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單軸攪拌樁的介紹
單軸攪拌樁是指軟基處理的一種有效形式,是一種將水泥作為固化劑的主劑,利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分攪拌,使水泥與土發(fā)生一系列物理化學反應,使軟土硬結而提高地基強度。
單軸攪拌樁按主要使用的施工做法分為單軸、雙軸和三軸攪拌樁。20世紀70年代時候,開始用單軸攪拌樁加固軟土地基,至今已有40多年的歷史。
單軸攪拌樁是通過深層攪拌機,將軟土和水泥(固化劑)強制攪拌,并利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學反應,使土體固結,形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的水泥土樁。該工藝主要用于軟土地基的處理。
單軸攪拌樁的作用原理
粘土顆粒與水泥水化物的作用
當水泥各種化合物生成后,有的水化物自身硬結,形成水泥石骨架;有的水化物則與其周圍具有一定活性的粘土顆粒發(fā)生作用,形成新的礦物。這些作用還有:離子交換與團化作用、凝硬作用、碳酸化作用等。
需要說明的是,以上所述是在試驗室內(nèi)將水泥與土充分拌和的條件下進行的。在實際施工操作中,由于施工機械是切削攪拌,不可能像在試驗室內(nèi)那樣,將水泥與土攪拌得充分均勻,水泥土中留有一些未被粉碎的小土塊,在攪拌水泥(漿液或粉體)后將出現(xiàn)水泥包裹土塊的現(xiàn)象,土塊之間的大孔隙基本上已被水泥的顆粒所充盈,所以實際加固后的水泥土中形成了大量的水泥較多的微區(qū),而在小土塊的內(nèi)部沒有水泥。
只有經(jīng)過比較長的時間后,土塊內(nèi)的土顆粒在周圍的水泥水解化合物滲透作用后,才能逐漸改變其性質(zhì)。這樣在水泥土中不可避免地會產(chǎn)生強度較高的、水穩(wěn)定性較好的水泥石區(qū)和強度相對較弱的小土塊區(qū)。由此也說明了實際施工時,將水泥與軟土攪拌得越均勻、土塊就被粉碎的越小,水泥土結構強度的離散性也就越小,其強度就越高,其無側(cè)限抗壓強度越接近室內(nèi)試。
單軸攪拌樁的質(zhì)量控制措施
1.水泥攪拌配合比:水灰比0.45~0.55、水泥摻量12%、每米摻灰量46.25kg、減水劑0.5%。
2.單軸攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆,噴漿量應小于總量的1/2,嚴禁帶水下鉆。次下鉆和提鉆時一律采用低檔操作,復攪時可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時間應不少于40分鐘,噴漿壓力不小于0.4MPa。
3.為保證單軸攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量,次提鉆噴漿時應在樁底部停留30秒,進行磨樁端,余漿上提過程中全部噴入樁體,且在樁頂部位進行磨樁頭,停留時間為30秒。