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浅谈房屋建筑工程软土地基的处理方法

2012-12-29汤士玮

中国新技术新产品 2012年12期
关键词:桩位试桩垫层

汤士玮

(秦皇岛经济技术开发区建设工程质量检测中心,河北 秦皇岛 066000)

1 房屋建筑软土地基处理的一般原则

对于新建工程,通常应优先考虑利用天然地基,对于均匀性和密实度较好的冲填、杂填建筑垃圾和稳定的工业废料,可利用作为地基、持力层;对于淤泥和淤泥质土,可利用其上覆较好土层作为持力层;对于有机质含量较多或有腐蚀性的生活垃圾和工业废料等杂填土,不得直接用作地基持力层。若地基软弱不能满足要求,就应采取适当的措施进行处理,软土地基的处理目的通常包括:提高土的抗剪强度,使地基保持稳定;改善土的动力性能、防止地基产生震陷变形和震动液化而丧失稳定性;降低土的渗透性或渗流的水力梯度,避免渗流造成地基破坏;降低土的压缩性,使地基的沉降在允许范围内;消除或减少土的胀缩性或沉陷性引起的地基变形,从而防止建筑物的正常使用受到影响。

2 房屋建筑软土地基处理的常用方法

2.1 深层水泥搅拌桩

2.1.1 试桩。试桩是为了确定施工中最优的搅拌次数以及水利的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度等参数,并以此为依据,指导接下来的施工。每个标段的试桩不小于5 根,且要严格按照施工规范,在试桩成功后才能进入正式施工。在试桩检验7d 后直接开挖取出,或者在至少14d 后取芯,这样才能真正检验到水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。

2.1.2 施工准备。在施工前要先平整施工场地,清理桩位周围的障碍物。当场地低洼时,必须回填土,但不得回填杂土。水泥搅拌桩要试用合格的32.5 级普通硅酸盐袋装水泥,这样能方便施工计量。水泥搅拌桩施工机械在工作时一定要保持较好的稳定性,钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收。

2.1.3 施工要点。水泥搅拌桩在开钻前,首先要用水清洗整个管道,并检验管道中有无堵塞现象,等管道内的水排尽之后才能下钻。为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,可在主机上悬挂一吊锤,通过对吊锤的控制保证吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等。针对每根已经成型的桩,一定要按照质量检查标准检查其水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。根据施工规范,水泥搅拌的配合比为:水灰比0.45-0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量46-25kg、高效减水剂0.5%。水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。为了避免第一次下钻导致的管内带浆,可让喷浆量小于总量的1/2,同时严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作,在复搅时可以采用高档位。每根桩的正常成桩时间应不小于40min,喷浆压力0.4MPa。

2.2 静压桩处理技术

2.2.1 施工的准备工作。首先,放线和定桩位。实践证明,放线的准确性会直接影响到建筑物的建设规划,以及是否符合施工方案,而桩位的确定是关系到建筑物构造的关键,对于这两道工序,施工单位都必须重视。项目施工管理人员也要对放线进行严格的确定和实验,以及根据建筑物的结构、施工方案进行复核,对发现的问题要及时认真的解决。其次,要对桩尖、桩身质量进行检查。对以上部位的质量检验是十分重要的,根据桩施工的相关规定。首先,桩尖的构造要符合工程设计图纸,并对所有的桩尖进行检测;旆工管理人员要对所有的桩进行检查,并对检查的结果做详细记录。

2.2.2 该技术的施工质量控制。底桩的定点是软土地基施工中的关键,但在实际操作中,由于受到技术水平和施工人员业务能力的影响,往往在放底桩时偏离原定的桩位,导致桩位的偏差。因此,在施工中应采用有效方法确定桩的位置,减少桩的位置偏移,提高施工质量;桩的垂直度是桩体位置确定的重点,在施工中,静压管桩桩机驾驶室内会有吊着重锤的绳子,但开机人员只能用这个方法控制一边的垂直度,而另一方向的垂直度就需要用其它方法控制,可以在垂直于桩与此绳线连接的地方设一吊重锤的绳线,以此来控制垂直度。

2.3 砂垫层与砂石垫层换填

2.3.1 材料要求。砂垫层与砂石垫层的原料应采用质地坚硬、级配良好的租砂、中砂、碎石、石屑、砂砾或是其他的工业废料粒。在使用的砂石材料中不能有垃圾、草根等有机杂质。对于捧水固结的处理材料,其含泥量最好不要超过30%,卵石与碎石的直接不得大于50mm。

2.3.2 施工准备。施工之前,一定要将现场的垃圾清理干净,保证基槽边坡的稳定性,草地与两侧如果有沟、井、孔洞等必须加以填实。

2.3.3 施工要点。砂垫层与砂石垫层底面的铺设应保持同一高度,如果深度不同,旋工程序为先深后浅。土面应挖成斜坡或台阶搭接,注意对搭接处进行捣实。在分段施工中,接头处必须作成斜坡,而每层的斜坡都要错开0.5m 到1m 之间,再进行充分的振捣。如果使用碎石垫层进行换填,为了保证基坑底面表层软土不发生局部破坏,则要在基坑底部与四侧铺设一层砂,然后在铺设碎石。砂垫层与砂石垫层必须分层铺垫,同时分层压实,常见的方法有:平振法、水撼法、插振法、碾压法及压实法等。

平振法主要用平板式振捣器进行反复振捣,振捣的次数以检查的密度标准为准,平板式振捣器在移动时,为了预防振捣的不搭接,每行必须先接好三分之一。每层的铺设厚度通常在200mm 到250mm 之间,施工时的含水量最好在15%到20%之间。如果在泥沙含量和细沙含量较大的铺筑砂垫层中,该方法就不宜使用。

3 房屋建筑软土地基的施工质量控制措施

3.1 钻机就位

在施工前钻机就位后,要保证钻杆垂直对准桩位中心,可用钻机塔身的垂直标杆检查塔身导杆,不断调整校正位置,使CFG 桩垂直度偏差小于1%。

3.2 搅拌混合料

首先要按配合比进行配料,准确计量各种料的质量,上料时,先装碎石,再加水泥、粉煤灰和外加剂,砂应在最后加,这样可使水泥、粉煤灰和外加剂夹任砂、石之间,避免四处飞扬,这样也更易于搅拌均匀。桩体混合料配比碎石最大粒径不宜大干25mill,并尽量选用Ⅱ级或Ⅲ级细粉煤灰。为制备泵送性能好坍落度较低的混合料,可掺加适量的减水剂、泵送剂。混合料塌落度控制在16cm~2Ocm,每盘料搅拌时间应小于60s。冬期施工时,为防止水泥失效,应注意水温不宜超过70℃;若采用商品混凝土,混凝土入模温度也不得低于5℃。

3.3 基坑开挖

一些高层建筑是先完成CFG 桩的施工,后开挖基坑,因而要注意加强对成品CFG 桩的保护。先采用大型挖掘机开挖,打开作业面后,将基底以上1.5m的土体进行预留,由小挖掘机开挖桩间土,并配合人工清槽。开挖时可以止水帷幕桩为开挖的边线,但应注意切不可破坏止水帷幕桩。为防止超挖,测量人员必须在开挖过程中随时控制开挖深度。

结束语

地基处理领域是土木工程中非常活跃的领域,也是非常有挑战性的领域。实际工程中采用的软土地基处理方法,不但要施工简便,而且要经济合理。经过多年的实践,我们所选用的地基处理方法都取得了预想的效果。

[1] 叶书麟.地基处理工程实例应用手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[2] 李军志,李秋全.软土地基处理方法初探[J].山西建筑,2005,31(19).

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