關鍵詞:軟土固化劑 固化劑軟基處理工藝流程 軟土固化劑施工視頻 土壤固化劑團團 水泥攪拌樁 軟基固化處理
在我國很多河流分部地區,地勢平坦低洼,湖塘密布,溝渠縱橫,地表水、地下水 十分豐富,地下水位較高,另外沿海的灘涂地區,軟土地基分部較為廣泛,沉積、沖積的大量淤泥質粘土或者淤泥質亞粘土。
傳統的軟基處理中,普通硅酸鹽水泥作為粉體,由于受地下水影響,成樁后經瑞雷波檢測,樁體中下部均勻度較差,承載力較低。現通過在膠凝材料中添加土壤固化劑,能有效增加成樁效果,增加強度,承載力明顯提高。我是做土壤固化劑的團團,想了解更多信息百度搜索“土壤固化劑團團”了解溝通方式。
一、什么是粉噴樁
粉噴樁是利用專門設備,借助壓縮空氣,將粉體固化劑噴射入地基中,并在加固的深層軟土地基中強制原位攪拌壓縮。攪拌后固化劑吸收周 圍水分,產生一系列物理、化學反應,使軟土硬結形成具有一定強度的固土樁體,并與樁問土共同作用組成復合地基,可提高地基承載力,減少工后沉降。
二、固化土軟基處理產品介紹
2.1 定義
土壤固化技術是按照土的質量添加一定量的普通硅酸鹽水泥和環保型高強穩定固化材料(土壤固化劑),經拌勻、壓實的一種地基處理方式。
2.2 產品介紹
土壤固化劑是一種新型環保筑路材料,直接作用于土,將土壤就地固化成為致密、均勻,有較高強度且耐久的復合穩定土層。
復合穩定土是以新型工程材料土壤固化劑和無機結合料(水泥或石灰)與土穩定形成的半剛性材料。同常用的無機結合穩定材料相比,復合穩定土能夠實現就地取材,具有施工方便、工期短、成本低廉和路用技術指標優良等特點。在一定范圍內,可以替代常用的沙礫、碎石、減少石灰等無機結合材料的用量,從而降低工程造價,節約資源,節省能源,有利于生態環境保護。本技術使用于新建、改建公路工程復合穩定土底基層、基層以及不同用途的路面建設、墻體建設和修復,在市政、交通、水利、基礎處理等工程具有廣泛的應用前景。
2.3處理后地基土的力學性能比較
一般根據設計要求處理后力學性能均有顯著提高,可達到設計要求。
2.4固化技術作用機理
未加固化劑 加入固化劑
圖 1 泥漿顆粒經固化劑處理后形成的網狀結晶體(顯微形貌)
固化劑與土壤混合后通過一系列物理、化學反應來改變土壤的工程性質,能將土壤中大量的自由水以結晶水的形式固定下來,使得土壤膠團表面電流降低,膠團所吸附的雙電層減薄,電解質濃度增強,顆粒趨于凝聚,體積膨脹而進一步填充土壤孔隙,在壓實功的作用下,使固化土易于壓實和穩定, 從而形成整體結構,并達到常規所不能達到的密實度。
經過土壤固化劑處理過的土壤,其強度、密實度、回彈模量、彎沉值、CBR、剪切強度等性能都得到了很大的提高。
三、粉噴樁設計要點
1、樁徑
粉噴樁的樁徑通常是按粉噴鉆機確定的。
2.固化劑摻入量
固化劑摻入量通常為被攪拌土體質量的 5%~15%,具體可以看項目要求或者可根據具體土質通過實驗確定。
3.樁距
粉噴樁的樁距一般為0.5~1 米,當以單樁承 擔加固面積時,可根據下式確定:
式中:據為樁距,m,適用于正方形和等邊三角形; Ac為單樁承擔的處理面積,㎡。
4.樁長
確定樁長可采用下列幾種方法:
(1) 當因地質條件及施工因素限制樁長或根 據土層結構情況可以定出樁底標高時一應按實際情況確定樁長。
(2)當攪拌樁的加固深度不受限制時,應先通過室內試驗選定固化劑摻入比和試驗的無側限抗壓強度,求出單樁承載力計算樁長。
(3)根據總荷載和總樁數,先計算單樁承載力然后計算樁長。
四、施工方案
采用土壤固化劑作為粉體,其施工工藝同采用普通硅酸鹽水泥作為粉體基本類似
4.1施工準備
(1)粉噴樁施工場地應清除障礙后大致整平,并保證施工過程及固化過程中場地內不積水。
(2)粉噴樁施工設備嚴禁使用非定型產品或 自行改裝設備;設備必須配備性能良好的能顯示
鉆桿進尺時電流變化的電流表、顯示管道壓力的 壓力表和計量固化劑噴入量的電子秤或流量計 (并做好各種計量裝置的標定工作)。
(3)根據現場取樣土進行室內配比試驗,確 定單位噴粉量。
4.2施工放樣
施工前根據高程水準點及平面控制樁,按施 工圖設計的軸位和間距,用全站儀進行逐樁定位
放樣,并在樁位處打入木樁標示。粉噴樁平面誤 差控制在5 cm內。逐樁平面間距可采用 1.2 m×1.2 m梅花形排列。
4.3鉆機對位調平
鉆機就位時鉆頭應嚴格按照樁位控制,鉆尖 對準木樁,偏差不得大于10 cm,同時鉆架用水平
尺控制調平,保證鉆桿的垂直偏差控制在1.5 %之內。
4.4工藝性試樁
不同地區具有不同的地質條件,為克服施工的盲目性,確保施工質量達到預期效果,減少不必 要的損失,在正式開工前必須進行工藝性試樁,試 樁應達到下列要求,以掌握該場地的主要技術、施工參數。
(1)滿足設計噴灰量的鉆進速度、提升速度、 攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴灰量等。
(2)確定攪拌的均勻性。
(3)掌握下鉆和提升的阻力情況,選擇合理 的技術措施。
(4)根據地層、地質情況確定復拌長度,工藝 性試樁不少于5根。
4.5施工質量控制
由于粉噴樁成樁檢測時間較長,出現質量缺 陷返工處理需耗費較多資金成本,且嚴重影響后 續路基、結構物施工進度,因此必需做好施工過程質量控制工作。
(1)工藝技術要求。例如通過工藝性試樁試驗確定固化劑噴入量為50 kg/m;正常鉆進不大 于1.0 m/min下沉,鉆機電流控制在60~90 A 之間,電壓控制在360~390 V之間;噴灰時管道 壓力一般控制在0.25~0.4 MPa。
(2)鉆進定位整平后,正轉鉆頭以分檔逐級 加速的順序預攪下沉至設計深度、鉆至接近設計 深度時,應低速慢鉆,并原位鉆動1~2 min。為保持鉆桿中間的送風通道的干燥,從預攪下沉開 始直到噴粉為止,應在鉆桿內連續輸送壓縮空氣。 在確認加固料已噴至孔底時,按不大于0.8 m/rain的速度反轉提升、噴灰、攪拌。當提升到設 計停灰標高后,應當慢速原地攪拌1~2 min。
(3)粉噴樁樁身施工時,采取中一低速檔鉆進 (或提升),切勿采取高檔快速鉆進(或快速提升)。
施工過程中,攪拌頭每旋轉一周,其提升高度不得 超過18 mm。
(4)當粉噴樁攪拌頭到達設計樁底以上1.5 m時,開啟噴粉裝置,提前進行噴粉作業,到達設
計標高后邊噴粉邊攪拌提升,當攪拌頭提升至地 面以下50 cm時,停止噴粉。
(5)在樁上部1/3范圍內應重復攪拌一次, 并且復攪長度不足5 m的按5 m施工。特別需
要指出的是,對于軟土天然含水量大于70%的地 段,要求復攪長度應貫穿軟土層。
(6)嚴格控制噴粉標高和停粉標高和固化劑 噴入量,確保粉噴樁的長度。中途不得中斷噴粉,
嚴禁在尚未噴粉的情況下進行鉆桿提升作業。
(7)每臺粉噴樁施工時,現場技術主管和旁 站監理共同記錄攪拌下沉和提升的時間,時間誤
差不大于5 S,并記錄噴粉量。
(8)粉噴樁機的粉體發送器必須配置經國家 計量部門確認的具有瞬時檢測并記錄出粉量的粉 體計量裝置及攪拌深度自動記錄儀,無粉料噴入計量裝置的粉料發送器嚴禁投入使用,儲灰罐儲灰量應不小于一根樁的用量加50 kg,當重量不足時,不得開始下一根樁的施工,同時輸送粉料的 管道不宜太長,一般控制在60 m以內。
(9)噴粉途中如遇停電、機械故障等原因噴 粉中斷,則進行復噴,粉噴樁復噴接樁重疊長度應 大于l m。
(10)施工中發現噴粉量不足時,實行整樁復打,復打的噴粉量仍應不小于設計量。
(11)經驗表明當原地基天然含水量小于 30%時進行粉噴樁施工,應采用地面注水攪拌工藝。
(12)施工中應隨時檢查粉噴樁的成樁直徑 及攪拌均勻程度。對使用的鉆頭應定期復核檢 查,其直徑磨耗量不得大于10 mm。同時在噴粉 攪拌過程中應隨時觀察噴粉機、空壓機的運轉情 況及壓力表的顯示情況,并觀察送粉膠管的顫動 情況。發現異常情況,壓力連續上升或突然下降,應停止提升,原位攪拌、查明原因,排除故障后再 繼續施工。
(13)嚴格控制施工中使用的固化劑質量,確保不過期、不受潮、不結塊、不變質。
五、國化劑粉噴樁與水泥粉噴樁質量對比分析
由固化劑攪拌樁的成樁機理可知:當固化劑和不同性質土體攪拌成混合土時,其強度是不同的,且可被認為呈層狀分布。通過瑞雷波法測定樁身不同深度的波速,即可達到檢測評價粉噴樁 的完整性和樁身強度的目的。尤其是施工質量不好而形成的斷樁,因其缺陷部位介質與上下層介 質物性差異較大,瑞雷波法更易于判別。利用多媒體原理,對波速進行色彩圖形變換,顯示出樁體的完整形。
左側為水泥瑞雷波檢測圖 右側為土壤固化劑雷波檢測圖
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