2.1.2粉体计量控制
粉喷桩的质量好坏与水泥掺入量的多少及喷粉的均匀性有直接的关系,因此,如何来计量粉体是控制的关键。目前一般较为常用的是电子称重法与钻机深度相结合的计量装置,它能在记录上反映深度、相对应每延米的喷粉量、总灰量等。粉体计量控制主要应注意以下两点:
(1)要保证喷粉的均匀性,关键是掌握好钻头的提升速度。因水泥喷入为人工控制,必须避免出现为满足每米喷粉量的要求,施工人员根据记录器显示凑数字,而认为导致的喷粉不均匀现象。对于直径一定的粉喷桩来说,粉体发送器单位时间内水泥的喷出量Q与搅拌轴提升速度可由下式来确定:
Q=π/4.D2.R.S.V
其中:D:钻头直径(m);
R:软土的容重(t/m3);
S:水泥掺入比;
V:钻头提升速度(m/min)
(2)从开始喷灰到钻头处出灰有一定时间,钻机钻至桩底后,必须预喷停留一段时间,方可提钻。停留时间由管道长度等确定。喷灰时,水泥在管道内的输送速度大约为1m/s,如管道长40米,钻至桩底后即喷粉提钻,则桩底实际少灰长度接近1米,反而搅动破坏了桩底原状软土,使沉降量加大。
2.1.3复搅控制
水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩桩体强度的关键因素。大量的施工实践已充分证明粉喷桩复搅与不复搅的质量相差甚大。钻头喷出的粉体往往呈脉冲状,若不充分搅拌,粉体在桩中呈现层状,形成一种“夹生”,这样的桩即使水泥掺入量再多也没有强度。复搅的作用在于通过充分的搅拌使粉体与土及水得到比较完全的接触与作用,促使桩体的形成。为了确保搅拌的均匀性,施工时要严格掌握好钻机提升速度、搅拌叶旋转速度等,并应尽量采用全桩复搅以保证质量。当桩长较长、&考试大&土体天然含水量较高、粘性重时,应采用“二喷二搅”的施工工艺,即:钻进—钻至桩底后慢档提升、喷灰、搅拌至停灰面—钻进、复搅复喷至桩底—提升、搅拌至停灰面—移位。防止出现“沉桩”现象。
2.2日水泥用量与日进度指标的质量控制措施
(1)现场监理应全过程旁站,旁站过程中,应随时抽查钻机的水平度和垂直度、钻进深度、喷灰深度、停灰标高、复搅深度、喷灰的管道压力、灰罐内的水泥加入量、剩余水泥量等,并作好相应检查记录。
(2)现场监理应及时收取记录器打印记录,并校核时间、桩号的连续性等,防止出现弄虚作假现象。每日施工结束后,所有打印记录应由现场监理检查合格后签字认可。
(3)现场监理应在每日施工结束后对施工现场水泥用量和记录器打印记录中的水泥用量加以统计、对比,并记录在当天的监理日志中。当两者误差大于5%时,必须查明原因后方可在打印记录上签字认可或采取补桩等处理措施。
(4)现场监理应核对前后左右的桩的深度和成桩时间,如果深度相差较大或相同深度的桩成桩时间相差很大,则认为存在搅拌不匀或弄虚作假,并应采取补桩处理。
(5)现场监理应根据钻杆的提升速度、每台桩机的日工作数等,确定每日完成延米数和每根桩的施工时间。如果某台桩机完成的延米数超过规定值较多或某根桩记录器打印记录显示时间少于规定值较多,则认为存在搅拌不匀或弄虚作假,并应采取补桩处理。
3、事后检测阶段监理的质量控制措施
粉喷桩施工完成后,应按规定频率进行取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验。检测时,现场监理应全过程旁站,对取芯、单桩及复合地基承载力试验的桩,应由监理工程师指定。对检测发现的问题,如未穿透软土层、部分断灰、喷灰不均匀、强度不足等,应严格进行加密、补桩等处理。
取芯时,取芯位置应取在桩径1/2处,&考试大&而不应取在桩中心处,因粉喷桩桩体中心是钻杆占据的空间,成桩后中心部位强度较低,易造成桩体强度偏小的假象;钻孔取芯时要注意保持钻机平衡,避免因钻杆倾斜而造成斜孔,导致取芯失败;取芯长度应比桩长长50cm左右,以检验桩底土性状。
在粉喷桩检测方法中,应以取芯试验为主,通过该方法,可以直观地掌握整个桩体的完整性、搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、是否达到持力层、含灰量的多少等。
4、结语
通过杭宁高速公路浙江段一期工程“粉体喷射搅拌桩加固桥头软基试验研究”科研项目的研究和一期工程粉喷桩处理软基施工的实践。我们在二期工程粉喷桩处理软基施工监理过程中采取了有针对性的质量控制措施,有力地保证了粉喷桩处理软基的施工质量和处理效果,根据二期工程通车后情况来看,达到了预期的目的,有效地减少了桥头沉降。
参考文献
[1]《粉体喷射搅拌桩加固桥头软基试验研究》课题组 粉体喷射搅拌桩加固桥头软基试验研究 1999;
[2]《地基处理手册》编写委员会 地基处理手册 北京 中国建筑工业出版社 1993;
[3]张诚厚、袁文明、戴济群 高速公路软基处理 北京 中国建筑工业出版社 1998