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粉喷桩加固软地基施工工艺及质量控制

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维普资讯 http://www.cqvip.com 文章编号:1009~9441(2008)05一O004—02 粉喷桩加固软地基施工工艺及质量控制 口口廖胤楚摘(广东省第一建筑工程有限公司,广东广州510010) 要:介绍了粉体喷射搅拌法的特点和粉喷桩加固软弱土 堤失稳方面,具有其他软基处理方法无法比拟的优 点。实践证明,粉喷桩是一种具有很大推广价值的 软土地基加固技术,这一技术已广泛应用于市政工 程、工业民用建筑等的地基基础处理中。但由于粉 层施工时的质量控制要点。 关键词:粉体喷射搅拌法;粉喷桩;湿软地基;质量控制 中图分类号:TU 472.3 文献标识码:B 引言 粉体喷射搅拌法是深层搅拌加固技术的一种。 1967年,瑞典BPA公司的Kjeld Paus提出了一种采 喷桩复合地基施工质量不易控制,出现了一些事故, 国内有些地区相继暂停该项技术在工民建地基处理 中的应用。另外,对粉体喷搅法加固软弱土层的设 计理论、施工控制技术也一直存在争论。概括起来, 在粉喷桩应用领域存在两类问题: (1)粉喷桩复合地基的设计计算方法,包括其 荷载传递特性、桩土共同作用理论、沉降计算方法、 用生石灰粉与原位软黏土搅拌形成石灰柱的软土加 固法——“石灰柱法”,标志着粉体喷射搅拌技术的 问世。1971年,瑞典Linden—Alimat公司对Kjeld Paus的研究成果进行了第1次现场试验,用生石灰 和软土搅拌制成了石灰柱。1974年,这项技术取得 专利并进入工程实用阶段。 1967年,日本运输部港湾技术研究所开始研究 石灰搅拌施工机械,1974年开始在软土地基加固工 程中应用,且在施工技术上超越瑞典。该研究所研 制了两种施工机械,由此形成了两类施工方法:一类 承载力计算方法等有待进一步研究。 (2)由于粉喷桩属隐蔽工程、“良心”工程,目前 还没有公认的、行之有效的质量控制方法,这是导致 粉喷桩处理软基失效或处理效果不好的主要原因。 提高粉喷桩施工质量控制技术是保证其处理效果的 关键。 是使用颗粒状生石灰的深层石灰搅拌法;另一类是 搅拌时喷射粉体(不限于石灰粉末,也可用水泥粉 2施工准备阶段的质量控制 2.1原材料的选择与保管 粉喷桩施工一般选用P・S 32.5或P・S 42.5 之类干燥的加固材料),称之为粉体喷射搅拌法。 1粉体喷射搅拌法的特点和现状 粉体喷射搅拌法使用的固化剂为干燥粉体,不 向地基土中注水,干燥粉体能充分吸收软土中的水 水泥。水泥的进场、使用、保管必须有专人负责,并 应有防雨的料库,严禁使用结块、受潮的劣质水泥。 水泥除应有厂家质量合格证外,还要有承包人的自 检证明。水泥人罐时应经筛网过筛,不得含有纸屑、 垃圾等杂物。 2.2施工机具选择 分,对含水量高的软土加固效果尤为显著,并且较其 他加固方法输入的固化剂要少得多,不会出现地表 隆起现象。同时,水泥等粉体加固料是通过专用设 备、用压缩空气喷入地基土中的,施工过程中无振 动、无污染,对周围环境无不良影响;并且通过机械 粉喷桩施工机具主要由桩机、粉体喷射机、储气 包、空压机、发电机、输灰管等组成。为了保证施工 质量,粉体喷射机必须配置计量装置,最好配置电子 秤或电脑计量仪。电子秤可以记录每根桩的累计喷 粉量,电脑计量仪不仅可以记录累计喷粉量,更重要 的强制性搅拌,粉体与软土混合充分,硬结后形成的 柱体整体性较强,水稳性较好。因此,这种地基处理 方法近20年来在国外得到了广泛应用。 采用粉体喷射法搅拌法的粉喷桩加固软基效果 好、速度快,可以最大限度地减少施工后的沉降,特 别是在桥涵软基处理、减少地基不均匀沉降、防止路 ・的是可以记录瞬间喷粉量,并能打印记录。严禁使 用非定型的或自行改造的机具。钻机必须配备能显 示钻杆钻进时电流变化的电流表、显示管道压力变 化的压力表和显示灰罐气压变化的压力表,并且性 Research&Application of Building Materials 4・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 能良好。 3.1桩位控制 2.3室内配比试验 室内配比试验应包括如下内容: (1)地基土试验。测定地基土天然含水量、界 限含水量、塑性指数、密度、颗粒分析、无侧限抗压强 钻机应严格按设计桩位及规范要求用全站仪或 经纬仪定位,并用水平尺在钻杆及转盘两正交方向 检验垂直度和水平度,桩位平面误差≯5 cm,钻杆倾 斜度≯1.5%。 3.2掺灰量及均匀性控制 度、有机质含量、pH值等。 (2)水泥加固料试验。结合原材料进场检验, 进行水泥强度、细度、稠度、凝结时间、安定性试验。 灰罐应按设计投料量投一次料打一根桩,确保 单桩水泥用量,同时建立水泥使用台账,对每台桩机 当班进场水泥量、实际消耗水泥量、成桩长度进行统 计,对水泥进行总量控制。 在钻机正向旋转预搅下沉的同时,用空压机送 气以减轻负载和防止喷射口堵塞,由于送灰管道较 (3)水泥土试验。将取回的土样制备成天然含 水量状态的扰动土样,然后掺入不同配比的水泥样 品,制成不同配比、不同龄期的水泥土试件进行恒温 恒湿养生,每一配比每一龄期至少需做3组试件进 行平行测定,试块龄期取7 d、28 d、90 d,养护结束 后进行无侧限抗压强度试验,根据试验结果提出合 适的配合比。 长,水泥自灰罐至钻头需一定时间,因此,开始喷灰 时不能在关闭气路阀门、开启灰路阀门的同时提升 钻头,一般要等待5~10 S时间之后反转提升,提升 时视土质情况调整转速及提升速度,钻头提升至整 在掺灰量相同时,水泥土强度随着含水量的增 加而减少,含水量在3O%~5O%、掺灰量1O%时, 28 d强度达1.2 MPa,90 d强度达1.86 MPa;含水量 >70%、掺灰量1O%时,90 d强度达1.2 MPa,强度 增长缓慢。因此,地基土含水量在3O%~5O%时, 平高程1 m时应用慢速,至整平高程下50 cm时应 停喷而只搅拌。 3.3桩长控制 为了使粉喷桩更好地发挥作用,其桩长必须打 粉喷桩施工掺灰量按15%控制,即50 kg/n'l;含水 量>70%时,掺灰量按18.5%控制,即55 kg/m;含 水量>80%时,掺灰量按21.5%控制,即60 kg/m。 2.4工艺性试桩 穿软土而达到相对较好的持力层,但由于地质条件 的复杂性,设计时不可能将每根桩的地质情况都精 确地勘测出来,因此,粉喷桩桩长在施工过程中要根 据实际情况由两个方面进行控制。一是施工图中提 供的设计桩长,二是钻进时的地基土质阻力,如电流 影响水泥粉喷桩加固效果的因素很多,但水泥 与桩周土搅拌的均匀性是关键因素之一,而其搅拌 均匀性又与桩机性能、提升速度及土质条件有关。 因此,正式开工前必须进行工艺性试桩,以确定适合 表电流值达到工艺性试桩时的桩底值,即认为钻头 达到了持力层,经监理工程师批准之后,可以停止钻 进。 3.4复搅深度控制 该地质条件的各种操作技术参数。 (1)提出满足设计水泥喷入量的各种操作参 提钻喷粉之后应采取复搅措施,复搅时只搅拌 数,如钻机钻速、提升速度、搅拌叶片旋转速度、管道 压力、灰罐压力等。 (2)掌握钻进及提升的阻力情况,并提出相应 的技术措施。 (3)特殊情况下的施工措施。 工艺性试桩数量一般《5根。试桩结束后,由 施工单位提交书面工艺试验总结报告。试桩记录内 不喷粉,复搅长度同桩长。复搅时若电流明显增大, 达到工艺性试桩时的桩底值,经监理工程师批准,可 停止复搅。复搅下钻提升的速度与第1次相同。 3.5异常情况的防治与处理 应注意控制喷粉与提钻的速度与时间,一般先 喷粉1~2 min后再提钻搅拌;要防止水泥受潮结 块,喷粉时严格过筛;喷粉机必须有计量装置并注意 观察,严格检查喷粉时的管道压力,要特别防止夹层 断桩。产生夹层、断桩后12 h内要采取补喷措施, 补喷重叠长度《1 m,重叠有困难时应重新打设。 容应包括:桩位编号(号/排)、总施工时间(始/终)、 管道压力(始/终)、钻进速度、提升速度、喷灰时间 (始/终)、复搅时间(始/终)、复搅桩长、粉喷桩长 度、水泥用量(设计/施工)、钻进到设计桩底地基土 质阻力时的电流表电流值。 4粉喷桩施工质量控制存在的问题 根据工艺性试桩及室内配比试验,地基土含水 3施工过程中的质量控制 建材技术与应用5/2008 量不同时需要调整粉喷桩每延米的掺灰量,施工时 ・5・ 维普资讯 http://www.cqvip.com

文章编号:1009—9441(2008 J05—0006—02 混凝土小型空・ 砌块墙体裂缝原因及预防 口口刘传道(汕头市顺达建筑有限公司,广东汕头515031) 摘要:结合工程实际,分析了混凝土小型空心砌块墙体裂 部,主要表现形式是在梁、板与砌体的接触处产生一 缝的原因、形式及特点,介绍了墙体裂缝的防治措施。 条横向贯通的水平裂缝。裂缝产生的时间一般在墙 关键词:空心砌块;墙体裂缝;预防 中图分类号:TU 522.3 文献标识码:B 面装修后半年至1年内,大大影响室内外的装修效 果。这种裂缝产生的原因主要有:混凝土与墙砌体 引言 的线膨胀系数不同,于缩率或吸水率不同,梁与墙体 某住宅楼建筑面积10 069 m。,为某市墙改节能 接触处未塞紧,抹面砂浆或墙体随着时间推移而产 示范工程,墙体材料采用混凝土小型空心砌块。住 生进一步于缩。水平裂缝也可发生在屋面板底部或 宅楼投入使用后,墙体出现了多种形式、不同程度的 顶层圈梁底部附近,原因主要是墙体结构与屋面板 裂缝,现分析其墙体裂缝的原因及防治措施。 或圈梁的温差变形不一致。 1.3竖向裂缝 1 砌块墙体裂缝的形式及特点 竖向裂缝一般发生在现浇的钢筋混凝土梁端处 砌块建筑产生最多的裂缝通常为温度裂缝和沉 墙面上和墙体中部,严重时出现数条裂缝,甚至上下 降裂缝。前者主要是由于不同材料的线膨胀系数不 贯通。原因主要是由于砌块含水率过高或在结构上 同,当温度发生变化时,房屋各部分构件就会发生不 没有设置圈梁,形成应力集中而造成竖向裂缝。 同的变化,结果由于彼此间制约而产生内应力,当产 温度裂缝一般在竣工1年后开始出现,通常在 生的内应力大于材料的极限抗拉强度时,就会产生 夏季或冬季形成。最常见的为八字裂缝,其次是水 不同形式的裂缝。后者主要是由于建筑物各部分的 平裂缝,三是竖向裂缝。经过四季冷暖交替及沉降, 不均匀沉降引起的。裂缝的主要形式有:八字裂缝 裂缝逐渐增多扩大,随着环境温度的变化而变化。 一(斜裂缝)、水平裂缝、竖向裂缝。 般不会无限扩展,通常经过3年左右的时间,裂缝 1.1八字裂缝 发展才会趋于稳定。 八字裂缝多发生在房屋顶层屋面两端以及门窗 洞口上下,呈八字形。主要原因是钢筋混凝土屋盖 2砌块墙体裂缝产生的原因 与混凝土砌块的线膨胀系数不同,屋面板沿长度方 砌块比黏土实心砖体积大,且中空,以及水泥制 向的变形较砌体大。当屋面板产生变形时,墙砌体 品固有的胀缩系数大等特点,使砌块墙体比黏土实 会阻止这种变形,于是屋面板对墙砌体便产生一种 心砖墙体的裂纹要明显得多。 外推力,当这种外推力(拉力)大于墙砌体的极限抗 2.1 砌块养护不足,砌块含水过多 拉强度时,在顶层墙体端部或门窗洞口处就会产生 水泥制品的养护是保证其产品质量的必要工 斜裂缝。 序。目前,混凝土空心砌块生产厂大多规模不大,在 1.2水平裂缝 工程项目使用砌块的初期,由于有一定的库存,砌块 水平裂缝多发生在混凝土构件与砌体的结合 龄期有所保证,而后期则难以保证龄期。这样,未到 地质条件有时相差很大,一般越往深处土的含水量 越大。但从复合地基的荷载应力分析来看,越向地 作者简介:廖胤楚(1981一),男,湖南衡阳人,助理工程师, 基深处,其应力值越小。因此,掺灰量在实际中究竟 主要从事建筑施工管理工作。 收稿日期:2008—03—29 如何控制,还需进一步研究。 (编辑郑晋) ・6・ Research&Application of Building Materials 

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