下面是小型旋挖鉆機廠家給大家帶來關于水泥噴粉樁在地基處理中的應用,以供參考。
水泥噴粉樁在地基處理中的應用
1、粉噴樁簡介
噴粉樁是在學習引進國外高壓噴射注漿樁的基礎上創新發展的新樁型,我國自行創新研制了成套施工機具設備和工藝,這種樁的優點:可加固改良地基,提高地基承載力(2-3倍)和水穩性,對環境無污染,無噪聲,對相鄰建筑物無影響,機具設備簡單液壓操縱,技術易于掌握,成樁效率高(8m長樁,每臺樁機每天可完成100根),加固所需費用較低,造價比灌注樁低40%.噴粉樁適用于7層以下的民用建筑以及在有地下水或土的含水量大于25%的粘性土、砂土、軟土,淤泥質土地基中進行淺層(深14m)加固,但是這種樁不適用于雜填土(垃圾土)地基(會使承載力不均勻)同時要求土的含水率不低于23%,否則會造成樁體疏松。
2、工程實例
2.1、工程概況本工程為南堡鹽場沿街商住樓,地基開挖后局部出現大量淤泥質土,土層深度范圍有少量厚度達到3.5米,地質勘查部門對該建筑場地的評價是:場地為軟弱場地,屬三類場地土,地下水位在地表以下0.9米。
2.2、地基處理要求該建筑的特點是上部荷載較大,而場地土比較軟弱;住宅樓圖紙中基礎形式為筏板基礎,要求地基承載力標準值為150kpa,場地地基承載力達不到施工條件實測地基承載力標準值為110kpa;允許沉降量≤200mm;業主要求在盡可能的情況下降低地基處理造價。
2.3、處理方案的選擇南堡地區對這類地基常采用預制樁或灌注樁,勘察單位也建議采用灌注樁,項目部作出地基處理的方案。經過甲方、設計、監理、及建設主管部門的多方論證、調查研究及方案造價的比較表明,最終選中我們的地基處理方案。水泥噴粉樁加固處理這種土質是適用的。采用攪拌樁比灌注樁更經濟,且對周圍環境的影響更小。
2.4、噴粉樁復合地基設計設計有效樁長L=5.5m,樁徑0.5m,加固體室內抗壓強度為2Mpa(經室內試驗確定水泥摻入比為15%)。由文獻1式(9.2.2-2)、(9.2.2—3)算出單樁承載力Rke=140KN;根據(9.2.2-1)式可算出:住宅樓置換率m=0.3,按此進行樁的布置,布樁采用矩形形式。
2.5、施工方法噴粉使用的固化劑為P.O32.5普通硅酸鹽水泥,采用國產PH-5A型噴粉樁機施工。
(1)施工前應整平場地,定出樁位并編號,組裝架立噴粉樁機,檢查主機及其他各系統工作是否正常。
(2)根據樁位平面布置圖,排樁號和施工流水段,移動攪拌主機對準設計樁位。
(3)開動攪拌機鉆進50cm后,隨鉆隨噴氣,注意防止堵塞噴粉孔,隨鉆桿鉆進,加固土體在原位被攪動切碎,鉆至設計深度時停鉆。
(4)鉆桿鉆到設計深度后反向旋轉,啟動水泥發送裝置,將鉆桿邊攪拌邊提升,提升速度宜小于1m/min,強制噴出的粉體與原位土體進行攪拌。待鉆頭提升到距樁頂約2m時,宜降低提升速度。提升到超過設計高度30-50cm后,關閉水泥發送裝置,鉆機原位旋轉1min后現繼續提升到地面。樁體噴粉要求一氣呵成,不得中斷,噴粉壓力控制在0.5-0.8N/MM2.為提高樁體強度及承載力,避免攪拌不均,再在原樁位全長范圍內進行得攪1次,樁體即告完成。
2.6、確保樁體的強度及完整性關鍵在于噴粉量的控制和攪拌是否均勻,針對這種情況,施工中采取了以下措施。
(1)采用“一噴四攪”工藝,其流程如下。測量放線—樁機就位—開機鉆進到底(噴氣)—反轉提升到頂(噴粉)—正轉復攪到底—反轉提升到頂(噴氣)—樁機移位。
(2)在正式施工前選取一定數量的樁進行試打,從而確定樁機在本工程地質條件下的施工技術參數(樁機鉆進速度、提升噴攪速度和復攪速度、刮灰器轉速與噴攪提升速度的配合、空壓機風壓和風量等)。
(3)控制樁位偏差≤5cm,樁垂直度偏差≤1.5%,樁徑偏差<4%,樁長偏差<50mm,每米水泥噴入量與設計值偏差<3%.
(4)采取24h質監員跟班檢查服務業,重點檢查每米的噴粉量、樁長、樁位垂直度及樁機下鉆、上提速度,此外,采用電子秤(計量裝置)對每根樁的噴粉量進行控制,并每米記錄一次噴粉量,以準確跟蹤第根樁從下到上的質量情況,一旦在某個深度出現灰量不足或斷灰情況,可以準確地進行補噴。
(5)若在鉆進或噴粉過程中發生堵鉆頭、堵管或機械故障,應立即停噴提鉆,待處理完畢再進行復鉆、復噴。
(6)水泥必須經過復檢合格后方能使用。
2.7、成樁質量檢驗本工程共施打水泥粉噴樁13587根,總延長118880米。經業主同意,采用以下4種成樁檢測方法。
(1)輕便觸探:在成樁后7d內用輕型動力觸探進行樁體強度檢驗,檢驗數量為2%,對發現有問題的樁及時進行補樁處理。共檢測280根樁,發現問題并補樁20根。
(2)樁頭開挖:成樁7d抽取2%樁開挖約60cm深,檢查樁體直徑、樁身邊疆性、灰土拌和均勻性及樁身密實性,共檢驗250根樁,樁身成型情況良好。
(3)鉆芯抗壓試驗:成樁28d后,抽取6根樁進行鉆芯檢查,并取樣養護測定樁身抗壓強度、抗剪強度。檢測結果表明:樁體已達設計深度,成型良好,采芯率≥75%;樁身試樣抗壓強度值約為3.1~4.6Mpa,粘聚力為1.9Mpa,內摩擦解φ為22.1度,均滿足設計要求。
(4)載荷試驗:成樁28d后選取4組進行單樁復合地基載荷試驗,根據《建筑地基處理技術規范》(JGJ79—91)所規定的試驗方法,確定住宅樓粉噴樁復合地基承載力標準值fk≥180kpa,滿足設計要求。隨著齡期增長,地基承載力仍有一定程度的提高。
2.8、效果評價本工程采用水泥噴粉樁處理軟弱地基,地基承載力由110kpa提高到180~200kpa,強度增長1倍左右。該建筑物自工程竣工驗收三年來,未發現地基不均沉降和上部結構裂縫,加固效果良好,該工程獲得南堡開發區優質工程。
采用這種方案具有設備簡單、施工方便快速、無振動、無污染等優點,造價低廉,費用比采用灌注樁降低了40%.為甲方節約資金40萬元。
3、注意問題
3.1、噴樁不是樁基粉噴樁可以稱為“基樁”,但與樁基中的“基樁”并不完全一樣。二者的具體區別如下。
(1)材料不同。粉噴樁由膠凝材料與原狀土和天然水硬結形成,基中不摻加粗細骨料。
(2)強度不同。由于組成材料的區別,粉噴樁強度較低。
(3)承載性狀不同。樁基中的樁為剛性樁,直接承擔建筑物主體結構荷載。粉噴樁在受壓時產生一定的(壓縮)變形,因而屬塑性樁,與樁間土共同作用,通過建筑物基礎間接承擔主體結構荷載。
(4)單樁承載力的決定因素不同。決定粉噴樁承載力的因素除土對樁的支撐約束外,還有樁身強度。
(5)確定標準強度試件的齡期的試件強度,粉噴樁標準強度則采用90d齡期的試件強度。
3.2、復合地基中的土不可忽視粉噴樁作為地基中的一部分,與地基土組成復合地基共同承擔上部荷載。因此在樁設計和樁檢測中不能忽視復合地基中的土。在對粉噴樁處理地基進行效果檢測時,同樣要進行復合地基承載力靜載檢驗,而不能僅作單樁承載力檢測。
3.3、應區別對待復合地基承載力復合地基承載力一般根據單樁和樁間土承載力之和來確定。復合地基承載力并不是單樁與土承載力簡單的相加,而就根據樁所處地層土質情況區別對待。當樁身和樁底處于較好土層時,復合地基在一定荷載下沉降較小,粉噴樁承擔大部分荷載。由于可壓縮性大,樁間土只能發揮部分承載力。反之,當粉噴樁處于軟弱地層中,地基沉降量大,樁間土才能充分發揮地基承載力。