水泥搅拌桩和PHC管桩在公路软基处理中的应用比较

2015-08-24 196 0


 
  公路软基处理是公路施工和正常营运质量保证的前提,很多公路因为软基处治不当而引起路堤失稳、沉降破坏,进而产生路面不平和不均匀沉降的路面早期损坏现象。在公路建设领域,正确认识软土地基不同处理方法的加固机理,根据工程条件选择先进合理的软基处理技术方案,是减少工程投资、加快工程进度和确保工程质量的必要保证。笔者根据当前的科技发展动态,结合公路建设的工程实际,对软水泥搅拌桩和PHC管桩在公路软基处理中的应用进行比较,具体分析了施工准备、施工工艺、质量控制方面的应用。
 
  1、施工准备
 
  水泥搅拌桩在公路软基处理中的施工准备包括两个方面,施工机械准备和施工设备及材料检测。在施工机械准备方面,水泥搅拌桩在公路软基处理中最常用的施工机械主要有钻机、粉浆机及压缩机。水泥搅拌桩成桩的主要机械就是钻机,这种机械的主要应用功能为动力大、操作方便、能在速度不同的情况下进行均匀地正向钻进或反向提升,同时还可以全方位地自行移动。作为浆体材料定量发送的主要机械设备,喷浆设备的组成部分分别为储灰罐、发送装置及计量控制装置等,这些部件都是公路软基处理的关键性施工设备。压缩机可以提供一定压力气源给水泥搅拌桩进行有效施工,促使水泥浆液突破喷浆口土体阻力向软土内进行喷洒。PHC管桩在公路软基处理中则较多地应用静力压桩机、起重机。而在施工材料上,水泥搅拌桩所使用的施工材料主要就是水泥,在施工前必须在试验室对施工采用的水泥进行抽样检测。确保其符合施工要求时,才能施工。在水泥等施工原料的选择中,施工企业必须选择产量多、质量稳定的大规模水泥生产厂家。在存放水泥过程中,必须确保存在地点与防雨、防潮等施工要求相符合,杜绝在施工中使用过期、受潮等质量不合格的水泥。PHC管桩在公路软基处理中使用的主要材料为预应力管桩,。值得提出的一点是,PHC管桩在公路软基处理中必须对路基基底进行处理,而水泥搅拌机则需进行试桩作业。
 
  2、施工工艺的应用
 
  2.1水泥搅拌桩在公路软基处理中的施工工艺
 
  (1)平整路基路面及放样
 
  将施工路面的表层杂草、杂物等进行彻底清理,选用黏性土将低洼地段进行回填及夯实,进而增加机械运行时的路基荷载承受能力。在水田路段进行软基处理施工时,必须先进行排水疏干在进行路面表层清理,必须将其清理厚度控制在0.3米到0.5米的范围内,并把原路面设置成4%的横坡,在路基两边进行边沟开挖施工,选用标示等防护方式对施工现场路基下面的管线进行有效保护。依据图纸选用全站仪进行控制桩的准确放出后,再依据桩位布置进行具体桩位的放出,设置明显标志在控制桩上,同时奥注意进行定时复核。
 
  (2)拌制水泥浆
 
  施工企业必须严格遵循设计配合比进行水泥浆的准确配制,为确保配合比的准确性,必须对水泥、外加剂及掺合料等施工材料的用量进行严格控制。利用试桩试验对搅拌时间进行确定,在水泥浆的施工过程中,施工企业必须做到同时进行搅拌、应用,必须确保搅拌的均匀性,才能不出现块状、团状等现象,施工过程中不能采用出现初凝情况的水泥浆。在成桩施工中,必须将水泥浆每次搅拌的量控制在一根桩用量以上。
 
  (3)水泥搅拌机械安装、就位
 
  在施工场场将钻机进行准确拼装并就位。在机械设备第一次到施工场地进行施工时,必须标定桩机的电流表、管道压力表、电磁流量表、深度测量仪及电脑打印机。在施工过程中要定期进行复查,尤其是钻头叶片常常会出现磨损现象,当磨损程度超过一定额度时必须马上进行补焊,只有这样才能确保桩体直径的准确性。
 
  (4)搅拌及提升搅拌
 
  钻机开始施工时,沿导向架的方向钻杆不断匀速下沉进行切土搅拌,于此同时,要将送浆泵开启并将水泥浆向土体喷洒,这个时候双轴上的多层叶片可以一起进行正、反向旋转搅拌直到设计深度。当已经符合设计深度之后,还要就地在桩端不断进行喷浆搅拌作业,并将其时间控制在大于30s的范围,这样桩端水泥浆可以实现均匀搅拌的作用。提升搅拌机,进行喷浆作业的根本目的就是防止堵塞喷浆口现象的产生,在提升施工中其喷浆量应控制在总喷浆量的5%~10%之间或小于5%。当提升位置达到桩顶时,其搅拌时间应控制在2min以上。最后将搅拌机械关闭并驶离施工路面。在施工最后,需要对公路进行检测。
 
  2.2PHC管桩在公路软基处理中的施工工艺
 
  其施工工艺可以采用如下的流程图表示,由图可以直接看出其与水泥搅拌桩之间的差别:
 
  3、质量控制
 
  为了保证水泥搅拌桩在公路软基处理中的质量,需要注意这几个方面:
 
  (1)按照软基加固深度的多少进行搅拌桩机、浆液发送器及配套设备的合理性选择,在施工中如发现机械装备没有计量装置就不能用于软基处理施工。必须采用有质量合格证的施工材料,加固材料不能采用受潮、结块及变质的。软土路基施工中采用的固化剂或外加剂的类型及特性必须与施工设计需求相符合。搅拌桩在施工过程中必须严格按照从中到边缘的顺序进行作业。(2)当搅拌桩桩顶与设计高程十分相近时,施工企业必须在桩顶1m~1.5m之间进行喷浆搅拌的适当加量,提升搅拌桩机与路面一定距离时,必须将速度放慢,当喷浆口与桩顶高程一致时,可以将搅拌机提升作业停止,并进行10s~20s的搅拌,以此确保桩头的均匀性及密实度。而PHC管桩在公路软基处理中质量控制的重点则与其存在一定的差异,具体表现为:(1)根据设计桩深度匹配长度,处理深度大于24m,不超过3节桩,深度小于等24m,不超过2节桩,并按“长桩在下、短桩在上”的顺序匹配;(2)成品PHC桩质量必须按照一定的标准进行,每批桩进场前,检验资料上报给监理工程师,批准后方可进场。(3)由于PHC桩长细比大,且自重大,起吊、运输过程中易产生环裂,宜用两支点法或两头勾吊法挂车运输,悬臂宜不超过1.0m。运输时,应绑固、分层叠放并错位而置,堆高不超过5层。工地堆放时,应选择密实平整场地,或垫木支承,堆高不超过5层。
 
  4、结束语
 
  以上对水泥搅拌桩和PHC管桩在公路软基处理中的应用进行了比较,在具体的运用中,需要根据实际情况谨慎地进行选择,保证公路软基处理的质量。
 
  参考文献
 
  [1]杨震,陈宾.浅谈我国高等级公路软基处理研究现状与发展[J].西部探矿工程,2006(11)
 
  [2]谷加同,张正标,郑胜利.公路软基鉴别与处治[J].科技信息(科学教研),2008(04)
 
  [3]于家成.浅谈粉喷桩在公路软基处理中的应用[J].北方交通,2009(01)

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