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泡沫混凝土灌注樁施工工法成功應(yīng)用于香海大橋項(xiàng)目
“復(fù)合地基承載達(dá)到166千帕，超出設(shè)計(jì)120千帕標(biāo)準(zhǔn)要求，樁體容重每立方米1000千克，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于攪拌樁的1800千克?！蓖掷锏牡鼗蜆扼w檢測報(bào)告，項(xiàng)目總工程師劉小強(qiáng)終于舒了一口氣。
中國交建一公局集團(tuán)承建的香海大橋土建4標(biāo)位于廣東省珠海市金灣區(qū)和斗門區(qū)，靠近華南海岸線。項(xiàng)目地表為魚塘及水渠，有2.4公里線路處于深厚軟基中。軟土淤泥處于飽和水狀態(tài)，粘性大，極易導(dǎo)致樁體施工發(fā)生沉降?！拔覀兘o這種地質(zhì)取名為‘山楂糕’，若樁體發(fā)生沉降，后果不堪設(shè)想?！眲⑿?qiáng)介紹道。
如何解決軟基沉降問題？開工前，劉小強(qiáng)在一公局七公司總工程師趙振平的牽頭幫助下，聯(lián)合高校組建研究小組，對(duì)深厚軟土地基沉降控制進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。經(jīng)過多次實(shí)地考察，研究小組發(fā)現(xiàn)，軟土地基的常規(guī)處理方法水泥土攪拌樁和預(yù)壓法在該項(xiàng)目應(yīng)用都有很大的局限性。水泥土攪拌樁是利用水泥作為固化劑，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基，但受自重影響在深厚軟土地基中也會(huì)發(fā)生沉降；預(yù)壓法則是在軟土地基上，預(yù)先堆放足夠的堆石等重物或者通過抽真空形成負(fù)壓，對(duì)地基預(yù)壓使土壤固結(jié)、密實(shí)以加固地基，但其施工周期長，不滿足工期要求。
方案研討會(huì)上，“我們可以嘗試泡沫輕質(zhì)土替代傳統(tǒng)壓實(shí)路基土，減輕上覆荷載，提高地基剛度。”趙振平提出了自己的想法。劉小強(qiáng)靈機(jī)一動(dòng)，“輕質(zhì)土質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，如果我們把輕質(zhì)化技術(shù)應(yīng)用到水泥土中，進(jìn)而結(jié)合攪拌法，會(huì)不會(huì)效果更佳？”一套借鑒創(chuàng)新的技術(shù)方案在幾經(jīng)討論下，逐漸成形。
可是，在經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)后，研究小組發(fā)現(xiàn)，輕質(zhì)土攪拌成樁后，樁體內(nèi)氣泡消泡嚴(yán)重，樁體無法達(dá)到輕質(zhì)化效果?！拜p質(zhì)混合料注入地下后經(jīng)與水泥土的再次攪拌對(duì)于氣泡群的擾動(dòng)較大，造成嚴(yán)重消泡。”劉小強(qiáng)介紹。
找到消泡原因后，研究小組再次對(duì)關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和建模，歷時(shí)一個(gè)月，他們研究出了輕質(zhì)混凝土灌注樁施工工法，即將氣泡和水泥漿拌合工藝和長螺旋鉆孔灌注樁工藝相結(jié)合的一種新型軟基加固樁處理方法。該技術(shù)在國內(nèi)尚屬首次，能否完成樁體強(qiáng)度、容重和地基強(qiáng)度試驗(yàn)，研究小組心里打起了鼓
采用輕質(zhì)土灌注樁，首先要在原有輕質(zhì)土攪拌樁配比基礎(chǔ)上，加砂泡沫混合料，上下比例浮動(dòng)15%下進(jìn)行試配，實(shí)測28天強(qiáng)度。但由于試驗(yàn)所需長螺旋鉆機(jī)成本高，進(jìn)出場困難，研究小組決定前往擁有長螺旋鉆機(jī)的河南鄭州文通路綜合管廊項(xiàng)目開展聯(lián)合試驗(yàn)。
在細(xì)雨綿綿的綜合管廊施工現(xiàn)場，受限于工況地質(zhì)條件，技術(shù)人員采用同等質(zhì)量的細(xì)砂進(jìn)行試驗(yàn)。三次試驗(yàn)后，檢測結(jié)果對(duì)比表明，樁體取芯芯樣完整，樁體和地基指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，輕質(zhì)混凝土灌注樁在內(nèi)陸灘涂地區(qū)可行?！翱墒窃谏詈褴浕?，我們還要重新驗(yàn)證?！眲⑿?qiáng)喜憂參半。
返回香海大橋項(xiàng)目后，研究小組立即購置長螺旋鉆機(jī)，啟動(dòng)第二輪工藝性試樁工作。小組采用了5組配比數(shù)據(jù)，15根樁進(jìn)行試驗(yàn)，最終成樁質(zhì)量高，樁體和地基各項(xiàng)指標(biāo)都滿足工程要求。“該工藝成樁后，容重小，形成的復(fù)合地基強(qiáng)度大，對(duì)抗沉降問題綽綽有余?！眲⑿?qiáng)說道。
目前項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)雙幅貫通，輕質(zhì)混凝土灌注樁施工工法的成功運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了施工效率提高2.5倍。
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