【word】 水泥搅拌桩室内配合比研究及施工控制探讨

【word】 水泥搅拌桩室内配合比研究及施工控制探讨 水泥搅拌桩室内配合比研究及施工控制探 讨 路桥科技2012年2月(上)I科技创新与应用 水泥搅拌桩室内配合比研究及施工控制探讨 颜春华熊丽敏 (1,郑州南北化工咨询有限公司,河南郑州4500002,河南省新开元路桥工程咨询有限公司,河南郑州450016) 摘要:本文通过水泥土室内配合比试验,研究了水泥的掺量,龄期,外加剂掺量与水灰比对水泥土无侧限抗压强度的影响,以及 现场施工中对水泥搅拌桩质量控制的要点. 关键词:水泥土;配合比;影响因素;施工控制 1工程地质条件 根据勘查资料各土层特征如下: 地基土属于第四系人工填土层,全新统陆相沉积层及海相沉积层. 第一层,地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 以下n7—2.0m,主要为填筑土,灰褐色,可塑,主要成分为粘 性土夹腐殖物. 第二层,地表以下2.0-2.7m,主要为亚粘土,棕褐色或黄褐色,流塑. 2原材料 本试验使用的水泥为冀东水泥有限公司生产的普通硅酸盐水泥, 强度等级为P?042.5,物理力学l生能见表1. 表1水泥的物理力学性能 外加剂采用山西黄腾生产的萘系外加剂UNF-1B.土样采用工地现 场DK17+014~DK17+l34段内天然土,试验结果见表2. 袁2土的物理性能 3室内试验内容和技术要求 3.1土样及水泥搅拌桩室内配合比试验 土样试验:土的自然含水量;有机压水泥浆的比重.水泥土试件 7d,28d,90d无侧限抗压强度. 3.2水泥搅拌桩室内配合比试验过程 取不同深度有代表陛的土样,将其风干,过5ram筛除去杂质备用, 取lOkg土样与需加入的水泥搅拌均匀,一次l生加入形成固定水灰比所 需的水和达到天然含量水量时土样所需的水,人工搅拌均匀后,使用 7.0x7.0x7.Ocm的试模成型.成型过程采用振动台,分两层加入,每层振动 3min,直至表面出现闪亮的水膜为止,用直尺刮平,成型后的试件用薄 膜覆盖,以防止水份蒸发过快,放置在温度在20eTC,湿度95%以上的 环境中养护24h后脱模,脱模后放置在2O?2?环境中养护6天再浸水1 昼夜至龄期进行力学性能试验. 3.3水泥搅拌桩芯样进行无侧限抗压强度试验 采用水泥强度叵应力试验机对水泥搅拌桩芯样进行无侧限抗压强 度试验. 4试验结果与分析 采用由15%,200/o,25%等3个不同掺量的水泥土的无侧限强度来 验证不同的水泥掺量对水泥无侧限强度的影响.由7d,28d,90d的水泥 无侧限强度来验证随着龄期的增长,水泥的强度增长睛况.由相同比重 情况下,掺与不掺外加剂的水泥无侧限强度对比来验证外加剂对水泥 土的强度的影响.由0.4,0.5,0.6三个不同水灰比的水泥土无侧限强度来 验证不同水灰E寸无侧限强度增长的影响. 4.1水泥掺量对水泥土强度的影响 采用水灰比为0.6时,15%,20%,25%三个不同水泥掺量时,水泥土 无侧限强度增加来看:随着水泥掺量的增加,水泥土各个龄期的强度均 有增加,25%掺量相比20%掺量的强度增加要大于20%掺量相比15% 的强度增加,增加水泥的掺量可以大幅增加水泥土的无侧限强度,水泥 土的无侧限强度见表3. 表3水泥土的无侧限强度 水灰比水泥掺量ltR2R町 l52_32742 04202.63.75l 253.O4654 l52.12.53.7 O.52O2.5365.3 2545.06L4 l51.92.23.1 0.6202.22.5.6 25293.84.5 水泥作为加固剂,随着水泥加入的量的增加,就与土颗粒反应更加 充分,形成凝胶比重也就越多,其强度增长也就越大,水泥掺量每增加 5%,水泥的无侧限强度增加77%7t;z右. 4.2龄期对水泥土强度的影响 由表3可见,随着龄期的增长,水泥土的无侧限抗压强度也在增 长,增长的幅度也比较大,这说明作为固化剂的水泥与土颗粒的离子交 换反应和团粒化作用是—个缓慢的过程,从加水到90d都在一直进行, 这些物理化学反应是强度增长由慢到快再到慢.水泥土的强度随着反 应的深入发展不断增长.一般来说,1t7的强度为R28的强度的80~/o, 90%,R28强度为R90的强度的70%,80%. 4.3水灰比对水泥土强度的影响 从表3中可以看出,同为20%的水泥掺量,同为不加入外加剂的情 况下,随着水灰比的增长,~CY-@的无侧限强度依次降低.通常来说,水泥 土中的水泥掺量都比较少,土中的天然含水足够水泥水化所需的水,水 泥搅拌用水主要是为了施工中泵送需要,获得一定的流动性.在满足施 工要求的前提下,选择较小的水灰比对强度是有利的,但并不是越小的 水灰比就会越有利于工程质量,水灰比过小,水泥浆不能与土搅拌均 匀,不能更好的渗入土壤中,水泥搅拌桩中会形成水泥净浆团块和没有 水泥浆的土块会影响水泥搅拌桩的完整l生,进一步影响施工质量. 4.4外加剂对水泥土强度的影响 在加入外加剂后,水泥土可以明显改善流动眭,增加强度.见表4 水泥土加入外加剂与不加外加剂的对比. 表4水泥土加入外加剂与不加外加剂对比 在相同的稠度情况下,加入外加剂可以降低用水量,降低水灰比, 从而使强度增加. 5水泥搅拌桩取芯强度试验 现场施工的水泥搅拌桩采用0.6的水灰比15%的水泥掺量,并进行 了搅拌桩整桩完整均匀,无水泥搅拌桩的芯样进行验,试验结果见表5. 表5水泥搅拌桩芯样无测限抗压强度 编号I—ll-2J-32一l2—22-33一l3—23—3 2强度1.62_f】lI6l-8】91.42.11.8I.5 从室内试验和现场钻芯取样的无测限强度对比可以看出:现场钻 芯强度为室内试验强度的74%,110%.现场施工与室内试验在强度上 的差异主要原因在搅拌均匀程度上存在着不同. 6水泥搅拌桩现场控制 水泥搅拌桩现场控制十分重要.严格控制水泥净浆的水灰比,会使 水泥搅拌桩的质量得到保障. 现场控制水灰比可以在制浆池中加入已知重量的水,在依据水灰 比计算出所需的水泥用量投入池中.第一次加水时在制浆池内壁用钢 筋焊接一明显标记,以后每次加水就加到此刻线后投入相应的水泥.制 得的净浆可使用泥浆比重仪或水泥净浆稠度仪进行测量,要与室内试 验严格保持一致.水泥浆的比重过大,不利于泵送,水泥浆的比重过小, 不利于水泥搅拌桩整体强度.现场同时要求钻进,提升时管道工作压力 0.1-0.2MPa,喷浆是管道工作压力0.4-0.6MPa,钻进速度要求小于等于 1.0m/min,提升速度要求小于等于0.5m/min,按照设计进行施工放线,确 定桩位.水泥搅拌桩施工完成28天后进行质量 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 ,主要检测项目有: 静载试验,抽芯检验,28天无侧限抗压强度试验.静载试验单位工程桩 数大于1000根时,取单位工程桩数的3%确定静载试验桩数;抽芯检测 抽芯检验的总桩数不得少于工程桩数的3%.;28天强度要求桩顶 桩长范围:?n8MPa;2桩长撒范围:~>0.6MPa. 7结语 水泥土的强度随水泥掺量,龄期增加而增加;但随着水泥的增加, 一 l17— 科技创新与应用l2012年2月(上)路桥科技 谈谈沥青混凝土路面施工质量控制 刘分乔永平 (陕西商洛公路局沥青拌合厂,陕西商洛726000) 摘要:沥青混凝土路面施工工作,关键是质量控制,而沥青混凝土面层 是最重要的路面结构层,它不仅直接承受车辆荷载的作 用,而且要经受自然因素(目光,温度和水等)和其它人为因素的作用,应具有平整,坚实,耐久及抗车辙,抗裂,抗滑,抗水害等多 方面的综合性能.因此搞好沥青混凝土路面施工是建成具有代表高速公路最终质量标志重点施工项目之一.沥青混凝土路面施 工质量的关键工序拌和,运输,摊铺和碾压,接缝处理等. 关键词:沥青混凝土;质量控制 沥青混凝土路面具有强度高,行车平稳,无扬尘,无振动和噪声小 等优点,且坚实,耐久,良好的抗滑f生和平整度,稳定度好,因而在我国高 等级公路建设中得到了广泛应用.优良的沥青混凝土路面质量要受人 员,材料,设备,技术工艺及施工水平,环境等多种因素影响.因此,只有 对施工组织设计及每道工序严格的控制,才能保证沥青混凝土路面的 质量. 1施工准备阶段质量控制 沥青混凝土路面施工的准备阶段内的主要工作有:熟悉设计图纸, 招标文件及合同规定,人员配置,混凝土配合比设计,拌和场设置,材料 准备,设备的安装调试,工作面的提供等. (1)熟悉谢十图纸,招标文件及合同规定.为合理确定施工 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 打 下基础.(2)人员配置.沥青混凝土路面施工时各工序相互联系非常紧 密,人员配置都应是双班制.(3)沥青混凝土配合比没计.由工地试验室 准备原材料,送到业主指定的专业试验室去做.(4)拌和场设置.拌和场 设置需要充分考虑场地位置在运输上的经济合理陆,场地要宽大,平 整,并对环境及周围居民无影响,且不受洪水侵扰.(5)原材料的质量控 制. 在沥青混凝土路面工程施工的准备阶段,原材料的质量检查应当 是质量控制工作的主要内容,因为原材料的质量是影响沥青混凝土路 面质量的根本因素.在这阶段应当对选定的石料,矿粉,沥青按照规范 进行质量检查,对于不合格的原材料坚决不允许使用.而对沥青混合料 的配合比设计必须进行同步验证,需要强调的是沥青混合料的配合比 设计一经确认便不得随意更改,应严格按照沥青混合料的配合比设计 确定的石料,油石比,级配生产施工. 2沥青混合料配合比的控制 热拌沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验法,确定沥青混合料 材料品种,矿料级配及沥青用量.通过试验室的抽提试验,可以使沥青 混合料的矿料级配符合生产配合比的设计要求,以及控制沥青结合料 的用量.因此.必须严格遵循取样和测试程序,确保试验结果能够真实 反映混合料的质量情况.此外,测试沥青混合料试件密度,作为计算路 面压实度的依据. 3沥青混合料的拌和,运输,摊铺 沥青混合料的拌和主要是根据生产配合比确定的集料,矿粉和沥 青等原材料比例拌制而成的沥青混合料.在生产过程中需要严格掌握 沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度.集料温度应比沥 青高10~C~20~C,热混合料成品在贮料仓储存后,其温度下降不应超过 10T:,贮料仓的储料时间不得超过72h.如确认是质量问题,应作废料处 理并及时予以纠正.在生产开始以前,有关人员要熟悉本项目所用各种 混合料的外观特征,并通过仔细观察室内试拌的混合料而取得.沥青混 合料的运输过程需要注意的是:确保沥青混合料不产生过大的温度离 析和骨料离析.防止骨料离析关键在于沥青混合料装入运输车时要严 格注意装车J顷序,在运输车卸料过程中要注意车身抬起的高度.防止温 度离析,关键要覆盖好沥青混合料.沥青混合料运输车的运量应较拌和 能力和摊铺速度有所富余,运料汽车应有蓬布覆盖设施,以便保温,防 雨或避免污染环境. 在摊铺混合料之前必须对下层进行检查,同时必须按规定铺洒沥 青透层,粘层或下封层.在开始摊铺混合料时,还应考虑在路面边缘设 置路缘石(拦水带)的具体位置,埋置深度,将预制好的路缘石块按图纸 要求进行设置,基础及背后填料必须夯实,缝宽均匀,线条顺直,顶面平 整,砌筑牢固.沥青混合料摊铺要注意以下几个方面:摊铺机宽度,合适 的摊铺宽度以1个车道(3.75m)~2个车道(7.5m)宽为宜,过宽容易产 生离析;摊铺机料位器高度以2/3为宜;尽量减少摊铺机收料斗拢料次 数以减少离析;保证摊铺机料斗车的料位高度不低于车厢深度的1/3. 连续稳定的摊铺是提高路面平整度的最主要措施.摊铺机的摊铺速度 应根冷接茬在施工是指新摊铺层与经过压实后的已铺 层进行搭势头.摊铺时应重叠在已铺层5-lOem,摊铺后用人工将摊铺 在前半幅上面的混合料铲走,然后进行碾压.应注意新摊铺带必须与前 一 条摊铺带动的松铺厚度要同. 热接在施工一般是在使用两台以上摊铺机梯队作业时采用的.施 工时应将已铺混合料部分留下q0---20cm宽,暂不碾压,作为后摊铺部分 的高程基准面,待后摊铺部分完成后,一起跨缝碾压.不管采用冷接法 或热接法,摊铺带的边缘都必须齐整,这就要求机械在直线上或弯道上 行驶始终保持正确位置.为此,可沿摊铺带一侧敷设一根导向线,并在 机械上安置一根带链条的悬杆,驾驶员只要注视所悬链条对准导向线 行驶即可. 42横向接缝,相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位lm以上横 向接缝有斜接缝和平接缝两种.高速公路,一级公路的中,下层的横向 接缝可采用斜接缝,在上面层应采用垂直的平接缝,其他等级颂路的各 层均可采用斜接缝.但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除.对于横 向接缝,应于接缝处起继续摊铺混合料前,用3m直尺检查已铺路面端 部平整度,不符合要求时应予以清除.在摊铺新混合料时应调整好预留 高度,接缝摊铺层施工结束后再用3m直尺检查平整度,当有不符合要 求者应趁混合料尚未冷却时立即处理,以保证横向接缝处的路面平整 度. 5结束语 沥青混凝土路面施工是工程施工中比较复杂和很难控制的关键工 程,因此,在施工前必须充分做好各项准备工作.对施工中出现的问题 及时加以解决和纠正,要经常统计和分析各种实验数据,并及时对施工 予以调整和指导,使施工的各项工艺更加合理化和高效化. 参考文献 [11张$’L.SBS}生沥青混合料的施工质量控带l叨建设机械敲术与管理, 2005年o4期. [2]张铁,魏树彬,刘超.沥青混凝土路面施工缝处理方法的探讨.黑龙江 交通科技,2006年11期. [31宋鑫.简析沥青混凝土路面施工中的若干技术问题叨.黑龙江交通科 技.2006年O9期_ 强度增加越来越小;加人外加剂可以使水泥土的强度增加,可以配置更 高强度的水泥搅拌桩;水灰比增加,水泥土的无侧限抗压强度降低,水 灰比对水泥土的影响比较大;严格控制现场水灰比,比重或稠度及施工 中钻速和喷浆压力,对水泥搅拌桩的质量控制十分重要. 参考文献 『11李一芸.大体积混凝土裂缝成因及控制技术措施叨.安徽冶金科技职业 学院学~2010,(03):37-39. 一 118一 『2]赵桂荣.长距离泵送混凝土配合比设计与施工叨.石家庄铁路职业技术 学院学~L2010,(01):8—12. f3]孙宇.UEA补偿收缩混凝土在地下防水中的应用叨金华职业技术学 院学41~2010,(03):90-92. 作者简介:颜春华(1984--)男,江西抚州人,助工,工学学士,研究方 向:土木工程;熊丽敏(1983一)女,山东菏泽人,助工,工学学士,研究方 向:土木工程.