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    宏達加固

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    加固施工

    南昌水泥土攪拌樁地基加固

    作者: 發(fā)布時(shí)間:2022-04-12 21:42:37點(diǎn)擊:159581

    信息摘要:

     深層攪拌法的特點(diǎn)是:在地基加固過(guò)程中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音,對環(huán)境無(wú)污染;對土無(wú)側向擠壓,對鄰近建筑物影響很??;可按建筑物要求作成柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形狀;可有效地提高地基強度(當水泥摻量為8%和10%時(shí),加固體強度分別為0.24和0.65MPa,而天然軟土地基強度僅0.006MPa);同時(shí)施工期較短,造價(jià)低廉,效益顯著(zhù)。

           水泥土攪拌樁地基系利用水泥作為固化劑,通過(guò)深層攪拌機在地基深部,就地將軟土和固化劑(漿體或粉體)強制拌合,利用固化劑和軟土發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應,使凝結成具有整體性、水穩性好和較高強度的水泥加固體,與天然地基形成復合地基。其加固原理是:水泥加固土由于水泥用量很少,水泥水化反應完全是在土的圍繞下產(chǎn)生的,凝結速度比在混凝土緩慢。水泥與軟粘土拌合后,水泥礦物和土中的水分發(fā)生強烈的水解和水化反應,同時(shí)從溶液中分解出氫氧化鈣生成硅酸三鈣(aO·SiO2)、硅酸二鈣(2CaO·SiO2)、鋁酸三(aO·Al2O3)、鐵鋁酸四鈣(4CaO·Al2O3·Fe2O3)、硫酸鈣(CaSO4)等水化物,有的自身繼續硬化形成水泥石骨架,有的則因有活性的土進(jìn)行離子交換和團粒反應、硬凝反應和碳酸化作用等,使土顆粒固結、結團,顆粒間形成堅固的聯(lián)結,并具有一定強度。


            1.特點(diǎn)及適用范圍


             深層攪拌法的特點(diǎn)是:在地基加固過(guò)程中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音,對環(huán)境無(wú)污染;對土無(wú)側向擠壓,對鄰近建筑物影響很??;可按建筑物要求作成柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形狀;可有效地提高地基強度(當水泥摻量為8%和10%時(shí),加固體強度分別為0.24和0.65MPa,而天然軟土地基強度僅0.006MPa);同時(shí)施工期較短,造價(jià)低廉,效益顯著(zhù)。


             本法適于加固較深較厚的淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且地基承載力不大于120kPa的粘性土地基,對超軟土效果更為顯著(zhù)。多用于墻下條形基礎、大面積堆料廠(chǎng)房地基;在深基開(kāi)挖時(shí)用于防止坑壁及邊坡塌滑、坑底隆起等,以及作地下防滲墻等工程上。


             2.樁平面布置


             水泥土攪拌樁平面布置可根據上部建筑對變形的要求,采用柱狀、壁狀、格柵狀、塊狀等處理形式??芍辉诨A范圍內布樁。柱狀處理可采用正方形或等邊三角形布樁形式。


              3.機具設備及材料要求


             水泥土攪拌樁的主要施工設備為深層攪拌機,有中心管?chē)姖{方式的SJB-1型攪拌機和葉片噴漿方式的GZB-600型攪拌機兩類(lèi)。


              SJB-1型深層攪拌機是雙攪拌軸中心管輸漿的水泥攪拌專(zhuān)有機械,制成的樁外形呈“8”字形(縱向更大處1.3m,橫向更大處為0.8m),其外形和構造如圖7-20a所示。它由動(dòng)力部分:2×30kW潛水電機各自連接一臺2級2K-H行星齒輪減速器;攪拌部分:包括攪拌軸(每節長(cháng)2.4m、直徑φ127mm)和攪拌頭(帶硬質(zhì)合金齒的兩葉片式;直徑0.7~0.8m);輸漿部分:由中心管(直徑φ40mm,每節長(cháng)度2.45m)和穿在中心管內部的輸漿管(直徑φ68mm)以及單向球閥(球徑φ120mm)等組成。中心管通過(guò)橫向系板與攪拌軸連成整體。其技術(shù)性能見(jiàn)表7-18。其配套設備見(jiàn)圖7-21,主要有灰漿攪拌機(共兩臺各200L,輪流供料)、集料斗(容積0.4m3)、HB6-3型灰漿泵、電氣控制框等。        

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          (a)SJB-1型深層攪拌機;(b)GZB-600型深層攪拌機


           1-輸漿管;2-外殼;3-出水口;4-進(jìn)水口;5-電動(dòng)機;6-導向滑塊;7-減速器;


             8-攪拌軸;9-中心管;10-橫向系板;11-球形閥;12-攪拌頭;13-電纜接頭;14-進(jìn)漿口

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           1-深層攪拌機;2-履帶式起重機;3-工作平臺;4-導向架;5-進(jìn)水管;6-回水管;


          7-電纜;8-磅秤;9-攪拌頭;10-輸漿壓力膠管;11-冷卻泵;12-貯水池;


             13-電氣控制柜;14-灰漿泵;15-集料斗;16-灰漿攪拌機


              GZB-600型深層攪拌機是利用進(jìn)口鉆機改裝的單攪拌軸、葉片噴漿方式的攪拌機,其外形和構造如圖7-20b所示。它包括:動(dòng)力部分:兩臺30kW電機,各自連接一臺2K-H行星齒輪減速器;攪拌軸與輸漿管;單軸葉片噴漿方式是使水泥漿由中空軸經(jīng)攪拌頭葉片,沿著(zhù)旋轉方向輸入土中,攪拌軸外徑φ129mm,軸內輸漿管外φ76mm;攪拌頭:在攪拌頭上分別設置攪拌葉片和噴漿葉片,兩層葉片相距0.5m,成樁直徑600mm,噴漿葉片上開(kāi)有3個(gè)尺寸相同的噴漿口。其技術(shù)性能見(jiàn)表7-19。其配套設備見(jiàn)圖7-22,主要有PMZ-15型灰漿計量配料裝置。由灰漿攪拌機兩臺(容積各為500L)、集料斗(容積0.18m3)、灰漿泵組成;電磁流量計等。

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         1-流量計;2-控制柜;3-低壓變壓器;4-PM2-15泵送裝置;


           5-電纜;6-輸漿膠管;7-攪拌軸;8-攪拌機;9-打樁機;10-電纜


           深層攪拌樁加固軟土的固化劑可選用水泥、摻入量一般為加固土重的7%~15%,每加固1m3土體摻入水泥約110~160kg。SJB-1型深層攪拌機還可用水泥砂漿作固化劑,其配合比為:1:1~2(水泥:砂),為增強流動(dòng)性,可摻入水泥重量0.20%~0.25%的木質(zhì)素磺酸鈣減水劑,另加1%的硫酸鈉和2%的石膏以促進(jìn)速凝、早強。水灰比為0.43~0.50,水泥砂漿稠度為11~14cm。


            4.施工工藝方法要點(diǎn)


            (1)深層攪拌樁的施工工藝流程如圖7-23。

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           (a)定位下沉;(b)深入到設計深度;(c)噴漿攪拌提升;


           (d)原位重復攪拌下沉;(e)重復攪拌提升;(f)攪拌完成形成加固體


             (2)深層攪拌樁的施工程序為:深層攪拌機定位→預攪下沉→制配水泥漿(或砂漿)→噴漿攪拌、提升→重復攪拌下沉→重復攪拌提升直至孔口→關(guān)閉攪拌機、清洗→移至下一根樁、重復以上工序。


              (3)場(chǎng)地應先整平,清除樁位處地上、地下一切障礙物(包括大塊石、樹(shù)根和生活垃圾等),場(chǎng)地低洼處用粘性土料回填夯實(shí),不得用雜填土回填。


             (4)施工前應標定攪拌機械的灰漿泵輸送量、灰漿輸送管到達攪拌機噴漿口的時(shí)間和起吊設備提升速度等施工工藝參數,并根據設計要求通過(guò)試驗確定攪拌樁的配合比。


              (5)施工時(shí),先將深層攪拌機用鋼絲繩吊掛在起重機上,用輸漿膠管將貯料罐砂漿泵與深層攪拌機接通,開(kāi)動(dòng)電動(dòng)機,攪拌機葉片相向而轉,借設備自重,以0.38~0.75m/min的速度沉至要求加固深度;再以0.3~0.5m/min的均勻速度提起攪拌機,與此同時(shí)開(kāi)動(dòng)砂漿泵將砂漿從深層攪拌中心管不斷壓入土中,由攪拌葉片將水泥漿與深層處的軟土攪拌,邊攪拌邊噴漿直到提至地面(近地面開(kāi)挖部位可不噴漿,便于挖土),即完成一次攪拌過(guò)程。用同法再一次重復攪拌下沉和重復攪拌噴漿上升,即完成一根柱狀加固體,外形呈“8”字形,一根接一根搭接,相搭接寬度宜大于100mm,以增強其整體性,即成壁狀加固體,幾個(gè)壁狀加固體連成一片,即成塊狀。


             (6)施工中固化劑應嚴格按預定的配合比拌制,并應有防離析措施。起吊應保證起吊設備的平整度和導向架的垂直度。成樁要控制攪拌機的提升速度和次數,使連續均勻,以控制注漿量,保證攪拌均勻,同時(shí)泵送必須連續。


              (7)攪拌機預攪下沉時(shí),不宜沖水;當遇到較硬土層下沉太慢時(shí),方可適量沖水,但應考慮沖水成樁對樁身強度的影響。


              (8)每天加固完畢,應用水清洗貯料罐、砂漿泵、深層攪拌機及相應管道,以備再用。


               5.質(zhì)量控制


              (1)施工前應檢查水泥及外摻劑的質(zhì)量,樁位、攪拌機工作性能、各種計量設備(主要是水泥流量計及其他計量裝置)完好程度。


             (2)施工中應檢查機頭提升速度,水泥漿或水泥注入量,攪拌樁的長(cháng)度及標高。


            (3)施工結束后應檢查樁體強度、樁體直徑及地基承載力。


              (4)進(jìn)行強度檢驗時(shí),對承重水泥土攪拌樁應取90d后的試件;對支護水泥土攪拌樁應取28d后的試件,試件可鉆孔取芯,或其他規定方法取樣。


               (5)對不合格的樁應根據其位置和數量等具體情況,分別采取補樁或加強鄰樁等措施。


                (6)深層攪拌樁地基質(zhì)量檢驗標準如表7-20所示。

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