用下的孔隙水迅速排出, 加速了饱和土的固结。1.2.4饱和土的触变恢复。饱和土在强夯冲击波的作用下, 土中原来相对平衡状态的颗粒、阳离子、定向水分子受到破坏, 粒间联系削弱, 强度降低, 经过强夯后一定时间的休置期后, 骨架中胶体颗粒的水分子膜重新逐渐联结, 恢复其原有的稠度和结构, 与自由水又黏结在一起, 形成一种新的空间结构, 于是土体又恢复并达到新的更高强度, 这一工程即为饱和软土的触变特征。
2 设计方法
2.1 有效加固深度。
强夯的有效加固深度可采用menard经验公式估算:
WH=锤重×落距, K=为影响深度折减系数, D=加固深度。
2.2 单击夯击能
单击夯击能等于锤重×落距, 在具体施工中是由有效加固深度确定的。但在实际施工中, 当处于相同单击夯击能条件下时, 重锤高落距的加固效果要比轻锤高落距的效果好, 所以在条件允可情况下, 利用重夯垂会取得更好的效果。
2.3 最佳夯击能
在对土体进行强夯时, 土体内的空气被挤出, 土体体积减小, 孔隙水压发生变化, 而当土体接收的能量达到饱和时, 即地基土中的孔隙水压力与土的自重压力相等时, 则为最佳夯击能。对于最佳夯击能的判断, 通常会通过两种办法来进行确定, 其一是利用孔隙水压力计来对孔隙水压力基数进行测量, 在最后几击中测得的孔隙水压力接近时即可判定为最佳夯击能;其二是通过夯击数和夯击沉量关系曲线确定最佳夯击能, 当土体在不断的夯击下, 其土体的密度会越来越小, 而且在相邻的两击之间夯击常量的差值也会越来越小, 这时夯坑周围则会发生隆起, 即可判定为达到了最佳夯击能。在实际施工中对于夯击沉量的测定较为简单, 而且有经验的工程师通过夯坑周围的隆起情况即可实现正确的决断。
2.4 夯击遍数
对于夯击遍数的规定通常不低于3遍为宜, 但在实际施工时还需要针对土的性质来对夯击遍数进行确定, 对于含水量较高的地基土, 则需要再增加一遍夯击, 即可以在土体达到一定的加固深度后, 再将表层松动的土进行夯实, 同时在进行夯击时还要对夯坑的间隙进行注意, 确保表层土能够达到标准的密实度。
2.5 夯击间隔时间
利用试夯时对孔隙水压力的测量来对主夯施工完成后孔隙水压力消散情况进行确定, 一旦孔隙水压力消散, 则可进行副夯的作业, 而主夯和副夯施工时间的间隔则可确定为夯击间隔时间。
2.6 夯点布置及夯点间距
在进行夯击时并不是随意进行的, 需要对夯击点进行布置, 通常都能方形或是梅花形来进行布置, 往往在第一遍夯击时, 为了使深层土能够更好的加固, 则夯点间距则会远一些, 然后可以在中间进行副夯点的补插作业。在夯击过程中, 地基所产生的应力会发生扩散, 所以对于夯点布置的范围要比基础范围大, 额度以加固深度的一半为宜。在实际施工中, 如果遇到的地基土质较差, 而且处于较厚的软土层时, 则需要增大夯点间距, 同时增加夯实遍数, 从而达到地基土加固的目的。
结束语
在地基处理中利用强夯法来进行地基的加固, 不仅设备较为简单, 而且施工较为方便、快捷, 可以对多类土质进行适用, 使用的材料较少, 而且工期也较短, 所以在当前许多工程的地基处理中都会采用强夯法来对地基进行加固, 而且达到了非常好的效果。
参考文献
[1]李小梅.强夯法处理地基的技术分析[J].中国新技术新产品, 2010 (5) .
[2]汤克胜.郭伟.15000kN·m能级强夯加固湿陷性黄土地基有效加固深度试验研究[J].施工技术, 2010, 39 (11) .
3.地基处理及施工工艺 篇三
【关键词】地基处理;施工工艺
[文章编号]1619-2737(2016)01-19-654
1. 不良地基土的处理与加固方法及施工工艺
不良地基土的处理与加固通常有以下几种方法,下面就对各种方法的施工工艺及注意事项作一简要探讨。
1.1置换法
1.1.1换填法。就是将表层不良地基土挖除,然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实,形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。
施工要点:将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定;保证填料的质量;填料应分层夯实。
1.1.2振冲置换法。利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。
施工注意事项:碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用,该约束作用越弱,碎石桩的作用效果越差,因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。
1.1.3夯(挤)置换法。利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中,使土体向侧边挤开,并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基,由于挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。
施工注意事项:当填料为透水性好的砂及碎石料时,是良好的竖向排水通道。
1.2预压法
1.2.1堆载预压法。在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。
施工工艺与要点:(1)预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;(2)大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;(3)堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;(4)作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
1.2.2真空预压法。在软粘土地基表面铺设砂垫层,用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气,使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出,地基土得到固结。为了加速固结,也可采用打砂井或插塑料排水板的方法,即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板,达到缩短排水距离的目的。
施工要点:先设置竖向排水系统,水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形,砂垫层上的密封膜采用2~3层的聚氯乙烯薄膜,按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压;做好真空度、地面沉降量,深层沉降、水平位移等观测;预压结束后,应清除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。
1.2.3降水法。降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。
施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。
1.2.4电渗法。在地基中插入金属电极并通以直流电,在直流电场作用下,土中水将从阳极流向阴极形成电渗。不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水,这样就使地下水位降低,土中含水量减少。从而地基得到固结压密,强度提高。电渗法还可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。
1.3压实与夯实法
1.3.1表层压实法。采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。
1.3.2重锤夯实法。重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。
施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。
1.3.3强夯法。强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。
其施工工艺流程:(1)平整场地; (2)铺级配碎石垫层; (3)强夯置换设置碎石墩; (4)平整并填级配碎石垫层;(5)满夯一遍;(6)找平,并铺土工布;(7)回填风化石渣垫层,用振动碾碾压八遍。
一般在大型强夯施土前,都应选择面积不大于400m2的场地进行典型试验,以便取得数据,指导设计与施工。
1.4挤密法
1.4.1振冲密实法。利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,使土体的结构逐步破坏,孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密。
施工工艺:(1)平整施工场地,布置桩位;(2)施工车就位,振冲器对准桩位;(3)启动振冲器,使之徐徐沉人土层,直至加固深度以上30~50cm,记录振冲器经过各深度的电流值和时间, 提升振冲器至孔口。再重复以上步骤1~2次,使孔内泥浆变稀;(4)向孔内倒人一批填料,将振冲器沉人填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止,并记录填料量。(5)将振冲器提出孔口,继续施工上节桩段,一直完成整个桩体振动施工,再将振冲器及机具移至另一桩位。(6)在制桩过程中,各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求,基本参数应通过现场制桩试验确定。(7)施工场地应预先开设排泥水沟系,将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池,池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地点,沉淀池上部比较清的水可重复使用。(8)最后应挖去桩顶部1m厚的桩体,或用碾压、强夯(遍夯)等方法压实、夯实,铺设并压实垫层。
1.4.2沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等) 。利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后,在管内投料,边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体,与原地基组成复合地基。
1.4.3夯击碎石桩(块石墩)。利用重锤夯击或者强夯方法将碎石(块石)夯人地基,在夯坑里逐步填人碎石(块石)反复夯击以形成碎石桩或块石墩。
1.5拌和法
1.5.1高压喷射注浆法(高压旋喷法)。以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出,直接切割破坏土体的同时与土拌和并起部分置换作用。凝固后成为拌和桩(柱)体,这种桩(柱)体与地基一起形成复合地基。 也可以用这种方法形成挡土结构或防渗结构。
1.5.2深层搅拌法。深层搅拌法主要用于加固饱和软粘土。它利用水泥浆体、水泥(或石灰粉体)作为主固化剂,应用特制的深层搅拌机械将固化剂送人地基土中与土强制搅拌,形成水泥(石灰)土的桩(柱)体,与原地基组成复合地基。水泥土桩(柱)的物理力学性质取决于固 化剂与土之间所产生的一系列物理-化学反应。固化剂的掺人量及搅拌均匀性和土的性质是影响水泥土桩(柱)性质以至复合地基强度和压缩性的主要因素。
施工工艺:(1)定位;(2)浆液配制;(3)送浆;(4)钻进喷浆搅拌;(5)提升搅拌喷浆;(6)重复钻进喷浆搅拌;(7)重复提升搅拌;(8)当搅拌轴钻进、提升速度为0.65~1.0m/min时,应重复搅拌一次;(9)成桩完毕,清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口,桩机移至另一桩位施工。
1.6加筋法
1.6.1土工合成材料。土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物,如塑料、化纤、合成橡胶等为原料,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各层土体之间,发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。
1.6.2土钉墙技术。土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置,但也有通过直接打人较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。土钉沿通长与周围土体接触,依靠接触界面上的粘结摩阻力,与其周围土体形成复合土体,土钉在土体发生变形的条件下被动受力。并主要通过其受剪工作对土体进行加固,土钉一般与平面形成一定的角度,故称之为斜向加固体。土钉适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。
1.6.3加筋土。加筋土是将抗拉能力很强的拉筋埋置于土层中,利用土颗粒位移与拉筋产生的摩擦力使土与加筋材料形成整体,减少整体变形和增强整体稳定。拉筋是一种水平向增强体。一般使用抗拉能力强、摩擦系数大而耐腐蚀的条带状、网状、丝状材料,例如,镀锌钢片;铝合金、合成材料等。
1.7灌浆法。灌浆法是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆的浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆、石灰浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。根据灌浆的目的可分为防渗灌浆、堵漏灌浆、加固灌浆和结构纠倾灌浆等。按灌浆方法可分为压密灌浆、渗入灌浆、劈裂灌浆和电化学灌浆。灌浆法在水利、建筑、道桥及各种工程领域有着广泛的应用。
2. 常见不良地基土及其特点
2.1软粘土。软粘土也称软土,是软弱粘性土的简称。它形成于第四纪晚期,属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地区。常见的软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。软土的物理力学性质包括如下几个方面:
2.1.1物理性质。粘粒含量较多,塑性指数Ip一般大于17,属粘性土。软粘土多呈深灰、暗绿色,有臭味,含有机质,含水量较高、一般大于40%,而淤泥也有大于80%的情况。孔隙比一般为1.0~2.0,其中孔隙比为1.0~1.5称为淤泥质粘土,孔隙比大于1.5时称为淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比,因而其力学性质也就呈现与之对应的特点——低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度。
2.1.2力学性质。软粘土的强度极低,不排水强度通常仅为5~30KPa,表现为承载力基本值很低,一般不超过70KPa,有的甚至只有20KPa。软粘土尤其是淤泥灵敏度较高,这也是区别于一般粘土的重要指标。
软粘土的压缩性很大。压缩系数大于0.5MPa-1,最大可达45MPa-1,压缩指数约为0.35~0.75。通常情况下,软粘土层属于正常固结土或微超固结土,但有些土层特别是新近沉积的土层有可能属于欠固结土。
渗透系数很小是软粘土的又一重要特点,一般在10-5~10-8cm/s之间,渗透系数小则固结速率就很慢,有效应力增长缓慢,从而沉降稳定慢,地基强度增长也十分缓慢。这一特点是严重制约地基处理方法和处理效果的重要方面。
2.1.3工程特性。软粘土地基承载力低,强度增长缓慢;加荷后易变形且不均匀;变形速率大且稳定时间长;具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。常用的地基处理方法有预压法、置换法、搅拌法等。
2.2杂填土。杂填土主要出现在一些老的居民区和工矿区内,是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。这些垃圾土一般分为三类:即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。
杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异,极易造成不均匀沉降,通常都需要进行地基处理。
2.3冲填土。冲填土是人为的用水力冲填方式而沉积的土。近年来多用于沿海滩涂开发及河漫滩造地。西北地区常见的水坠坝(也称冲填坝)即是冲填土堆筑的坝。冲填土形成的地基可视为天然地基的一种,它的工程性质主要取决于冲填土的性质。冲填土地基一般具有如下一些重要特点。
(1)颗粒沉积分选性明显,在入泥口附近,粗颗粒较先沉积,远离入泥口处,所沉积的颗粒变细;同时在深度方向上存在明显的层理。
(2)冲填土的含水量较高,一般大于液限,呈流动状态。停止冲填后,表面自然蒸发后常呈龟裂状,含水量明显降低,但下部冲填土当排水条件较差时仍呈流动状态,冲填土颗粒愈细,这种现象愈明显。
(3)冲填土地基早期强度很低,压缩性较高,这是因冲填土处于欠固结状态。冲填土地基随静置时间的增长逐渐达到正常固结状态。其工程性质取决于颗粒组成、均匀性、排水固结条件以及冲填后静置时间。
2.4饱和松散砂土。粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载(地震、机械振 动等)作用时,饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形,甚至丧失承载力。这是因为土颗粒松散排列并在外部动力作用下使颗粒的位置产生错位,以达到新的平衡,瞬间产生较高的超静孔隙水压力,有效应力迅速降低。对这种地基进行处理的月的就是使它变得较为密实,消除在动荷载作用下产生液化的可能性。常用的处理方法有挤出法、振冲法等。
2.5湿陷性黄土。在上覆土层自重应力作用下,或者在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土,属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。(这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土,也有的老黄土不具湿陷性)。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时,必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害,选择适宜的地基处理方法,避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。
2.6膨胀土。膨胀土的矿物成分圭要是蒙脱石,它具有很强的亲水性,吸水时体积膨胀,失水时体积收缩。这种胀缩变形肚往很大,极易对建筑物造成损坏。膨胀土在我国的分布范围很广,如广西、云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不同范围的分布。膨胀土是特殊土的一种,常用的地基处理方法有换土、土性改良、预浸水,以及防止地基土含水量变化等工程措施。
2.7含有机质土和泥炭土。当土中含有不同的有机质时,将形成不同的有机质土,在有机质含量超过一定含量时就形成泥炭土,它具有不同的工程特性,有机质的含量越高,对土质的影响越大,主要表现为强度低、压缩性大,并且对不同工程材料的掺入有不同影响等,对直接工程建设或地基处理构成不利的影响。
2.8山区地基土。山区地基土的地质条件较为复杂,主要表现在地基的不均匀性和场地稳定性两个方面。由于自然环境和地基土的生成条件影响,场地中可能存在大孤石,场地环境也可能存在滑坡、泥石流、边坡崩塌等不良地质现象。它们会给建筑物造成直接的或潜在的威胁。在山区地基建造建筑物时要特别注意场地环境因素及不良地质现象,必要时对地基进行处理。
4.地基处理及施工工艺 篇四
1 设计简介
宁连公路北段高速化完善工程(下简称“本工程”)粉喷桩设计桩径为50cm,间距1~2m,按梅花型布置,桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则,通常为8~12m,用于粉喷桩的水泥(425#普通硅酸盐水泥)为干粉。根据地基含水量的大小,采用水泥喷入量为45~60kg/m。含水量在40%以下时,水泥用量为45kg/m;含水量在40~60%之间,水泥用量为50kg/m;含水量在60~70%之间,水泥用量为55kg/m;含水量>70%时,水泥用量为60kg/m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。
2 施工准备
2.1 粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料:施工场地的工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图,原地面高程数据表,加固深度与停灰面高程以及测量资料等。
2.2 场地平整、清除障碍。如场地低洼,应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时,应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软,则应采取防止机械失稳措施。
2.3 施工机具准备,进行机械组装和试运转。
2.4 粉喷桩的.施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根,通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。
2.5 粉喷桩所用的水泥(425#普通硅酸盐水泥)应符合设计要求,并有产品合格证,并经室内检验合格才能使用,严禁使用受潮、结块变质的加固料。
3 施工工艺流程
3.1 粉喷桩施工。
3.2 操作步骤为:
①深层搅拌机械就位。
②预搅下沉(至设计标高)。
③搅拌提升,同时喷干水泥粉至地面以下0.5m处(设计桩顶)。
④在桩上部的5m长范围内重复搅拌一次(1/3~1/2)桩长、桩上部强度要求较高。
⑤重复搅拌提升,直到离地面下0.5m,上部回填5%灰土(或水泥土)并压实。
⑥关闭搅拌机械移位至下一桩位。
4 施工注意事项
4.1 控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度。
4.2 严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。
4.3 定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查,其直径磨耗量不得大于2cm。
4.4 当钻头提升至地面以下0.5m时,喷粉机应停止喷粉。
4.5 当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉,在第二次喷粉接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m。
4.6 粉喷桩施工时,泵送水泥必须连续,固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录,其用量误差不得大于±1%。
4.7 为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度,每工作班检查不少于2次,使垂直度偏差不超过1%。
4.8 搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求,搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录,深度应达到设计要求,时间误差不得大于5秒,施工前应丈量钻杆长度,并标上明显标志,以便掌握钻入深度,复搅深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。
4.9 储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg,如储量不足时,不得对下一根桩开钻施工。
4.10 粉喷桩必须根据试验确定的技术参数进行施工,操作人员应如实记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间等,监理人员应随时检查记录情况。
5 质量检测
5.1 粉喷桩属地下隐蔽工程,施工质量受机具、施工工艺、施工人员的责任心等多种因素的影响,因而其质量控制要贯穿于施工的全过程,并坚持全方位的施工监理。
5.2 施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况,记录其处理方法及措施。
5.3 成桩7天内浅部开挖桩头,其深度宜为0.5m,目测检查搅拌的均匀性,测量成桩直径。检查频率为10%。
5.4 在成桩7天内采用轻便触探仪检查桩的质量,触探点应在桩径方向1/4处,抽检频率为2%。
5.5 成桩28天后在桩体上部(桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m)分别截取3段桩体进行现场足尺桩身无侧限抗压强度试验,检查频率为2‰,每一工点不少2根。
5.6 成桩28天后,按1‰频率或每一工点不少于2根采用钻孔取芯法对其进行终检。
5.7 粉喷桩施工质量允许偏差应符合表1规定。
经检测并参照江苏省高速公路建设指挥部《粉喷桩施工质量的检验与评判方法》进行评分,本工程4.2万根粉喷桩共计41.8万延米均达优良级。
6 结语
6.1 粉喷桩处理高等级公路软土地基是当前最常用的方法之一,目前的粉喷桩施工队伍大多属个体私营,一定要加强管理,施工中要加强监理,实行全天候、全方位旁站,以确保施工质量。
6.2 对成桩28天的粉喷桩采用钻孔取芯法、动力解探法等进行检测是行之有效的,一方面可以通过芯样的抗压强度试验掌握桩体的强度,另一方面对整个桩体也是一次全面的检查,从而保障了粉喷桩的施工质量。
参考文献
〔1〕中华人民共和国行业标准.粉体喷搅法加固软弱土层技术规范(TB10113-96)
〔2〕江苏省高速公路建设指挥部.粉喷桩施工质量的检验与评判方法
5.幕墙施工作法及施工工艺 篇五
本工程玻璃幕墙工程由专业的幕墙公司制作及安装,在此仅介绍一下玻璃幕墙的一般作法及要求:
1、基本要求
(1)作业条件
1)应编制幕墙施工组织设计,并严格按施工组织设计的顺序进行施工。
2)幕墙应在主体结构施工完毕后开始施工。对于高层建筑的幕墙,实因工期需要,应在保证质量与安全的前提下,可按施工组织设计沿高分段施工。在与上部主体结构进行立体交叉施工幕墙时,结构施工层下方及幕墙施工的上方,必须采取可靠的防护措施。
3)幕墙施工时,原主体结构施工搭设的外脚手架宜保留,并根据幕墙施工的要求进行必要的拆改(脚手架内层距主体结构不小于300mm)。如采用吊篮安装幕墙时,吊篮必须安全可靠。
4)幕墙施工时,应配备必要的安全可靠的起重吊装工具和设备。
5)当装修分项工程会对幕墙造成污染或损伤时,应将该项工程安排在幕墙施工之前施工,或应对幕墙采取可靠的保护措施。
6)不应在大风大雨气候下进行幕墙的施工。当气温低于-5℃时不得进行玻璃安装,不应在雨天进行密封胶施工。
7)应在主体结构施工时控制和检查固定幕墙的各层楼(屋)面的标高、边线尺寸和预埋件位置的偏差,并在幕墙施工前应对其 进行检查与测量。当结构边线尺寸偏差过大时,应先对结构进行必要的修正;当预埋件位置偏差过大时,应调整框料的伺距或修改连结件与主体结构的连接方式。
(2)幕墙安装
1)应采用(激光)经纬仪、水平仪、线锤等仪器工具,在主体结构上逐层投测框料与主体结构连接点的中心位置,X、y和Z轴三个方向位置的允许偏差为±1.0mm。
2)对于元件式幕墙,如玻璃为钢化玻璃、中空玻璃等现场无法裁割的玻璃,应事先检查玻璃的实际尺寸,如与设计尺寸不符,应调整框料与主体结构连接点中心位置。或可按框料的实际安装位置(尺寸)定制玻璃。
3)按测定的连接点中心位置固定连结件,确保牢固。
4)单元式幕墙安装宜由下往上进行。元件式幕墙框料宜由上往下进行安装。
5)当元件式幕墙框料或单元式幕墙各单元与连结件连接后,应对整幅幕墙进行检查和纠偏,然后应将连结件与主体结构(包括用膨胀螺栓锚固)的预埋件焊牢。
6)单元式幕墙的间隙用V和W形或其它型胶条密封,嵌填密实,不得遗漏。
7)元件式幕墙应按设计图纸要求进行玻璃安装。玻璃安装就位后,应及时用橡胶条等嵌填材料与边框固定,不得临时固定或明摆浮搁。
8)玻璃周边各侧的橡胶条应各为单根整料,在玻璃角都断开,橡胶条型号应无误,镶嵌平整。
9)橡胶条外涂敷的密封胶,品种应无误(镀膜玻璃的镀镆面严禁采用醋酸型有机硅酮胶),应密实均匀,不得遗漏,外表平整。
10)单元式幕墙各单元的间隙、元件式幕墙的框架料之间的间隙、框架料与玻璃之间的间隙,以及其它所有的间隙,应按设计图纸要求予以留够。
11)单元式幕墙各单元之间的间隙及隐式幕墙各玻璃之间缝隙,应按设计要求安装,保持均匀一致。
12)镀锌连接件施焊后应去掉药皮,镀锌面受损处焊缝表面应刷两道防锈漆。所有与铝合金型材接触的材料(包括连云港结件)及构造措施,应符合设计图纸,不得发生接触腐蚀,且不得直接与水泥砂浆等材料接触。
13)应按设计图纸规定的节点构造要求,进行幕墙的防雷接地、以及所有构造节点(包括防火节点)和收口节点的安装与施工。
14)清洗幕墙的洗涤剂应经检验,应对铝合金型材镀镆、玻璃及密封胶条无侵蚀作用,并应及时将其冲洗干净。
2、单元式幕墙的安装工艺
单元式幕墙的现场安装工艺流程如下:
测量放线→检查预埋T形槽位置→穿入螺钉→固定牛腿→牛腿找正→牛腿精确找正→焊接牛腿→将V形和W形胶带大致挂好→起吊幕墙并垫减震胶垫→紧固螺丝→调整幕墙平直→塞入热压接防风带→安设室内窗台板、内扣板→填塞与梁、柱间的防火保温材料。
3、元件式幕墙的安装工艺
1)明框玻璃幕墙安装工艺
检验、分类堆放幕墙部件→测量放线→主次龙骨装配→楼层紧固件安装→安装主龙骨(坚杆)并抄平、调整→安装次龙骨(横杆)→安装保温镀锌钢板→在镀锌钢板上焊铆螺钉→安装层间保护矿棉→安装楼层封闭镀锌板→安装单层玻璃窗密封条、卡→安装单层玻璃→安装双层中空玻璃密封条、卡→安装双层中空玻璃→安装侧压力板→镶嵌密封条→安装玻璃幕墙铝盖条→清扫→验收、交工。
2)隐框玻璃幕墙安装工艺
测量放线→固定支座的安装→立柱横杆的安装→外围护结构组件的安装→外围护结构组件密封及周边收口处理→防火隔层的处理→清洁及其它
4、无骨架玻璃安装工艺
由于玻璃长、大、体重,施工时一般采用机械化施工方法,即在叉车上安装电动真空吸盘,将玻璃吸附就位,操作人员站在玻璃上端两侧搭设的脚手架上,用夹紧装置将玻璃上端安装固定。每块玻璃之间用硅胶嵌缝。
5、幕墙安装质量要求及验收
1.安装质量要求
(1)幕墙以及铝合金构件要横平竖直,标高正确,表面不允许有机械损伤(如划伤、擦伤、压痕),也不允许有需处理的缺陷(如斑点、污迹、条纹等)。
(1)幕墙以及铝合金构件要横平竖直,标高正确,表面不允许有机械损伤(如划伤、擦伤、压痕),也不允许有需处理的缺陷(如斑点、污迹、条纹等)。
(2)幕墙全部外露金属件(压板),从任何角度看均应外表平整,不允许有任何小的变形、波纹、紧固件的凹进或突出。
(3)牛腿铁件与T形槽固定后应焊接牢固,与主体结构混凝土接触面的间隙不得大于lmm,并用镀锌钢板塞实。牛腿铁件与幕墙的连接,必须垫好防震胶垫。施工现场焊接的钢件焊缝,应在现场涂二道防锈漆。
(4)在与砌体、抹面或混凝土表面接触的金属表面,必须涂刷沥青漆,厚度大于100um.(5)玻璃安装时,其边缘与尤骨必须保持间隙,使上、下、左、右各边空隙均有保证。同时,要防止污染玻璃,特别是镀膜一侧应尤加注意,以防止镀膜剥落形成花脸。安装好的玻璃表面应乎整,不得出现翘曲等现象。
(6)橡胶条和胶条的嵌塞应密实、全面,两根橡胶条的接口处必须用密封胶填充严实。使用封缝胶密封时,应挤封饱满、均匀一致,外观应平整光滑。
(7)层间防火、保温矿棉材料,要填塞严实,不得遗漏。
2.成品保护
(1)吊篮升降应由专人负责,其里侧要设置弹性软质材料,防止碰坏幕墙和玻璃。收工时,应将吊篮放置在尚未安装幕墙的楼层(或地面上)固定好。
(2)已安装好的幕墙,应设专人看管,其上部应架设挡板遮盖,防止上层施工时,料具坠落损坏幕墙。上层进行电气焊作业时,应设置专用的“接火花斗”防止火花飞溅损坏幕墙。靠近幕墙附近施工时,亦应采取遮挡措施,防止污染铝合金材料和破损玻璃。
(3)竣工前应用擦窗机擦洗幕墙。
3.工程验收
(1)幕墙工程验收应在建筑物完工(不包括二次装修)后进行,验收前应将其表面擦洗干净。
(2)幕墙工程验收时应提交下列资料:
1)设计图纸、文件、设计修改和材料代用文件;
2)材料、构件出厂质量证书,型材试验报告、结构硅酮密封胶相容性和粘结力试验报告;
3)隐蔽工程验收文件;
4)施工安装自检记录。
(3)幕墙工程质量应按观感检验和抽样检验进行检验。以一幅幕墙为检验单元,每幅幕墙均应检验。
(4)幕墙工程观感检验,应按下列要求进行:
1)明框幕墙框料应竖直横平;单元式幕墙的单元拼缝或隐框幕墙分格玻璃拼缝应坚直横平,缝宽应均匀,并符合设计要求;
2)玻璃的品种、规格与色彩应与设计相符,色泽应基本均匀,铝合金料不应有析碱、发霉和镀膜脱落等现象;
3)玻璃的安装方向应正确;
4)金属材料的色彩应与设计相符,色泽应基本均匀,铝合金料不应有脱膜现象。
5)铝合金装饰压板,表面应平整,不应有肉眼可察觉的变形、疲纹或局部压碾等缺陷;
6)幕墙的上下边及侧边封口、沉降缝、伸缩缝、防震缝的处理及防雷体系应符合砖门规定。
7)幕墙隐蔽节点的遮封装修应整齐美观。
6.地基处理及施工工艺 篇六
一般医院中央纯水设备公司都结合超纯水特点,然后根据不同制药纯化水设备用水标准与要求,制定出不同方案,大部分医院都采用反渗透以及EDI等最新工艺,针对以上这些就会制取满足药厂、医院的纯化水制取、大输液制取的用水。但是用水在进行运输时还有几点注意事项: 纯化水运输时注意事项
纯化水和制药用水宜采用易拆卸清洗、消毒的不锈钢泵输送。在需用压缩空气场合,压缩1
空气和氮气须净化处理
纯化水宜采用循环管路输送。应避免盲管和死角。管路应采用不锈钢管或经验证无毒、耐2
腐蚀、不渗出污染离子的其他管材
输送纯化水和注射用水的管道、输送泵应定期清洗、消毒灭菌,验证合格后方可投入使用。3
医用超纯水的水质标准
·2000版药典标准
·GMP标准
·电阻率:≥15MΩ.CM
·电导率:≤0.5μS
·氨≤0.3μg/ml
·硝酸盐≤0.06μg/ml
·重金属≤0.5μg/ml
7.地基处理及施工工艺 篇七
软土主要是由天然含水量大、强度低、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土, 软土因成因不同一般分为四类:滨海沉积类软土, 湖泊沉积类软土, 河滩沉积类软土和谷底沉积类软土。软土在我省东部和南部盆地中分布较多, 并和我国南方沿海地区的淤泥质土不同, 具有密度大, 孔隙比小, 透水性低, 有机质含量高, 强度低, 超固结, 饱水后具高灵敏性, 还具有一定触变、流变特性。
相对于软土的物理和力学特征来讲, 在高速公路建设中最难处理的问题之一就是高路堤引起的短时间内难以稳定的地基沉降问题。一般路堤高度在2.5米到3米间是临界高度, 超过即称为高路堤, 高速公路由于采用全封闭的形式, 桥涵、孔道都比较多, 高路堤建筑后由于行车载荷压力作用, 路基的土强度发生变化, 所以会产生明显的沉降, 而一般沉降趋于稳定则需要三年到五年左右的时间。采取怎样的措施才能保证软土地基上高路堤的稳定性, 是施工过程中非常值得重视和研究的问题。
1 施工处治方法综述
软土地基的处治方法可以按照稳定性处理和沉降计算处治来区分, 一般稳定性处治的措施有:垫层处理法、反压护道法、慢速加载法;沉降处治的有效方法有:路堤加载法、垂直排水法等;要是既想稳定, 又要控制沉降, 可以采用:挤密砂桩法和水泥粉喷桩法等。
由此看来, 对于软土地基处理的方法非常多, 而具体在工程中应该采取某种方法, 应该根据实际的地质状况进行具体分析, 比如从:地基条件、处理要求、工程进度、施工单位具备的材料和机械类型等多方面进行综合考虑, 从而确定合适的施工方法。
2 垫层与浅层处治法
2.1 砂垫层施工
换土垫层处治一般是把基层下一定浅层范围内的软土全部或部分挖除, 用砂、碎石等强度高的粒状材料回填;垫层的厚度以保证不因发生沉降而断裂为宜, 一般是30cm到50cm, 垫层的宽度设置应该比路稍宽, 防止在施工中由于机械的破坏而影响垫层的作用。
2.1.1 材料要求
砂垫层应该采用中砂及粗砂, 且不可掺有细砂和粉砂, 控制含泥量不能过大。
2.1.2 施工方法
1) 如果地基表层承载力较好, 具有一定厚度的硬壳层, 可以采用机械分堆摊铺法, 先堆多个砂堆, 再用机械或者人工摊平;如果地基表层承载力不够好, 可以采用顺序推进摊铺法。
2) 如果软土地基表面是新沉积或新吹填的超软地基, 则需要先改善地基表面的承载力, 可保证能用轻型机械或施工人员作业。改善地表承载力的方法一般有:
地基表面铺设荆笆, 搭接处用铅丝固定, 搭接长度为20cm;表面也可以铺设塑料编织网和尼龙编织网, 编织网上铺砂垫层;地基表面铺设土工聚合物, 其上铺设排水垫层。
2.1.3 施工要点
1) 为保证砂能够加密到设计要求的密实度, 砂垫层要根据机械的振动力来分层铺砂, 一般为15cm到20cm。
2) 砂垫层的宽度应该比路基边脚宽出0.5m到1m, 两侧墙以片石护砌。
3) 碾压法施工时最佳含水量一般控制在8%到12%之间。
2.2 石灰土垫层施工
当软土厚度小于1m到3m时, 可采用石灰土垫层施工。石灰土是一种传统的建筑材料, 它是在原地面上用一定体积比拌合, 在最佳含水量情况下压实, 来提高地基承载力, 减少沉降。
施工要点:
1) 在施工前必须对下卧地基进行检验, 如果有软土坑, 应该挖除, 并且用灰土填平压实。
2) 要严格控制灰土的含水量, 如果土料水分过多或者不足应该晾干或洒水润湿, 如果用手的两指轻捏即碎, 灰土则基本接近最佳含水量。
3) 控制好分层松铺的厚度, 一般下松铺30cm, 分层压实厚度为20cm。
4) 压实后的灰土应该采取排水措施, 并防止日晒和雨淋。
3 排水固结法
排水固结法是处理软土地基最有效的方法之一, 是先在地基中设置砂井等竖向排水体, 在利用建筑物本身的重力分级逐渐加载, 或是在构筑建造物前, 对场地进行加载预压, 使土体中的孔隙水排出, 逐渐固结, 地基发生沉降, 同时提高强度。这种方法既可以解决沉降问题, 也可以解决稳定问题。
3.1 袋装砂井的施工方法
1) 施工准备工作:平整场地, 准备机具, 材料准备:砂料、砂袋、成孔用的套管、桩尖等, 对井孔定位放样复核无误。
2) 沉入套管, 把有可开闭底盖的套管或带有预制桩尖的套管按照井孔定位沉入到要求的深度。
3) 将砂灌入袋子沉放管内, 扎好砂袋下口后, 在下端放入20cm左右高的砂子做为压重, 放入指定深度。
4) 就地填砂入袋成井, 将袋口固定在装砂用的漏斗上, 通过振动将砂装入袋中, 卸下砂袋, 拧紧套管上盖, 然后一边把压缩空气送进套管, 一边提升套管到地面。
5) 用预制砂袋沉放, 也可以采用预先在袋内装满砂料, 扎好上口, 成为预制砂袋, 运往现场, 完成圆形, 成圈堆放, 成孔后将砂袋立即放入孔内。
3.2 施工要点
1) 定位要准确, 砂袋垂直度要好, 这样就可以确保排水距离和理论计算一致。
2) 砂中含泥量要小于3%, 这对于小断面的砂井尤其重要, 因为直径小, 井阻效果更为明显。
3) 应该采用风干砂, 不应采用潮湿砂, 以免袋内砂干燥后, 体积减小, 造成袋装砂井缩短与排水垫层不搭接的质量事故。
4) 施工中要经常检查桩尖与导管口的密封情况, 避免导管内进泥太多, 影响加固深度。
5) 确定袋装砂井的施工长度时, 应考虑袋内砂体积减小, 袋装砂井在孔内弯曲、超深、及伸入水平排水垫层内的长度问题, 避免砂井全部深入孔内。
4 振冲碎石桩
振冲碎石桩是利用一个产生水平方向振动的管状设备, 在高压水流下振动冲在软土地基上成孔, 再在孔内分批填入碎石等坚硬材料成为一个桩体, 桩体和原来的粘土成为复合地基。
4.1 施工方法
1) 主要施工机具:振冲器, 吊机, 水泵。振冲器的主要型号有ZCQ-13、ZCQ-30、ZCQ-55, 一般使用ZCQ-30, 潜水电机功率为30kW, 转速1450r/min, 额定电流60A, 振动力90kN。
2) 桩体填料一般就地取材, 碎石、卵石、砂砾、矿渣都可以, 但不宜采用风化石块, 含泥量小于10%, 径粒小于5cm。
3) 填充方式:把振动器提出孔口, 往孔内倒入1m高的填料, 然后下降振冲器使填料振动压实。对于较软的土层, 应该先护壁, 再填料制桩。
4) 桩的施工工序一般是先里后外, 由一边推向另一边的方式。
5) 制桩工序:先用振冲器成孔, 再用循环水清孔, 最后倒入填料, 再用振冲器沉至填料进行振动压实成型。
5 结语
对于软土地基处理的施工方法是非常多的, 如果不能够合理的选用适宜的方法, 不但会浪费较为昂贵的工程费用, 而且不能够起到稳定路基的效果, 所以在施工前, 要综合考虑, 尽量选择经济合理的施工方法;在施工过程中, 要详细检查土工试验及处理方案, 科学分析现场试验, 注意收集现场数据, 保证施工质量。
摘要:软土在我国的河口三角洲、湖盆地、山涧谷地都有广泛的分布, 在软土地基上修筑高速公路, 特别是修筑高路堤时, 如果没有对软土进行特殊处理, 或者处理不得当, 都会导致路基失稳或过量沉降, 对公路的安全通行造成极大的隐患。本文主要以实际工作经验为基础, 对软土地基从施工处治方式和处治要点进行具体论述。
关键词:软土地基,施工处治,施工工艺,要点
参考文献
[1]许朝华.轻型井点降水在软土地基处理中的应用[J].技术与市场, 2011 (08) .
[2]颜克涛.某工程软土地基处理与施工方法的研究[J].民营科技, 201107) .
8.建筑地基处理与施工工艺 篇八
关键词:地基处理;施工工艺;地基承载力;置换法
中图分类号:TU753
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2009)03-0045-03
一、置换法
(一)换填法
换填法就是将表层不良地基土挖除,然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实,形成良好的持力层。从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。
施工要点:将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定;保证填料的质量;填料应分层夯实。
(二)振冲置换法
利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。
施工注意事项:碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用,该约束作用越弱,碎石桩的作用效果越差,因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。
(三)夯(挤)置换法
利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中,使土体向侧边挤开,并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基,由于挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。
施工注意事项:当填料为透水性好的砂及碎石料时,是良好的竖向排水通道。
二、预压法
(一)堆载预压法
在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。
施工工艺与要点:预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
(二)真空预压法
在软粘土地基表面铺设砂垫层,用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气,使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出,地基土得到固结。为了加速固结,也可采用打砂井或插塑料排水板的方法,即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板,达到缩短排水距离的目的。
施工要点:先设置竖向排水系统,水平分布的滤管埋设宜采用条形或鱼刺形,砂垫层上的密封膜采用2~3层的聚氯乙烯薄膜,按先后顺序同时铺设。面积大时宜分区预压;做好真空度、地面沉降量,深层沉降、水平位移等观测;预压结束后,应清除砂槽和腐植土层。应注意对周边环境的影响。
(三)降水法
降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。
施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。
(四)电渗法
在地基中插入金属电极并通以直流电,在直流电场作用下,土中水将从阳极流向阴极形成电渗。不让水在阳极补充而从阴极的井点用真空抽水,这样就使地下水位降低,土中含水量减少。从而地基得到固结压密,强度提高。电渗法还可以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结。
三、压实与夯实法
1.表层压实法。采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。
2.重锤夯实法。重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。
施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。
3.强夯。强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。
其施工工艺流程:(1)平整场地;(2)铺级配碎石垫层;(3)强夯置换设置碎石墩;(4)平整并填级配碎石垫层;(5)满夯一遍;(6)找平,并铺土工布;(7)回填风化石渣垫层,用振动碾碾压八遍。
一般在大型强夯施土前,都应选择面积不大于400m2的场地进行典型试验,以便取得数据,指导设计与施工。
四、挤密法
1.振冲密实法。利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,使土体的结构逐步破坏,孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密。
施工工艺:
(1)平整施工场地,布置桩位;
(2)施工车就位,振冲器对准桩位;
(3)启动振冲器,使之徐徐沉入土层,直至加固深度以上30~50cm,记录振冲器经过各深度的电流值和时间,提升振冲器至孔口。再重复以上步骤1~2次,使孔内泥浆变稀。
(4)向孔内倒入一批填料,将振冲器沉入填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止,并记录填料量。
(5)将振冲器提出孔口,继续施工上节桩段,一直完成整个桩体振动施工,再将振冲器及机具移至另一桩位。
(6)在制桩过程中,各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求,基本参数应通过现场制桩试验确定。
(7)施工场地应预先开设排泥水沟系,将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池,池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地点,沉淀池上部比较清的水可重复使用。
(8)最后应挖去桩顶部1m厚的桩体,或用碾压、强夯(遍夯)等方法压实、夯实,铺设并压实垫层。
2.沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OC桩、低标号桩等)。利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后,在管内投料,边投料边上提(振动)沉管形成密实桩
体,与原地基组成复合地基。
3.夯击碎石桩(块石墩)。利用重锤夯击或者强夯方法将碎石供石)夯入地基,在夯坑里逐步填入碎石(块石)反复夯击以形成碎石桩或块石墩。
五、拌和法
1.高压喷射注浆法(高压旋喷法)。以高压力使水泥浆液通过管路从喷射孔喷出,直接切割破坏土体的同时与土拌和并起部分置换作用。凝固后成为拌和桩(柱)体,这种桩(柱)体与地基一起形成复合地基。也可以用这种方法形成挡土结构或防渗结构。
2.深层搅拌法。深层搅拌法主要用于加固饱和软粘土。它利用水泥浆体、水泥(或石灰粉体)作为主固化剂,应用特制的深层搅拌机械将固化剂送入地基土中与土强制搅拌,形成水泥(石灰)土的桩(柱)体,与原地基组成复合地基。水泥土桩(柱)的物理力学性质取决于固化剂与土之间所产生的一系列物理一化学反应。固化剂的掺入量及搅拌均匀性和土的性质是影响水泥土桩(柱)性质以至复合地基强度和压缩性的主要因素。
施工工艺:(1)定位;(2)浆液配制;(3)送浆;(4)钻进喷浆搅拌;(5)提升搅拌喷浆;(6)重复钻进喷浆搅拌;(7)重复提升搅拌;(8)当搅拌轴钻进、提升速度为0.65-1.0m/min时,应重复搅拌一次;(9)成桩完毕,清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口,桩机移至另一桩位施工。
六、加筋法
1.土工合成材料。土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物,如塑料、化纤、合成橡胶等为原料,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各层土体之间,发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。
2.土钉墙技术。土钉一般是通过钻孔、插筋、注浆来设置。但也有通过直接打人较粗的钢筋和型钢、钢管形成土钉。土钉沿通长与周围土体接触,依靠接触界面上的粘结摩阻力,与其周围土体形成复合土体,土钉在土体发生变形的条件下被动受力。并主要通过其受剪工作对土体进行加固,土钉一般与平面形成一定的角度,故称之为斜向加固体。土钉适用于地下水位以上或经降水后的人工填土、粘性土、弱胶结砂土的基坑支护和边坡加固。
3.加筋土。加筋土是将抗拉能力很强的拉筋埋置于土层中,利用土颗粒位移与拉筋产生的摩擦力使土与加筋材料形成整体,减少整体变形和增强整体稳定。拉筋是一种水平向增强体。一般使用抗拉能力强、摩擦系数大而耐腐蚀的条带状、网状、丝状材料,例如,镀锌钢片;铝合金、合成材料等。
七、灌浆法
是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆的浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆、石灰浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。根据灌浆的目的可分为防渗灌浆、堵漏灌浆、加固灌浆和结构纠倾灌浆等。按灌浆方法可分为压密灌浆、渗入灌浆、劈裂灌浆和电化学灌浆。灌浆法在水利、建筑,道桥及各种工程领域有着广泛的直用。
八、常见不良地基土及其特点
1.软粘土。软粘土也称软土,是软弱粘性土的简称。它形成于第四纪晚期,属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地区。常见的软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。软土的物理力学性质包括如下几个方面:
(1)物理性质。粘粒含量较多,塑性指数1p一般大于17,属粘性土。软粘土多呈深灰、暗绿色,有臭味,含有机质,含水量较高、一般大于40%,而淤泥也有大于80%的情况。孔隙比一般为1.0~2.0,其中孔隙比为1.0~1.5称为淤泥质粘土,孔隙比大于1.5时称为淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比,因而其力学性质也就呈现与之对应的特点——低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度。
(2)力学性质。软粘土的强度极低,不排水强度通常仅为5~30kPa,表现为承载力基本值很低,一般不超过70kPa,有的甚至只有20kPa。软粘土尤其是淤泥灵敏度较高,这也是区别于一般粘土的重要指标。软粘土的压缩性很大。压缩系数大于0.5MPa-1,最大可达45MPa-1,压缩指数约为0.35~0.75。通常情况下,软粘土层属于正常固结土或微超固结土,但有些土层特别是新近沉积的土层有可能属于欠固结土。渗透系数很小是软粘土的又一重要特点。一般在10.5-10-8cm/s之间,渗透系数小则固结速率就很慢,有效应力增长缓慢,从而沉降稳定慢,地基强度增长也十分缓慢。这一特点是严重制约地基处理方法和处理效果的重要方面。
(3)工程特性。软粘土地基承载力低,强度增长缓慢;加荷后易变形且不均匀;变形速率大且稳定时间长;具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。常用的地基处理方法有预压法、置换法、搅拌法等。
2.杂填土。杂填土主要出现在一些老的居民区和工矿区内,是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。这些垃圾土一般分为三类:即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异,极易造成不均匀沉降,通常都需要进行地基处理。
3.冲填土。冲填土是人为的用水力冲填方式而沉积的土。近年来多用于沿海滩涂开发及河漫滩造地。西北地区常见的水坠坝(也称冲填坝)即是冲填土堆筑的坝。冲填土形成的地基可视为天然地基的一种,它的工程性质主要取决于冲填土的性质。冲填土地基一般具有如下一些重要特点:
(1)颗粒沉积分选性明显,在入泥口附近,粗颗粒较先沉积,远离入泥口处,所沉积的颗粒变细;同时在深度方向上存在明显的层理。
(2)冲填土的含水量较高,一般大于液限,星流动状态。停止冲填后,表面自然蒸发后常呈龟裂状,含水量明显降低,但下部冲填土当排水条件较差时仍呈流动状态,冲填土颗粒愈细,这种现象愈明显。
(3)冲填土地基早期强度很低,压缩性较高,这是因冲填土处于欠固结状态。冲填土地基随静置时间的增长逐渐达到正常固结状态。其工程性质取决于颗粒组成、均匀件、排水固结条件以及冲填后静置时间。
4.饱和松散砂土。粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载(地震、机械振动等)作用时,饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形,甚至丧失承载力。这是因为土颗粒松散排列并在外部动力作用下使颗粒的位置产生错位,以达到新的平衡,瞬间产生较高的超静孔隙水压力,有效应力迅速降低。对这种地基进行处理的月的就是使它变得较为密实,消除在动荷载作用下产生液化的可能性。常用的处理方法有挤出法、振冲法等。
5.湿陷性黄土。在上覆土层自重应力作用下,或者在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土,属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。(这里所说的黄土泛指黄土和黄土状土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性和非自重湿陷性黄土,也有的老黄土不具湿陷性)。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时,必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害,选择适宜的地基处理方法,避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。
6.膨胀土。膨胀土的矿物成分主要是蒙脱石,它具有很强的亲水性,吸水时体积膨胀,失水时体积收缩。这种胀缩变形肚往很大,极易对建筑物造成损坏。膨胀土在我国的分布范围很广,如广西、云南、河南、湖北、四川、陕西、河北、安徽、江苏等地均有不同范围的分布。膨胀土是特殊土的一种。常用的地基处理方法有换土、土性改良、预浸水,以及防止地基土含水量变化等工程措施。
7.含有机质土和泥炭土。当土中含有不同的有机质时,将形成不同的有机质土,在有机质含量超过一定含量时就形成泥炭土,它具有不同的工程特性,有机质的含量越高,对土质的影响越大,主要表现为强度低、压缩性大,并且对不同工程材料的掺入有不同影响等,对直接工程建设或地基处理构成不利的影响。
9.浅谈油田污水处理工艺及现场应用 篇九
针对油田污水处理、回注的不同工艺要求,最近研制开发出油田污水精细处理装王、小区块油田橇装式污水处理装置、旋流混合反应澄清装置及液液旋流分离系统等新装备,在室内试验及现场试验中均取得了良好的效果.按照“安全可靠,经济高效,节能降耗”的.原则,提出我国油气田地面注采及污水处理技术的发展建议
作 者:田招民 作者单位:胜利油田孤东采油厂集输大队 刊 名:中国高新技术企业 英文刊名:CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年,卷(期): “”(16) 分类号:X7 关键词:油田污水处理 水处理设备 述评
10.地基处理及施工工艺 篇十
不锈钢渣湿式处理工艺及在宝钢的应用
摘要:宝钢采用了目前世界上成熟、可靠、先进的不锈钢渣湿式处理工艺,能满足对不锈钢生产过程中产生的钢渣的处理要求,同时采用先进的渣、钢分离工艺设备,最大限度地回收不锈钢渣中的渣钢(金属)资源;能充分考虑环保要求,采取必要的防尘、除尘、降噪音、水处理设施,严格控制有害物质的排放,最大程度减少渣处理生产对环境的.污染.该工艺在充分利用炉渣资源的基础上,达到变害为利、变废为宝的资源再生利用的目的.作 者:韩伟 HAN Wei 作者单位:宝钢集团有限公司一钢公司,上海,31期 刊:宝钢技术 Journal:BAO-STEEL TECHNOLOGY年,卷(期):2010,“”(3)分类号:X757关键词:不锈钢渣 环境保护 资源利用
11.地基处理及施工工艺 篇十一
【关键词】公路工程;路基施工;加固技术
近年来,随着我国公路工程建设力度的不断加大,越来越多的公路工程施工所经过的路基条件也在不断的变化,因而为了促进工程质量的提升,就必须结合路基加固的需要,针对性采取有效的路基加固技术,最大化的促进路基加固工程的质量,从而为整个公路工程质量的提升奠定坚实的基础。基于此,笔者结合自身工作实践,就此展开以下几点探究性的分析。
1.公路工程施工中路基加固处理的必要性分析
在公路路基施工过程中,往往由于路基的结构松散和强度与稳定性的低下,尤其是近些年来公路所承受的荷载也在不断的加大,在公路工程施工中,只有加强路基加固处理,才能更好地满足现代公路交通事业发展的需要,否则就会对公路工程质量带来影响,甚至还会影响行车的安全,因而必须在施工过程中加强路基的加固处理[1]。
2.公路工程施工中路基加固处理的工艺与技术研究
在公路工程施工中,加强路基的加固具有十分重要的意义,而同时也是一项系统而又复杂的工作。就路基加固处理来看,不仅要采取有效的加固措施,还应加强对路基路面的排水,才能更好地加固路基质量。基于此,笔者以下就常见的路基加固处理工艺入手,分别并提出了加强路基路面排水施工和防水的几点技术措施,以更好地促进公路工程路基加固质量。
2.1公路工程施工中常见的路基加固处理的工艺
在公路工程施工中,常见的路基加固处理的工艺具有:机械碾压工艺、强夯工艺、桩基加固工艺等。以下笔者就此作出几点分析。
2.1.1机械碾压工艺在公路路基加固处理中的应用。在公路工程施工中,机械碾压工艺是最为常见的路基加固工艺之一。主要应用该技术对水位上大面填土路基的压实和杂填土以及非饱和性粘土等地基进行浅层化的处理。在具体应用过程中,主要是利用推土机、压路机、羊角碾、平碾等对公路路基的表面进行碾压,利用碾压机械的自重对松散的路基进行加固和压实,最大化的确保路基土强度得到有效的发挥,路基的稳定性得到有效的提高。但是在施工过程中应用该技术时,应切实做好以下几方面的工作:
一是切实做好公路施工中拌合料的运输与摊铺施工,并加强对稳定层松铺厚度的控制,通常松铺厚度应为设计厚度与压实系数的积;二是在此基础上,应采用碾压机械立即进行加固处理,在碾压过程中,通常应碾压两边之后再到路基中间进行碾压,路基两边的碾压次数应在三次左右,确保路面平后将碾压重心移到路基重心进行碾压;三是在施工中若需要从外到内进行碾压时,必须从公路最低的填方处进行碾压,从下到上的方式对整个公路路基采取水平的方式进行分层碾压;四是碾压过程中若土层的表面较为干燥,还应对其进行洒水湿润处理,确保土层含水量最佳时进行碾压,最大化的确保不同土层之间良好的结合;五是在碾压时还应做好安全警示工作,严防安全问题的出现[2]。
2.1.2强夯工艺技术在公路路基加固处理中的应用。在公路路基加固处理中应用强夯工艺能有效提升软基的承载性能,主要是利用重锤的自重从一定的高度上下落并夯实土层的快速固结地基的处理工艺。具体应用过程如下:首先做好施工场地的清理与平整工作,并对首次夯点的位置和场地高程分别进行标注和测定;其次就是将起重机就位,并将夯锤安放在预先标注的夯点位置,并在夯实之前对锤顶的高程进行测定;再次就是利用起重机起吊夯锤到预先设定的高度,再将脱钩装置开启,当夯锤从脱钩自由下落之后,就应将吊钩放下,对锤顶高程进行测定,在夯实过程中,严格按照设计要求确定夯实次数和质量控制标准;最后利用推土机填平夯坑,再对场地高程测量之后在一定的时间内重复上述步骤,直到全部夯实次数完成后采取降低夯实力度的方式进行满夯,达到加固路基的目的。
2.1.3桩基加固工艺在公路路基加固处理中的应用。在公路路基加固处理中桩基加固工艺也是一种常见的处理方式。但桩基的类型较多,因而在桩基施工过程中,应结合实际需要针对性的确定桩基类型,常见的桩基加固工艺主要有以下几种:
一是振冲碎石桩加固工艺。该桩基施工技术由于具有便于操作和成桩质量高的特点,因而在公路路基加固处理中得到了广泛的应用。这是因为振冲碎石桩的应力比土体应力大,具体施工中应结合软基厚度确定振冲的厚度,并采取方形或梅花形的方式进行振冲碎石桩的排列,并确保地基应力分布的均应性,并在振冲碎石桩的顶部铺设一定厚度的碎石垫层,达到夯实路基的目的。
二是生石灰桩加固工艺。在公路路基施工中应用这一桩基技术时,主要是利用了生石灰遇水生成的熟石灰不容易溶解的特点,同时会将路基中的水分吸走,从而降低路基周边的含水量,并释放大量的热量,达到挤密软土路基的目的[3]。
2.2公路工程施工中路基加固处理所采用的排水加固技术
通过上述分析,我们对路基加固常用的处理工艺有了一定的认识,但是除了上述的几种处理技术外,还有诸如换填法、深层搅拌法等,但是这些工艺的应用需要耗费大量的成本,因此在非必要的情况下尽量不采用。例如在采用换填法时,若需要大面积的更换,不仅成本大,施工难度大,而且换填土的来源和原有路基土的处置都是一个十分棘手的问题。因而在采用上述技术进行针对性加固处理时,还应采取相应的排水技术达到预防路基软化的效果。基于此,以下笔者就公路工程施工中路基加固处理所采用的排水和技术做出以下几点总结。
2.2.1地面排水施工技术在公路路基加固处理中的应用。常见的地面排水设施主要有边沟和跌水槽以及急流槽与排水管等。在实际施工过程中,应结合实际需要确定路基排水所需的排水设施及类型,并根据相应的设施采取针对性的施工技术,才能更好地降低路基中地下水的含量,降低路基周边地下水的高度,从而达到加固和保护加固处理效果的目的。
2.2.2路面排水施工技术在公路路基加固处理中的应用。路面排水的主要任务是迅速清理掉路面范围内的积水,排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,以免其冲刷路基边坡,且路拱横坡应大于等于2%,以此确保路面排水质量。
2.3坡面防护施工技术在公路路基加固处理中的应用
一是冲刷防护,沿河路基边坡防护,为免受冲刷,仍多采用直接防护。二是支挡防护,挡土墙目前仍主要用于支挡防护,石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合,钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙,其受力比较合理,墙身施工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护[4]。
3.结语
综上所述,对公路工程施工中路基加固处理的工艺与技术进行研究具有十分重要的意义。作为新时期背景下的公路施工企业,必须紧密结合我国交通事业发展需要,在公路工程中采取有效的措施切实加强路基的加固、排水和防护工作,以最大化的确保路基加固处理效果,在促进工程质量提升的同时提高企业的核心竞争力,实现企业的可持续发展。
参考文献
[1]吴延兵.公路施工中路基加固的几种方法[J].中国产业,2012,09:5.
[2]马生顺,谢举.基于公路路基的加固措施方法研究[J].中华民居(下旬刊),2013,10:346-347.
[3]丁泽镇.公路路基防护设计与加固技术措施分析[J].现代商贸工业,2013,24:173-174.
12.地基处理及施工工艺 篇十二
1 工程概况
偏关7号大桥为跨越偏关县官河及209国道而设, 全长366 m, 前右角90°, 上部结构采用 (4×30+5×30+3×30) m先简支后连续预应力混凝土箱梁, 下部结构采用柱式墩和空心薄壁墩、肋板台和柱式台, 基础为钻孔灌注桩。共有钻孔灌注桩40根, 桩径1.5 m~1.8 m, 桩长37 m~48 m, 桩基按摩擦桩设计, 根据设计图纸地质报告, 桩基地质情况为:粉土、卵石土、泥岩、砂岩。图纸设计要求:1.5 m桩径桩底沉淀土厚度不得大于0.3 m, 1.8 m桩径桩底沉淀土厚度不得大于0.5 m。
2 钻孔灌注桩施工工艺
桩基施工采用钻孔灌注桩施工, 采用CZ-8型冲击钻机成孔, 施工工艺流程:平整场地→埋设护筒→泥浆制备→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注混凝土→凿桩头。
1) 平整场地、施工放样及护筒埋设。
该桥位于河滩地及209国道道路两侧, 地势较平坦, 对场地进行平整, 保证有足够的操作工作空间即可。
采用拓普康332型全站仪进行放样, 利用已批准的桥位处导线点精确测量放样出桩位, 用木桩上钉小铁钉的方式做出标记, 并利用十字线方式引放出四个控制桩位, 以四个控制桩为基准进行埋设护筒。
护筒采用钢板制作, 内径比桩径大200 mm~400 mm, 根据桩位现场情况决定护筒长度, 护筒顶端高度, 应高出地面0.3 m, 采用人工开挖埋设, 护筒底部与土层相接处用粘土夯实, 护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实, 严防地表水顺该处渗入, 且在顶端下及以下10 cm范围内用钢板绕焊一圈, 以防止护筒变形。埋设护筒要求准确竖直, 护筒竖向的倾斜度不得大于1%。埋设护筒结束后, 用DS2型水准仪测量地面标高, 确定钻孔深度。
2) 钻机就位。
钻机就位前, 对钻孔前的各项准备工作进行检查, 包括主要机具设备的检查和维修。然后将钻机移至指定桩位, 底架应垫平, 调整设备水平, 保持稳定, 不得产生位移和沉陷。钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不得大于5 cm。
3) 泥浆池。
合理规划泥浆池的深度、尺寸及设置位置 (泥浆池与桩基孔距离不少于2 m) , 用挖掘机进行开挖泥浆池, 并根据神河高速标准化施工要求, 对泥浆池底进行混凝土硬化, 对池壁进行砌砖加固, 对泥浆池周围设置钢管围护, 用检验合格的粘土制备泥浆并在施工完成后, 用汽车或罐车将泥浆池中的泥浆清运到指定的排放地点, 以满足安全文明环保的施工要求。
4) 钻孔施工。
开钻前, 先应核对钻机钻头吊钻杆绳与桩位中心线是否相互重合, 确保中线一致方可开钻, 以后每班核对位置一次。
开钻时先在孔内灌注泥浆, 孔内有水时, 可直接投入粘土, 用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。开钻时均匀慢速钻进, 待钻头全部进入地层后, 方可加速钻进。钻孔过程中应严格控制钻进速度, 避免钻进尺度较大, 造成埋钻事故。钻机冲程应根据地质情况确定, 坚硬基岩采用高冲程, 卵石夹土层采用中冲程。钻孔过程中由硬地层钻到软地层时, 可适当加大冲程;当软地层变为硬地层时, 要减小。
钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直度, 如发生偏移, 应将护筒拔出, 调整后重新压入钻进。钻进过程中, 钻渣的出孔采用正循环法, 利用泥浆泵通过管道将泥浆送入孔底, 泥浆携带钻渣沿钻孔上升, 从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池, 钻渣在此沉淀而泥浆流水泥浆池循环使用。此法钻进与排渣同时连续进行, 钻进作业进度相对较快。
5) 清孔。
孔内清渣可采用方法有:抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法及砂浆置换钻渣清孔法, 根据本工程实际情况, 采用换浆法进行清孔。
在钻孔达到设计要求深度后, 应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。孔径、孔形、倾斜度和孔底沉淀厚度采用专用仪器检测, 孔深可采用专用测绳检测。在各项指标符合设计图纸及规范规定要求后并经监理工程师同意, 方可进行清孔工作。清孔时应密切观察桩孔情况, 并及时测量泥浆指标, 清孔后的泥浆指标有相对密度:1.03~1.10;粘度:17 Pa·s~20 Pa·s;含砂率小于2%;胶体率大于98%。清孔后经监理工程师检验合格后, 即可进行钢筋笼的吊装工作。
6) 钢筋笼制作与安装。
由于本工程项目桩基孔深较大, 钢筋笼需要现场焊接, 钢筋笼分段长度一般不少于18 m, 以减少现场焊接工作量。
钢筋笼的材料、加工、接头和安装, 严格按照设计图纸及现行施工规范要求进行。施工时要注意不要轻视钢筋笼的定位钢筋的安装, 要按图纸设计要求每组4根均匀地设于桩基加强钢筋四周, 防止钢筋笼主筋直接接触孔壁而造成主筋锈蚀从而对桥梁的耐久性造成质量隐患。为了保证钢筋笼起吊时不变形, 起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑, 以加强其刚度。
由于本工程项目桩基长度全部大于30 m, 所以全部设置声测管, 用于检测桩基混凝土质量。根据设计图纸要求, 桩径为1.5 m的桩基内设3根57×3.5钢管作为声测管, 桩径为1.8 m的桩基内设4根57×3.5钢管作为声测管, 声测管按设计图纸要求, 绑扎固定在钢筋笼加强钢筋内侧, 直通到距桩底1 m处, 声测管接头及底部应密封好, 顶部用木塞封闭, 防止砂浆、杂物堵塞管道。
钢筋笼制作完成后, 按照待检区、已检合格区、不合格区进行标识牌放置。
7) 钢筋笼吊装。
钢筋笼制作完成后, 采用25 t汽车吊进行安装, 由于钢筋笼长度较长, 采用两点吊装法安装钢筋笼, 第一吊点设在骨架的下部, 第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间, 先提第一点, 使骨架稍提起, 再与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后, 第一吊点停吊, 继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升, 慢慢放松第一吊点, 直到骨架同地面垂直, 停止起吊。解除第一吊点, 检查骨架是否顺直, 如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后, 应将其扶正徐徐下降, 严禁摆动碰撞孔壁。然后, 由下而上地逐个去除钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口, 用型钢穿过加强箍筋的下方, 将骨架临时支承于孔口, 孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端, 取出临时支承, 将骨架徐徐下降, 骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口, 再起吊第二节骨架, 使上下两节骨架位于同直线上进行焊接, 全部接头焊好后就可以下沉入孔, 直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位, 以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
钢筋笼顶面安装高程在施工中采用控制吊环长度的方法进行, 精确测量出护筒顶标高并根据设计图纸及现场实际工艺准确计算出吊环长度, 在安装钢筋笼时严格按计算尺寸进行吊环的焊接, 确保钢筋笼的顶面安装高程符合规范要求。
8) 混凝土拌和和运输。
钻孔灌注桩施工对混凝土质量要求较高, 且在施工过程中, 不允许混凝土出现中断供应, 为确保施工质量, 在施工中, 所用混凝土采用拌和站统一拌和, 拌和时严格按施工配合比进行。混凝土出站前应进行坍落度、和易性等的检测。且保证有备有拌和站, 防止拌和站出现故障而中断混凝土供应导致出现断桩。
混凝土运输采用10 m3罐车运输, 根据运距配备运输罐车, 确保混凝土供应连续。
9) 灌注导管连接。
导管采用直径300 mm钢制导管, 每节长2.5 m, 配1节~2节长0.5 m~1.5 m短管, 采用橡胶密封圈密封防水, 丝扣连接。使用前对导管进行水密承压和接头抗拉试验, 保证导管连接质量, 并对管节进行编号。导管的安装长度应根据桩基深度及现场工艺进行计算, 桩孔底至导管底端间距, 一般控制在0.3 m~0.4 m, 通过短导管进行调整。安装导管时应确保在桩孔内位置居中, 防止导管挂住钢筋笼。
10) 灌注混凝土。
罐车运送混凝土运输至现场后, 现场试验人员对混凝土的坍落度、和易性再次进行检测, 保证混凝土坍落度控制在18 cm~22 cm, 且和易性良好, 不合格的混凝土不得进行灌注。首批混凝土的灌注量必须保证导管埋入混凝土1.0 m以上, 首批混凝土入孔后, 混凝土灌注必须连续进行, 不得中断。当灌注的混凝土顶面距钢筋笼底部1 m左右时, 应放慢灌注速度, 防止造成钢筋笼的上浮, 当混凝土顶面上升到钢筋笼底部4 m以上时, 宜提升导管, 使导管底口高于钢筋笼底部2 m以上后即可恢复正常灌注速度。
在混凝土灌注过程中, 技术人员应在灌注过程中随时测量混凝土上升高度, 准确计算导管埋深, 通常导管埋深宜控制在2 m~6 m之间, 及时拆除导管。拆除时注意保证导管轴线应位于桩孔中心, 防止在拆除过程中导管碰挂钢筋笼。实际灌注桩顶面高度要高于设计要求0.5 m~1.0 m, 保证桩基顶部混凝土的质量和密实。
11) 凿桩头。
桩基混凝土浇筑完成, 待混凝土强度达到要求后, 测量放样桩基位置和标高, 并开挖基坑, 利用风镐配合膨胀剂的方法进行凿桩头工作。凿除桩头施工时, 必须严格控制凿除深度, 且预留嵌入承台的10 cm高度, 严禁超破, 确保桩头平齐。桩头深入承台的钢筋, 应调直并理顺, 以方便承台绑扎钢筋时, 按图纸要求恢复主筋及箍筋形状。在凿桩头时, 要注意保护声测管, 保证管口不能掉入杂物, 当凿出管口时, 应及时堵住管口。
3 桩基施工中出现的问题及处理措施
该桥钻孔灌注桩在施工中, 0号墩台~3号墩台在钻进过程中都出现了严重漏浆的情况, 孔内泥浆发生瞬间漏空的现象;
经调查发现该桩基地下有空洞存在。经地质钻探、物探并结合地层岩土性质特性, 推断漏浆部位主要为卵石底部与煤层接触部位孔隙或空洞, 成因主要有以下两点:1) 由于卵石土为含水层, 水中携带氧气致使煤层氧化, 加之地下水径流, 使煤层结构逐渐趋于疏松, 造成二者接触部位孔隙发育甚至有空洞出现。2) 从地层结构来看, 煤层顶部为关河古道河床, 受河流冲刷, 卵石土堆积过程, 古河道形成孔隙或空洞。鉴于空洞特征, 在施工中, 采用了如下处理方法:遇到缓慢漏浆时立即提出钻头, 向孔内补浆或补水, 保持孔内浆 (水) 面高度, 如浆面仍不断下降, 应及时进行抛填片石、粘土袋、袋装水泥等。当漏浆速度太快, 出现瞬间漏浆的情况, 便安装导管向孔内灌注与桩基同标号混凝土, 利用混凝土封堵空洞, 部分桩基在漏浆后, 由于桩孔内部无泥浆压力, 出现了孔壁上部坍塌现象, 在灌注混凝土至一定深度后 (超过根据漏浆后现场测量推断的漏浆深度约2 m) , 用砂砾加粘土混合回填桩基孔洞, 待混凝土凝固达到一定强度后, 继续成孔施工。
通过上述处理措施, 神河高速公路偏关7号大桥桩基施工圆满完成了施工任务, 并在验桩时全部为A类合格桩, 工程质量得到了保证。
4 结语
钻孔灌注桩施工是目前桥梁基础施工中最常用的一种施工工艺, 虽然各项施工技术目前已经成熟, 但面对各种新的地质情况、新的设计要求, 新的材料应用, 我们工程技术人员仍要不断钻研技术难题, 精心控制施工程序, 严格施工管理, 方能高效优质地完成施工任务。
摘要:以神河高速公路偏关7号大桥钻孔灌注桩施工工程为研究背景, 详细介绍了钻孔灌注桩的施工工艺, 并对桩基施工中出现的漏浆问题进行了剖析, 提出了针对漏浆的处理措施, 以确保钻孔灌注桩的施工质量。
关键词:钻孔灌注桩,施工工艺,质量问题,处理措施
参考文献
【地基处理及施工工艺】推荐阅读:
软弱地基处理施工合同07-30
浅层排水处理的施工工艺研究论文11-12
天然地基、地基处理 分部工程小结09-28
地基处理工作总结10-22
地基处理江西理工大学06-23
地基处理重点复习资料09-23
灌注桩桩底地基承载力不足施工缺陷及预防措施有哪些?07-06
南京地基基础施工公司07-21
污水处理厂工艺污水处理操作规程09-04
乡镇污水处理工艺方案11-13