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岩土研究院

深层搅拌桩在水厂大面积地基加固中的应用

329 2022-05-06 09:16:11

工程概况

重江市某水厂。 主体建筑物由沉清池 (沉淀池、反应池积清水池着加)、快滤池、冲洗水塔、二级泵房、35kV 配电房、汲水井及办公楼等组成。根据地质报告,该地区为长江河漫滩沉积物,天然地基承载力均不能满足上部构筑物对地基承藏力的·要求,需进行地基加固处理。

工程地质条件

该区的地层情况及主要物理力学性能指标如表12-20所示。

设计计算、室内配比试验

不同地区由于不同的地质条件,采用相同水泥掺人比而制成的水泥土桩的强度是不同的。为了保证桩身强度达到设计的要求,工程施工前,在四个主要建筑物部位分别钻孔取

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施工方法

一、施工工艺的制定

根据国内有关搅拌桩垂直承载应力传递现场测试的结果。深层搅拌桩在单桩受力时。其最大轴力主要在桩顶(3~5)D(D为桩径)范围内,在复合地基中桩的最大轴力则在桩顶(2~3)D范围内。为此,针对本工程的特点,制定了三次喷浆五次搅拌的工艺,即第一、二次整体喷浆搅拌,而第三次在桩顶三分之一段喷浆搅拌,以增加桩顶三分之一段的桩身强度。

二、施工质量的控制

成桩质量是整个工程建设成败的关键,因此在工程施工中采取了如下质量控制措施

1、建立施工质量责任制。

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2.建立现场水泥进货和数量的验收制度。

3.严格控制现场水泥浆液的拌制质量,重点控制水泥、水和外播剂的投入量。

4.严格控制成桩施工中搅拌头提升速度。在工艺参数上,选用搅拌头第一次注浆搅拌提升速度为0.5m/min,第二、三次提升速度为lm/min,在施工进度上,控制搅拌成桩的时间,限制每台班成桩数量。

5.控制输浆管道的长度;输浆管道过长,将会造成出浆口泵压、泵量的减小,炎热的天气更会使管道发生堵塞。根据施工场区加固范围大、搅拌机移动距离长的特点,在现场增设了中途搅拌泵站,严格控制输浆管道长度不超过50m,有效地控制了输浆管道堵塞事故的发生,保证了桩注浆搅拌的均匀性。

12.5.5 质量检验一、静载荷试验

为了检验施工质量,在沉清池、快滤池、水塔、二级泵房和汲水井,相应选择了7根、3根、2根、1根的单桩承载力载荷试验,在沉清池、水塔相应选择了 2根、1根做单桩复合地基载荷试验,水塔还增加了一根双桩复合地基载荷试验。单桩承载力载荷试验是参照国标《建筑地基基础设计规范》(GBJ7一89)之附录十四(单桩竖向静载荷试验要点)和行标《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—91)之附录(复合地基载荷试验要点),即复合地基容许承载力取相对变形为s/B=0.004 对应的荷载值进行。

单桩试验时桩头露出坑底约 5cm,上覆与设计桩横断面相同的"8"字形(厚30mm)钢板和长方形钢筋混凝土板,桩土复合地基试验则在试坑处理时,采用桩头平面与坑底平面各铺上一层厚约 2cm的粗砂,再覆以相应尺寸的荷载板。整个试验都采用堆载法进行。

静载荷试验结果详见表12-23和表12-24。其试验承载力值均大干等于设计要求的承载力。

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二、开挖检验

在搅拌桩施工结柬后分区进行基坊坑开挖,搅拌桩在空气中暴露后其形状(即"8" 字型)完整,桩身搅拌均匀。其外观强度明显大于桩间土。搅拌土有非常浓的水泥味。

三、试水及沉降观察

为了进一步检验地基加固效果和池体的施工质量。对汲水井和沉演池进行了试水降观察。试水进行了半个月。分五次注水、三次放水。沉降观测的结果是,这两个池体最终累计沉降量最大值是1lmm,最小值是 6mm,当池体内水放空后、其回弹一是 2~3mm,沉降量比原设计值要小。

该工程自1993年 7月1日开始试运行,到1995年8月正式投入生产,在试运行的一年半时间里,沉清池、快滤池没有发现差异沉降及大的构筑物沉降,说明整个大面积地基加固的施工质量非常稳定,加固效果较好。

技术经济效果

本地基加固工程搅拌桩总方量为 31115m,耗用水泥 8957t,决算投资(合材料差价)310 万元,如果采用钢筋混凝土桩,则需灌注混凝土 21000m²,耗用钢材约 450t、水泥 7350t,预计投资约650~700万元。由此可见,采用搅拌桩地基加固方案比采用钢筋混凝土桩节省50%以上的造价。