粉噴樁技術范文

時間:2023-03-30 12:16:12

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粉噴樁技術

篇1

關鍵詞:地基加固;漿噴樁;粉噴樁技術;經濟;比較

1、工程概況

某某項目二十四局管段范圍內部份地段采用漿噴樁、粉噴樁對深厚層軟土地基進行加固。漿噴樁按等邊三角形布置,樁徑為0.5m,間距為1.0m,樁深3~10.00m,樁底進入硬底不小于0.5m,共計106807根,76.2萬延米; 粉噴樁按等邊三角形布置,樁徑為0.5m,間距為1.0m,樁深3.0~9.0m,樁底進入硬底不小于0.75m,粉噴樁共計60764根,40.4萬延米。

1.1漿噴樁適用于以下地質巖性和地質構造

2、前期準備

2.1施工現場配備各種計量儀器設備,做好計量裝置的標定工作。

2.2漿噴樁、粉噴樁施工機械應配備電腦記錄儀及打印設備,以便了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度。

2.3在施工現場搭設水泥棚,對現場的水泥等原材料進行試驗工作;并采用袋裝水泥以便于計量。

2.4對進場的機具設備進行組裝和調試,確保機具的完好率,保證滿足施工要求。

2.5施工用電采用自帶發電機組。

2.6試樁

2.6.1試樁試驗方法

2.6.1.1固化劑材料:“尖峰”牌PO32.5普硅和PO42.5普硅水泥。

2.6.1.2摻入比:PO32.5普硅水泥采用14%,16%,18%,即每加固1米樁身土體摻入水泥分別為47kg、53kg、60kg。PO42.5普硅水泥采用13.5%,15%,16.5%,即每加固1米樁身土體摻入水泥分別為45kg、50kg、55kg。

2.6.1.3水灰比:選定0.6~0.8

2.6.1.4試樁數量:每種摻入比做一組2根,即漿噴樁和粉噴樁各12根,共計24根。該斷面樁長約7.7米。

2.6.1.5選用機型:PH-5B型深層攪拌樁機。

2.6.1.6噴攪工藝:

漿噴樁“四噴四攪”。

粉噴樁“一噴二攪”。

3、施工步驟

3.1測量定位

樁位布置:按等邊三角形梅花型排列,在現場用經緯儀定出每根樁的樁位,并做好標記,每根樁的樁位誤差±10cm。

3.2樁機就位

3.2.1漿噴樁機就位通過下墊枕木的方式調整樁機水平,通過樁機自帶卷揚機實現縱橫向滑移以調整對位中心。成直角方向的兩臺經緯儀控制樁機垂直度。

3.2.2粉噴樁機通過自身液壓系統行走及調整水平,施工靈活快速。粉噴樁機就位時,通過操作室的水平度盤及經緯儀,調整支承腿的高度,達到整體水平的垂直度。

3.3漿噴樁、粉噴樁鉆進施工比較

3.3.1漿噴樁

3.3.1.1備制水泥漿:待攪拌機下沉到一定深度時,即開始按確定的配合比拌制水泥漿,待壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。

3.3.1.2預攪下沉(同時噴漿):開機前必須調試,檢查樁機運轉和輸漿管暢通情況。待攪拌機的冷卻水循環正常后,啟動攪拌機電動機,根據土質情況計算速率,放松起重機(或卷揚機)鋼絲繩,使攪拌機沿導向架自上而下攪拌切土下沉,下沉的速度可由電動機的電流監測表控制。直到鉆頭下沉鉆進至樁底標高。

3.3.1.3提升噴漿攪拌:攪拌機下沉到達設計深度后,開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中,邊噴漿邊旋轉,使水泥漿和原地基土充分拌和,同時嚴格按照設計確定的提升速度提升攪拌機。直提升到離地面50cm處或樁項設計標高后再關閉灰漿泵。

3.3.1.4重復上、下攪拌:攪拌機提升至設計加固探度的頂面標高時,集料斗中的水泥漿應正好排空。為使軟土和水泥漿攪拌均勻,可再次將攪拌機邊旋轉邊沉入土中,至設計加固深度后再將攪拌提升出地面。

由于攪拌樁頂部與上部結構接觸部分受力較大,因此通常還可對樁頂1.0~1.5m范圍內再增加一次輸漿,以提高其強度。

3.3.1.5清洗:集料斗中注入適量清水,開啟灰漿泵,清洗全部管路中的殘存的水泥漿,直至基本干凈,并將粘附在攪拌頭上的軟土清洗干凈。

3.3.2粉噴樁

3.3.2.1啟動空壓機送氣,鉆機正轉并垂直鉆進。當控制雙螺旋攪拌頭到達設計樁底以上1.5米時,應即開啟噴粉機提前進行噴粉作業,根據電子稱重裝置顯示的噴灰量調節調速電機,這樣邊噴粉,邊攪拌,邊提升,邊壓實。

3.3.2.2當攪拌頭提升至地面下0.5米時,噴粉機應停止噴粉。此時鉆機迅速換檔,重復攪拌,直至電流表達到100A以上停止復攪。成樁過程中因故停止噴粉,應將攪拌頭下沉至?;颐嬉韵?米處,待恢復噴粉時再噴粉攪拌提升。

3.3.2.3復攪結束后,關閉空壓機,消散所有管道壓力,鉆機主電機停機。

3.3 檢驗方法

試樁檢驗采取15d、28d鉆芯取樣和單樁靜載試驗并推算出90d強度指標,樁身無側限抗壓強度不小于1.2MPa。在檢測樁樁徑方向1/4處、樁長范圍內垂直鉆孔取芯,觀察其完整性、均勻性,拍攝取出芯樣的照片,取不同深度的三個試樣作無側限抗壓強度試驗。

經對12根粉噴樁和12根漿噴樁檢測結果為:PO32.5普硅水泥采用16%,18%,即每加固1米樁身土體摻入水泥分別為53kg、60kg;PO42.5普硅水泥采用15%,16.5%,即每加固1米樁身土體摻入水泥分別為50kg、55kg的16根屬Ⅰ類優良樁,其余8根均屬Ⅱ類樁。

4、經濟技術比較

4.1采用漿噴樁施工工藝,PO32.5普硅水泥16%,18%,即每加固1米樁身土體摻入水泥分別為53kg、60kg,技術經濟比較。(如下表)

注:單位m3

通過對漿噴樁兩種水泥摻入量技術經濟比較,建議采用水泥摻入量為16%,即每加固1米樁身土體摻入水泥分別為53kg方案,經濟合理。

4.2采用粉噴樁施工工藝,PO42.5普硅水泥采用15%,16.5%,即每加固1米樁身土體摻入水泥分別為50kg、55kg,技術經濟比較。(如下表)

通過對漿噴樁兩種水泥摻入量技術經濟比較,建議采用水泥摻入量為15%,即每加固1米樁身土體摻入水泥分別為50kg方案,經濟合理。

篇2

關鍵詞:粉噴樁加固技術;公路工程;軟基處理

目前公路建設在軟土地基上的越來越多,為確保公路的施工質量,就要對軟土地基的特征及施工現場的環境進行綜合考慮,選用最佳的施工方式?,F階段在高速公路軟基處理中主要應用的方式有:化學加固法、深層密實法、換填墊層法、加固路基法、反壓護道法、排水固結法等。各個處理技術都有自己的特點及不同的適應范圍,在施工過程中應依據實際情況選用與之相適應的軟土處理技術。粉噴樁加固技術是一種化學加固法,其固化劑主要選用水泥,在攪拌后可以硬化軟土,在強化其整體性及水穩性的時,一定要具備較高的強度?;诖?,在公路軟基處理中粉噴樁加固技術得到了廣泛地應用。

一、粉噴樁加固技術的概況

粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式,也叫加固土樁,是采用粉體狀固化劑來進行軟基攪拌處理的方法。最適合于加固各種成因的飽和軟粘土,利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過特制的攪拌機械就地將軟土和固化劑(漿液狀和粉體狀)強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理一化學反應,使軟土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的優質地基。粉噴樁就是采用粉體狀固化劑來進行軟基攪拌處理的方法。目前國內常用于加固淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高的粘性土。目前國內的粉噴樁檢測主要有淺部開挖、輕型動力觸探、瑞典貫入法、標準貫入試驗、靜力觸探試驗、取芯檢驗、截取樁段做抗壓強度試驗、靜載荷試驗、反射波動測法檢驗、袖珍貫入試驗、電阻率法等。

二、公路施工中粉噴樁加固技術的施工準備

1、施工現場配備各種計量儀器設備,做好計量裝置的標定工作。對現場的水泥等原材料進行試驗工作, 施工前根據每個斷面的實際狀況進行室內配比試驗,確定每延米的噴粉量。根據施工圖紙畫出樁位平面布置圖,并報請測量工程師批準。

2、根據樁位平面布置圖,在施工現場用鋼尺定出每根粉噴樁的樁位,并用竹簽插入土層做好標記,每根樁的樁位誤差不得大于5cm。同時做好復測工作,在以后的施工中應經常檢查樁位標記是否被移動,確保粉噴樁樁位的準確性。在施工現場搭設水泥棚,水泥棚的底部用土填高,使之比周圍地面高出30cm~50cm,并鋪設一層木板,然后鋪設一層彩條布,最后再鋪設一層塑料薄膜,以確保水泥不受潮變硬。對進場的機具設備進行組裝和調試,確保機具的完好率,保證滿足施工要求。

3、一切準備工作結束后,提出書面開工申請,并請監理人員到場進行試樁,以確定成樁的各項技術參數。一般試樁應達到以下要求:

第一,工藝試樁:每臺粉噴樁機施工前應按規定進行工藝試樁,確定好各項技術參數(鉆進速度、噴粉提升速度、提升時的管道壓力、復攪下沉速度等),并將試樁報告上報監理組。

第二,水泥攪拌的均勻程度,掌握下鉆及提升的困難程度,確定合適的技術處理措施。成樁試驗的樁數不應少于5根。當遇到新的施工段落時應重新進行試樁工作。在試樁5~7天后隨機選擇樁位進行全程取芯,取芯時有業主及監理工程師在場。工藝性試樁結束后時整理各種技術參數,資料上報至監理工程師,得到認可后再全面開工。

三、公路施工中粉噴樁加固技術的施工流程

1、表面清理

在公路工程施工前期,施工企業必須將地面表層的雜物清理干凈,將低洼路段進行粘土回填,同時進行平整碾壓,確保其壓實效果。在地質條件不好的路段可以進行碎石墊層及砂土的設置,在較軟地表的路段施工企業可以選取符合施工規范的技術進行有效處理,避免機械設備出現下沉現象。

2、測量放樣

在放樣過程中必須確保全部樁位的準確性,同時對樁位進行準確標識,確保樁位偏差要在5厘米以下。

3、定位

遵循設計規定,通過鋼尺在施工現場將粉噴樁樁位進行準確確定,并在土層內插入竹簽進行標記,一般誤差控制在5厘米以下。隨后機具向樁位移動,確保鉆頭與竹簽相對,對機架垂直度進行復核,確保鉆桿傾斜度在1%以下,鉆尖與樁位相對。

4、空壓機啟動

雙螺旋攪拌頭高度與設計樁底標高相符后,則停止鉆進。鉆頭可原地旋轉,不能停鉆。鉆機反向轉動,送灰機啟動后開始送灰施工,鉆頭提升作業可在水泥到達噴灰口進行,遵循相關規定,對電機速度進行調節,可同時進行噴粉、攪拌及提升工作,確保充分攪拌軟土與固化材料。

5、攪拌

送灰停止時,應確保提升鉆頭高度與設計標高相符,正向旋轉鉆頭,進行復攪、復噴作業,遵循施工要求確定復攪、復噴深度。當提升鉆頭高度與地面距離在30到50厘米時,發送器孔內噴射粉料作業可停止,完成成樁作業。此時因裝置屬于封閉回路,施工中不會出現空中噴射、飛散粉體的現象。在噴射土體的最后環節,噴粉作業可在攪拌鉆頭與地面距離30厘米的位置停止施工,避免地面有粉粒溢出。

6、空壓機關閉

完成復攪施工后,應及時將空壓機關閉,將全部管道壓力消除,鉆機主電機停機,移位鉆機,根據以上施工流程,進行下一樁位施工。

四、公路施工中粉噴樁加固技術的質量控制

1、施工機具設備性能及工藝應滿足噴粉(漿)均勻性、樁的連續完整性及加固深度的要求。攪拌機械應配置灰度自動記錄儀,且處于檢定有效期內。成樁過程中,如因故停漿,繼續施工時必須重疊接樁,接樁長度不得小于0.5m。若停機超過3h,應拆卸輸漿管路,清洗干凈,在原樁位旁邊補樁。

2、不能隨意將施工過程中出現的不合理加固料進行排放。必須立即回收處理施工過程中漿體噴射攪拌樁漫出的漿液,避免對環境造成嚴重污染。如樁頭位置出現破損情況,為避免對樁完整性造成影響,必須將樁頭切除,其機械一般選用截樁機等。

3、當軟土地基的含水量在30%以下時,土中水分將不足以粉體水化;當含水量過高在70%以上時,水分又太多造成樁體強度的嚴重不足。采用攪拌的方式將黏土、粉體及水三者進行充分攪拌,促使其最大作用的發揮,形成樁體。如果不實行復攪作業,粉體噴出后其形狀不能呈現出的脈沖狀,而是層狀,這樣極大地降低樁體強度并損壞樁體。粉體摻入量對著樁質量有著直接影響,進行粉體量計算是其施工的關鍵,現階段采用的電子稱稱重法及灰罐體積法都具有一定局限性,至于計算方式還需要相關研究人員繼續探索。

五、結束語

綜上所述,公路工程是經濟發展的基礎產業,其行業的發展對國民經濟的發展具有極大的影響力。粉噴樁加固技術具有施工速度快、沉降小等特點,并有對地基承載力增強的效果,將地基下沉情況進行最大限度的降低。同時要盡可能避免路基失穩現象的發生,對土體的側向形變進行有效控制,基于此,在公路軟基處理中粉噴樁加固技術得到了廣泛地應用。

參考文獻

[1] 蔣立志;;粉噴樁在高速公路軟土路基處理中的分析應用[J];中外建筑;2011年07期.

[2] 周利金,傅鶴林,萬劍平. 粉噴樁處理軟基方案設計及施工[J]. 湖南交通科技. 2006(03).

[3] 邵桂彬. 淺談水泥粉噴樁和土工格柵聯合加固技術在高填土路段的應用[J]. 科技視界. 2012(18).

篇3

關鍵詞: 粉噴樁, 弱膨脹土, 地基承載力

水利工程大多為軟土地基,而建筑物直接置于這種天然地基上,多數都會出現較大的不均勻沉降,建成時間不長即成為病險建筑物。南水北調中線一期引江濟漢工程渠道4標穿海子湖段淤泥質土地基加固(粉噴樁施工)??碧浇沂敬┖W雍蔚貙訌纳现料聻椋孩儆倌啵≦3al)、②淤泥質粘土、③粘土、④壤土、粉質壤土(Q3al)、⑤砂壤土(Q3al)和⑥粉細砂(Q3al)。海子湖倒虹吸進出口建筑物地基持力層為③粘土,fk=170kPa。平管段地基持力層為④壤土,fk=240kPa。工程區為弱膨脹土。因此,依托我局承建的南水北調中線一期引江濟漢工程渠道4標土建及金結設備安裝工程,開展穿湖段淤泥質土地基加固施工技術研究,不僅對依托工程施工過程有重要的指導,對依托工程運行安全有重要的參考,也必將提升我局在地基加固施工的技術水平和理論水平,并在擬建類似項目地基加固施工中有廣闊的應用前景。

一:粉噴樁軟基處理技術簡介

1.粉噴樁對地基的改善和加固機理。粉噴樁是通過深層攪拌機械,利用水泥或石灰作為固化劑與軟土強制攪拌所形成的水泥土樁或石灰樁。由于水泥強行噴入軟土以后很快與軟土中的水發生水化反應,生成氫氧化鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣及水化鐵酸鈣等化合物,這些化合物中的鈣離子與黏土中的礦物質二氧化硅和三氧化二鋁進行化學反應,逐漸生成不溶于水的結晶化合物,使土顆粒集結膠合成較大的團粒,進而改善土的物理力學性能;粉噴樁的樁體界于剛性樁與柔性樁之間,它與樁間土形成復合地基,可以大大提高地基承載力,有效地減少地基沉降,從而達到加固處理軟土地基的目的。

2.粉噴樁軟基處理技術的優點。該技術具有良好的整體穩定性、防滲性、施工速度快和造價低等優點,被廣泛應用在水利工程的施工中。

(1)整體穩定性和防滲性。粉噴樁由于其樁身強度不是很高,僅相當于C5~C10的混凝土強度,故能與樁間土體共同作用形成復合地基,使其表現出良好的穩定性。同時,由于粉噴樁的置換效率比剛樁性要高,且具有較好的防滲效果,故比較適宜在水利工程中應用。

(2)施工速度快、造價低。由于粉噴樁特殊的施工工藝,保證了其較快的施工速度,每天每臺機械可成樁500~800m,比普通混凝土樁機進度快得多。施工中使用的原料價格低廉,使工程造價低,具有較好的經濟效益。

二:工程水文地質條件

1水文氣象

引江濟漢工程區域屬亞熱帶季風氣候,四季分明,具有霜期短,日照長,雨量充沛等特點,區內多年平均降水量1042.4~1079.7mm,多年平均蒸發量1285.8~1314.5mm左右,多年平均氣溫16.2~16.5℃,極端最高氣溫38℃以上,極端最低氣溫為-15℃左右,風向以東北風及偏北風為主,夏季以偏南風為主,年平均風速2.3~2.4m/s。

2地形、地質

海子湖倒虹吸處渠底高程約26.3m,勘探揭示此處地層從上至下為:①淤泥(Q3al)、②淤泥質粘土、③粘土、④壤土、粉質壤土(Q3al)、⑤砂壤土(Q3al)和⑥粉細砂(Q3al)。

倒虹吸進出口建筑物地基持力層為③粘土,fk=170kPa。平管段地基持力層為④壤土,fk=240kPa。

三:設計方法

1.水泥土參數選擇。在決定采用粉噴樁處理時,要對原狀土的化學成分、天然含水量、黏粒含量、有機物質含量以及pH值進行測定,并對不同水泥類型和摻入比的水泥土進行無側限抗壓強度、抗折強度、抗剪強度和壓縮模量等試驗,據此確定水泥土滲入比。

2.單樁容許承載力、水泥摻入比和樁長的確定。單樁承載力應根據室內配方試驗提供的樁身強度及地質報告提供的土層摩阻力按下列公式估算,取其最小值。有其他條件限制時,可通過單樁荷載試驗驗證。

P=η×Pf×Ap, (1)

P=Up×Σfi×Li+α×Ap×qp。 (2)

式中,P為單樁容許承載力(kN),Pf為樁身強度(kPa),η為樁身強度折減系數(可取0.3~0.4),Ap為單樁截面積(m2),Up為樁周長(m),fi為樁周圍第i 層土的容許摩阻力(淤泥取5~8kPa,黏性土取12~15kPa),Li為樁在第i 層土中的長度(m),α為樁尖天然地基土的承載力折減系數(可取0.4~0.6),qP為樁尖天然地基土的容許承載力(kPa)。

3.樁位平面布置及置換率計算。粉噴樁平面布置以樁距最大和便于施工為原則,可采用樁式加固、格子式加固、壁式加固和塊式加固等布置。

αs=(σsp-β×σs)/(P/Ap-β×σs), (3)

n=A×αs / Ap。(4)

式中,σsp為設計要求的地基承載力(kPa),σs為樁尖土天然地基容許承載力(kPa),β為樁尖土承載力折減系數(軟弱土層取0.5~1.0,硬土層取0.1~0.4),αs為置換率,P為單樁容許承載力(kN),Ap為樁斷面積(m2)。

4.復合地基承載力計算。用粉噴樁技術形成的復合地基,其承載力要按式(5)估算,有條件時宜通過復合地基荷載試驗驗證。

σsp=αs×σp+(1-αs)×σs× β。(5)

式中,σsp為復合地基容許承載力(kPa),σp為樁身容許承載力(kPa),σs為樁尖土天然地基容許承載力(kPa),β為樁尖土承載力折減系數(樁尖為軟弱土層取0.5~1.0,為硬土層取0.1~0.4);αs為置換率(αs=n×Ap / A,n 為樁根數,Ap為加固總面積)。

四:施工應用中應注意的問題及建議

1.工程適用范圍。粉噴樁軟基處理技術加固較弱土層并不是適用于所有類型的工程,對于沉降變形要求較高的建筑物不宜采用,尤其是淤泥質土層較厚時,最好不要采用粉噴樁加固。因此,要有充足的把握不會產生超規范的沉降變形時才可采用。有些地區的有關規范規定6層以上建筑物不宜采用粉噴樁加固。

2.土層的選擇。粉噴樁軟基處理技術適合應用在加固天然含水量大于30%的淤泥質土、黏性土和粉質黏土,但并不是適合于所有的淤泥土層,當地基土pH值大于4或天然含水量大于70%時不宜使用。如,古河道中淤積的含有大量有機物或者是懸移游動性的淤泥,水泥不易與其產生水化作用硬結一體,有的根本形不成柱體,有的雖呈柱體但非常松軟,承載力極其低下。還有垃圾土,也不適合采用粉噴樁進行處理。因此,設計人員在設計前應仔細研究土層的地質條件和土質特征。

3.固化劑的選擇。施工規范中規定水泥和石灰都可作固化劑,水泥建議采用礦渣水泥。根據試驗結論,礦渣水泥的前期強度低于普通硅酸鹽水泥,而后期強度則相反。所以,從經濟后期強度方面考慮應用礦渣水泥。

4.計算中應注意的問題。考慮到粉噴樁端部噴粉量較小,且原狀土已被擾動,故一般不計粉噴樁端部的支承力,但對長度小于10m的樁,則應計及粉噴樁端部的支承力,粉噴樁設計時通常應使土對樁的支承力與樁身強度所確定的承載力相近,并使后者略大于前者。設計時應注意:當地質條件、施工條件等限制粉噴樁加固深度時,可先確定樁長L,再按式(2)計算單樁容許承載力P,然后根據P再求水泥摻入比;當加固深度不受限制時,可根據室內強度試驗先確定水泥摻入比,求得水泥土強度即樁身強度Pf,然后按式(1)計算P,最后按式(2)計算樁長L。在實際工程中,一般均取水泥摻入比為15%,這樣可先擬樁長,然后根據式(2)求出P,再根據式(1)求P,取其小者,一般式(2)求出的P應小于式(1)求出的P,再根據P計算置換率。

五:施工場地應注意的問題。

(1)施工機械進出場的道路及橋梁,必須滿足10t加長卡車及10t吊車的行走要求。

(2)地下、地表障礙物必須清除。地下障礙物(如大石塊、樹根、地下管線)會使粉噴機無法下鉆,甚至損壞鉆頭。粉噴鉆機井架高10~20m,與高壓線的距離應符合安全規定。

(3)粉噴鉆機在場地上行走的接地壓力為34kPa,場地上土質較差時,應鋪設墊層。

6.操作人員注意事項。

(1)應控制鉆機下鉆深度、噴粉高程和?;颐妫_保粉噴樁長度,嚴格禁止沒有粉體計量裝置的噴粉機投入使用。

(2)應定時檢查粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻程度,對使用的鉆頭應定期復核檢查,其直徑磨耗量不得大于20mm。

(3)在噴粉成樁過程中,遇有故障而停止噴粉時,第二次噴粉接樁時,其噴粉重疊長度不得小于lm;粉噴樁樁長大于10m時,其底部噴粉阻力較大,應適當減慢鉆機提升速度,以確保加固料的設計噴入量。

(4)施工中要注意調壓,當在軟弱淤泥土層中噴灰風壓過大時,會把水泥吹向邊緣,導致樁身四周呈水泥硬殼,質地堅硬,而樁的內部則松軟不成形。

六:粉噴樁的檢測

粉噴樁施工的檢測主要注意2個方面:

一是施工中的檢測。施工中檢測主要是檢查樁位、樁長、噴灰量、復攪長度以及是否進入硬土層等。對進場水泥,一般每100t抽檢一次。

二是成樁后的檢測。對成樁的檢測一般是在成樁28d后,在樁體上部開挖截取3段進行樁身無側限抗壓強度試驗及檢查樁徑。檢查頻率為1‰~2‰。在樁中心用鉆機采取巖芯,檢查樁身的連續性和樁長,對每個場地可進行2~3個原位靜載荷試驗,檢測復合地基的承載力。

七 結束語

篇4

【關鍵字】建筑工程;水泥粉噴樁;施工方案

1 概述

水泥粉噴樁施工工藝是一種新型的地基處理技術,是通過各種科學技術的不斷利用和發展來實現對各種軟土地基進行良好施工處理的過程。在軟土地基的施工過程中,其軟土地基的處理是一個繁瑣的過程,是一個施工緩慢且常見的地理特性。在我國沿海和沿河地帶,建筑施工過程中由于軟土地基的影響而造成建筑施工成本高是主要的施工困難。在這種處理和施工的過程中,水泥粉噴樁施工技術通過其施工手法,有效的對各種軟土地基進行加固處理,其在施工的過程中投資少,效率高為主要的施工優點。不過其在施工的過程中由于缺乏各種具體數據使得其在施工中存在著承載能力估算不準的缺陷。通過當前施工技術的不斷發展,各種手段和科學手法不斷的應用,水泥粉噴樁施工出現了良好的發展過程,其在施工的過程中現場試驗簡單,檢測技術日趨成熟,成為當前軟土處理過程中的主要方法。

2 軟土地基的特點

軟土地基是指壓縮層有淤泥或其他高壓縮性土構成的地基,其承壓能力低是主要特點。軟粘土也叫軟土,中最常見的、工程地質性質最差的要數淤泥或淤泥質土,滲透系數小則固結速率就很慢,有效應力增長緩慢,從而沉降穩定慢,地基強度增長也十分緩慢。這一特點是嚴重制約地基處理方法和處理效果的重要方面。通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5的亞粘土、粘土稱為淤泥,而把孔隙比大于1.0小于1.5的粘土稱為淤泥質粘。是當前建筑施工中的主要難點,更是影響建筑工程使用質量的前提與基礎。

3 技術要求

3.1 粉噴樁施工前應根據設計進行成樁試驗,并根據試驗成果,確定粉噴樁的施工工藝。根據地質資料初步確定粉噴樁施工工藝為全程復攪。有效樁長暫定為7m,樁徑500mm。樁距按中心距離縱橫間隔均為1200mm。

3.2 粉噴樁全程復攪主要施工步驟為:預攪下沉至樁底連續噴粉攪拌提升復攪下沉至樁底復攪提升。

3.3 施工現場開挖后應予以平整,對水塘及洼地應加強抽水及清淤,回填粘性土料并予以壓實,不得回填雜填土。在各斷面設計基準面以上應預留不小于1.0m的土層作為粉噴樁的施工面。

3.4 粉噴樁攪拌頭翼片的枚數、寬度、攪拌頭翼片與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的轉數、提升速度應相互匹配,以確保加固深度范圍內土體的任何一點均能經過20次以上的攪拌。

3.5 噴粉施工前應仔細檢查攪拌機械、供粉泵、送氣(粉)管路、接頭和閥門的密封性、可靠性。送氣(粉)管路的長度不宜大于60m。

3.6 粉噴樁的水泥摻量按設計要求暫定為50Kg/m,施工中水泥干粉泵送必須連續,噴粉施工機械必須配置經國家計量部門確認的具有能瞬時檢測并記錄出粉量的粉體計量裝置及攪拌深度自動記錄儀。

3.7 粉噴樁預攪下沉過程中,當攪拌頭到達設計樁底以上1.5m時,應即開啟噴粉機提前進行噴粉作業;當攪拌頭提升至地面下500mm時,噴粉機應停止噴粉。

3.8 攪拌頭每旋轉一周,其提升高度不超過16mm;控制粉噴樁每米下沉及提升速度小于0.8m/min。粉噴樁提升前應在樁底停留一定時間,停留時間根據工藝樁確定。

3.9 粉噴樁施工時,?;颐鎽哂谠O計樁頂高程500mm。在建筑物澆筑前的基坑開挖中,將設計樁頂以上部分人工鑿除,嚴禁采用挖掘機等機械鑿除,以免破壞樁身。對于建筑物底板設混凝土墊層的部位,粉噴樁樁頭保留50mm澆入墊層內。

3.10 成樁過程中,因故障停止噴粉,應將攪拌頭下沉至?;颐嬉韵?.0m處,待恢復噴粉時再噴粉攪拌提升

3.11 攪拌頭的直徑應定期復查,其磨耗量不得大于10mm。

3.12 施工中應隨時校正機械設備的的垂直度和平整度,保證成樁質量。粉噴樁的垂直度偏差不得超過1%,樁位偏差不得大于50mm,成樁直徑和樁長不得小于設計值。

3.13 施工過程中必須隨時作好施工記錄和計量記錄。并經常檢查施工記錄,對每根樁進行質量評定,對不合格樁應與設計單位聯系,根據其位置和數量等具體情況采取補樁加強等措施。

4 工藝樁試驗基本要求

4.1 粉噴樁施工前,應在工程樁范圍外適當位置,根據設計先行進行工藝樁試驗,工藝樁數量為4根,每2根為一組,進行全程復攪。

粉噴樁在樁底停留時間與噴灰口打開時間和噴灰管長度有關,工藝樁試驗時,應確定在樁底原位旋轉時間,確保提升時水泥干粉從樁底噴出。預攪下沉過程中當電流達60A時,再鉆進1.0m,可提升噴粉。

4.2 工藝樁的水泥摻入量暫定為每米長度50Kg,然后根據成樁情況,選擇合理的攪拌時間、次數、噴粉提升速度等技術參數,確定粉噴樁的成樁工藝。

5 樁體檢測與復合地基試驗

5.1 粉噴樁的質量控制應貫穿在施工的全過程,并應堅持全程的施工監理。施工過程中必須隨時檢查施工記錄和計量記錄,并對照規定的施工工藝對每根樁進行質量評定。檢點是:水泥用量、樁長、攪拌頭轉數和提升速度、復攪次數和復攪深度、停漿處理辦法等。

5.2 粉噴樁應在成樁后3d內,采用輕型動力觸探(N10)檢查每米樁身的均勻性,檢查數量為施工總樁數的1%,且不少于3根。

5.3 粉噴樁應在成樁7d后,及時檢查樁身的完整性,檢查數量為施工總樁數的5%。檢測方法為:淺部開挖樁頭(深度宜超過?;颐嫦?00mm),目測檢查攪拌的均勻性,測量成樁直徑。

5.4 粉噴樁承載力檢驗應采用復合地基載荷試驗和單樁載荷試驗。載荷試驗必須在樁身強度滿足試驗荷載條件時,并宜在成樁28d后進行。在渠道兩側各隨機取樣20根進行樁體試驗。

5.5 經觸探和載荷試驗檢驗后,對樁身質量有懷疑時,應在成樁28d后,用雙管單動取樣器鉆芯作抗壓強度檢驗,檢驗數量為施工總樁數的0.5%,且不少于3根。在樁體質量進行檢驗評價合格后,再將基坑開挖至設計建基面高程并檢驗樁位、樁數與樁頂質量。符合要求后,方可進行下一部施工;如出現不符合設計要求,應及時與設計單位聯系,以便采取有效的補救措施。

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【關鍵詞】粉噴樁;軟基加固;質量控制措施

1 工程概況

某高速公路施工標段全長約4.6km,其中軟土路基長約560m,多屬沖洪沉積和湖海積土層。其表層土體主要為黃褐、灰黃色的亞粘性土和粉土層,局部區域內分布有中粗砂、礫砂混粘土層;上部土體為湖海積層的淤泥質軟土和粘性土,含水量相對較高,局部范圍內夾雜有砂土層,該土層厚度相對較大,最厚處達35m左右;下部土體主要為沖洪積相的亞粘土層和黏土層,小范圍內還分布有砂礫、卵石夾土層,且砂礫、卵石夾土層呈帶狀斷續分布,土層厚度變化相對較大;底部土體則主要分布有坡洪沉積形成的碎石土層。為避免該高速公路施工及后期使用期間路基的不均勻沉降或沉降不穩定等問題,在路面施工前對區段內的軟土路基進行了相應的加固處理。

2 加固方案選擇

通過對比分析各種軟土地基加固處理施工技術,從技術先進性、投資成本、施工進度以及環境友好性等方面綜合考慮,擬采用水泥粉噴樁對該公路區段內軟土路基進行加固施工,其造價稍高,但施工進度相對較快,短期內能夠達到較好的加固效果,綜合效益相對較好。實際設計與施工過程中,水泥粉噴樁設計直徑為400mm,樁長6~9m,以粉噴樁樁身穿過地基持力層為標準,整個施工場地范圍內樁身間距為1.2m,并采用平行方式進行布置。

粉噴樁加固原理及設計粉噴樁就是在軟土地基中強制噴入粉體加固材料(水泥或石灰),通過攪拌機器與原位地基土強制性的充分攪拌混合(類似三合土地基),使地基土和粉體加固材料膠結,產生一系列的物理化學作用,硬化后即可形成具有整體性,水穩性和一定強度的柱狀固結體,即粉噴樁。其強度明顯大大高于原土層的強度。粉噴樁與樁間土組成復合地基,達到加強地基的作用。

3 粉噴樁關鍵施工技術

粉噴樁利用噴粉攪拌機鉆進軟弱土層進行土體切割攪拌壓縮空氣將粉體固化劑從鉆頭上的噴嘴向四周土體選裝噴射,鉆頭上的葉片切割四周土體使其他固化劑攪拌混合膠結硬化后形成一定直徑的粉噴樁體,樁體于樁間土形成復合地基,共同承擔外部荷載。

3.1施工設備的選擇

施工過程中,采用2臺額定功率為55kW的液壓步覆式PH-5粉噴樁機,以及2臺空氣壓縮機,其額定功率為30kw,能提供的最大壓力為0.6MPa,風量控制在3~5m3 /min,其他施工設備還包括灰罐機(2臺)、氧割機、電焊機、經緯儀、全站儀等。

3.2施工前期準備

按設計樁位布置圖預先排列粉噴樁的施工編號(實際施工中每20m為一個施工區段),將表層土體的雜物清理干凈并整平地面后,每一施工區段的施工樁位按等間距平格網放樣定位,放樣完成后,用石灰粉標記各樁身的位置,并用棍棒插記準確的樁身中心位置。

3.3鉆機就位

先初平移動鉆機機身,再微調鉆機鉆頭,確保鉆頭對準標定的樁位中心,對孔誤差應控制在3cm范圍內;調整鉆機機身平臺,通過鉆機上的水平測定裝置來控制機身的平整度;調整鉆機機身井架及鉆桿的豎向垂直度,調整鉆機的主軸垂直度,其傾斜度應控制在1%范圍內,以確保鉆桿的入孔傾斜度在1%范圍內;同時連接安裝相應的電腦記錄儀,通過電腦記錄儀可以實時掌握每根樁的鉆進深度、瞬時噴灰量、總噴灰量、復攪深度、復攪時間等施工技術指標,使整個粉噴樁施工過程由電腦控制,實現信息化施工。正式施工前,還應開機檢查所有的連接管線是否聯通密封,以及調配的儲灰量是否足夠。

3.4鉆進施工

啟動空氣壓縮機,確保鉆機在持續穩定地送風狀態下進行鉆進施工。根據粉噴樁施工技術要求,鉆機應正向逐級加速轉動并邊攪動邊下沉。隨著鉆機鉆桿的不斷深入,土體在孔內被原位切碎攪拌。當鉆入至設計深度時,應逐漸降低轉速,并使鉆機原位低速鉆動2~3min。實際鉆進施工時,應根據連接電腦顯示的施工信息并結合施工經驗,確定鉆入地層的土體結構以及鉆桿鉆進深度。

3.5成樁

當鉆頭鉆進至持力層設計深度后,暫停鉆桿轉動并開啟灰罐機進行水泥漿送粉施工,同時緩慢提升鉆頭并使鉆頭呈反向旋轉狀態,通過灰罐機發送器將水泥漿體噴入正在被攪動施工的孔內土體中,并確保土體和水泥漿體充分拌和均勻。整個粉噴樁的成樁過程,即為噴注水泥漿、鉆頭攪動、鉆桿提升的連續操作過程。當鉆頭提升至距離地表約30~50cm時,可停止水泥漿送粉施工,使鉆頭在孔內原位攪動約1.5min后再重復正向鉆進至樁身設計深度位置。

3.6施工影響因素

根據大量粉噴樁施工實踐經驗,影響粉噴樁施工的主要因素如下:

1)鉆桿鉆進和提升速度的控制

當采用較慢的鉆進速度施工時,孔內土體攪拌的均勻程度和搗碎程度均較好,水泥漿的加固效果優異,但鉆進速度過慢時,容易導致項目施工進度延后,影響工程的綜合效益。所以,應綜合考慮,尋找加固效果和施工進度二者之間的平衡點。

2)灰罐注漿壓力和送風氣流壓力的控制

連接管道內的壓力由灰罐注漿壓力和送風氣流壓力組合形成,鉆桿下鉆過程主要由送風氣流壓力輔助控制,鉆桿提升噴粉成樁過程則由灰罐機送粉器和氣流閥控制,并保持適當的壓力進行噴粉注漿施工。當灰罐機噴注水泥漿壓力不足時,則容易產生停灰現象,導致粉噴樁身的結構連續性問題,最終造成使用期間地基的不均勻沉降;當灰罐器噴注壓力過大時,則不易控制連接管道內的送風氣流壓力。當送風氣流壓力過大時,可能導致孔內水泥土向孔壁周圍過度擠壓,從而破壞樁孔周圍土體的初始結構狀態,甚至可能引起局部空間形成空洞,導致土體強度驟降;當送風氣流壓力過小時,則易產生噴灰口堵塞現象。

3)鉆頭類型和形狀的選擇

選用螺旋式鉆機鉆頭。在鉆進施工過程中,當出土口位置的螺紋距離小于螺紋中上部的螺距,且其螺片尺寸相對較小時,容易產生出土不暢現象。尤其在淤泥質土層進行鉆進施工時,鉆頭容易將孔內樁周土體攪成空腔而使樁孔呈蒜頭形狀,從而引起上部樁身整體下沉。在后期鉆孔成樁施工過程中,如選用改進的開口螺片狀鉆頭進行鉆進施工,樁身下沉現象則基本消除。

4 施工質量控制

1)確保粉噴樁測量定位的精度。在樁機調整就位后,應先進行樁機的水平調整操作,避免施工過程中發生樁身過度傾斜的現象。由于水泥粉噴樁施工屬于隱蔽工程,一旦工程結構存在缺陷,則難以開展補強施工,因此必須嚴格按照設計及規范要求,并結合試驗樁的施工技術及工藝參數進行施工,同時應嚴格控制樁機的鉆進速度、鉆桿提升速度、水泥漿噴灰壓力、送風氣流壓力、單位樁長水泥用量、復攪時間和深度等關鍵工藝參數。

2)必須加強施工現場管理,施工選用的機械設備必須根據施工技術要求配備完整,所有的機械設備應具有足夠的可靠性及配有熟練的操作師,設備的各項功能指標應符合設計要求。

3)成樁施工過程中,應一次連續完成成樁操作。若因特殊原因中斷施工,當攪拌機重新起動時,為防止斷樁,應將鉆桿先下沉0.5~1m后再提升鉆桿進行成樁施工,且該段噴注水泥漿量應≮50kg。

4)在進行重復攪拌時,應該控制提升及下沉速度,確保地基加固處理的深度范圍內每一個位置都有得以充分的攪拌。

5)原始施工記錄應對每樁的深度、加灰量等情況及時、準確進行現場記錄,嚴禁事后補 記,并及時移交給施工技術負責,施工技術負責應及時匯總、登記。施工技術人員負責人應隨 時檢查施工記錄,并對每根樁進行質量評定。對于不合格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。

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關鍵詞:道路;粉噴樁;施工;質量控制

1、工程概況

某工程是一條南北向道路,現狀基本為河塘和農田,地面高程一般在2.4 m左右,根據地質鉆探資料,沿線有0.6 m~4.1m深的淤泥質土下臥層,工作性能差,設計對淤泥層較淺段落采用翻挖換土處理,淤泥層較深段落采用粉噴樁加固處理。

2、粉噴樁施工質量的控制

2.1 施工準備――事前控制

1)熟悉施工場地,查閱地質勘探報告。該工程北延沿線2.4 m~一0.4 m一般都是素填土、亞黏土、淤泥質土、黏土,依據設計要求,加固料采用P.0425水泥,90 d齡期試塊無側限抗壓強度大于1.0 MPa,室內試驗配方噴灰鼉為41 kg/m。

2)路幅范圍內水準測量,因是填土地塊,地面高程在2.6 m左右,依據道路設計高程推算出?;颐娓叱?,加固深度。

3)施工技術交底,總包單位根據《粉噴樁攪拌加同軟弱土層技術規范》,設計要求及機械安全操作規定對施工人員進行全面而詳盡的交底,并做好交底書面記錄。

4)機械設備安裝調試,粉噴樁施工機械型號為GPP-7,PJZ-II型粉噴樁機,配備PJ4一I型電腦噴粉記錄儀,配套發電機功率為75/120kW,每臺樁機配備儲灰罐2個,空壓機1臺,儲氣罐1個,進行組裝調試,確保一切正常。

5)備好加固料,水泥進場分批號,分批量經見證員見證取樣,送至由業主指定的試驗室復試(主要是強度和安定性),合格后方可使用,嚴禁使用不合格的水泥和未經復試的水泥。

2.2粉噴樁施工――事中控制

2.2.1試樁確定技術參數

施工前,施工隊必須會同勘察、設計、監理及業主等各方代表進行試樁,試樁位置緊靠地質鉆探處及有代表性的部位,數量為3根,以便核對地下土層是否與工程地質勘察報告相符,檢驗施工機械設備、施工工藝流程等是否符合設計要求。試樁時,監理要旁站,并做好試樁記錄,詳細記錄有關的技術參數,作為施工質量控制的依據與參考。觀察壓力表讀數的變化,隨鉆桿下鉆壓力增大而調節壓力,使后閥較前閥大0.02 MPa~0.05 MPa壓力,鉆頭鉆到設計高程后,通知送灰人員送灰,空鉆1min,提升鉆頭至?;颐骓斝D1 min,將鉆頭提離地面20cm 讀數,粉噴樁鉆機鉆到樁底標高時,電流表讀數不小于65 A,但千萬要小于75 A。

2.2.2施工過程控制

1)樁機就位檢查。從現場實踐總結來看,檢查樁位,平面偏差,柱軸線偏移(縱橫方向)不大于100,鉆桿傾斜度不大于1%,平面尺寸直接用鋼尺丈量,傾斜度可采用鉆架正面與側面兩面掛重線錘控制,或在不受機械施丁影響范圍內成90。方向各設置一架經緯儀控制,鳳里街樁位是三角形布置,間距50cm ,有效樁長5m~7m,停灰面在6%灰土路基下。

2)成樁深度、孔徑的檢查。粉噴樁機一般都配有深度計,監理必須檢查其準確性,對使用的鉆頭應定期復核檢查,其直徑磨耗量不得大于20mm,大于20mm的應換鉆頭,以保證樁徑滿足設計要求。樁長應根據場地的標高調整,以保證有效樁長和樁頂標高的準確性。

3)噴粉量的控制。根據地質勘察土質情況,設計者依據道路設計等級要求,確定粉噴樁的樁體90d無側限抗壓強度,鳳里街大于10 MPa,試驗中心根據送樣土質進行試配,樁長噴灰量為41kg/m,樁機一般配有流量計和電腦自動記錄儀,監理應檢查計量部門校核合格證和施工過程中定時抽查,保證噴灰量滿足設計要求,規范規定單樁噴粉量允許偏差不大于8%。旁站現場,每天統計水泥實際用量和施工樁數,算出每根樁的平均噴粉量,誤差應在允許偏差范圍以內,否則應及時查找原因,以保證每根樁的噴灰餐滿足設計要求。

4)復攪長度的檢查。在正常施工情況下,規范要求復攪長度應為有效樁長的1/3,以求得最佳經濟效果及加固效果。一方面,可通過電腦顯示器看出;另一方面,可通過觀察鉆桿鉆入的長度來檢查。

2.3粉噴樁的檢測和驗收

2.3.1 無側限抗壓強度的檢測

成樁28d后在樁體上部(停灰面以下0.5 m,1.0 m,1.5 m)挖取三段柱體,每段長度約為500mm,進行現場足尺柱身無側限抗壓強度試驗,檢查頻率為2‰,每一工作點不得少于2根。

在實際施工過程中,設計通常以90d強度為判斷依據,這樣對工程工期就產生一定影響。為不影響工期,通常做法是通過7d,28d強度來推算90d強度,這里推薦工程中常用的兩種方法:

1)瑞典S.G.I.方法。

2)在國內室內水泥土的一般規律。

2.3.2靜載試驗

對于重要工程或有特殊要求的工程應做單樁及復合地基載荷試驗。該試驗是檢測粉噴樁加固效果最可靠的方法之一,但往往因試驗費用高,且檢測深度受承壓板寬度限制,因此,一般只在重要工程或有特殊要求的工程中采用。

2.3.3有效樁長的槍測

1)通過粉噴樁施工過程,在現場觀測鉆桿長度和電腦顯示屏來控制;

2)通過取芯取樣時一并鉆到底來最測有效樁長。

3、常見問題處理

3.1 樁位垂直度,即鉆桿傾斜度

規范規定,傾斜度允許偏差不大于1%,正常施工時,樁機在平整的場地上調整整平后就開始施工,而在實際施工過程中,隨著樁機的移動,場地因土層局部軟硬不均,地下障礙物未清除以及工人的操作不當等都會導致鉆桿傾斜。下鉆施工時,發現超過允許偏差范圍,必須重新就位開鉆,如偏差仍較大,則需清除地下障礙物。

3.2樁身縮頸

一方面是由于鉆桿提升速度過快,噴灰不均勻,另一方面是由于土質差異性太大而致。這就要求工人在操作噴灰時,提升要均勻,速度不大于0.5 m/min,噴灰空氣壓力要恒定,或采用通常所說的“四攪兩噴”施工工藝,來確保噴灰勻質性,避免樁身縮頸現象。

3.3斷樁

在噴粉成樁過程中遇有故障而停止噴粉,導致樁身不完整,第二次噴粉接樁時,其噴粉重疊長度不得小1 m。

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關鍵詞:粉噴樁,復合路基,數值模擬,沉降計算

1.模型的建立

本次模型選取在建的大慶至廣州高速公路湖北省麻城至浠水段第四合同段斷面K40+500斷面處,根據設計資料,填土高度為6m,斷面路堤坡度為1:1.5,填土完畢后的路面寬度為26m,路堤兩坡腳之間間距為44m,選取5倍路面寬為路基橫斷面總長,即130m。由于路堤具有幾何對稱性,可以采用一半模型來進行計算分析。路基模型根據勘察靜力觸探資料,自上而下分為四層,第一層為亞粘土,厚4m;第二層為淤泥質土,厚2.5m;第三層為亞砂土,厚1.5m;第四層為粗砂,厚2m。粉噴樁復合路基模型以原狀地基為基礎,在路堤范圍內采用粉噴樁加固,等邊三角形布置,樁間距1.5m,加固寬度為路堤坡腳外一排樁,樁長7m,穿透軟土層,進入粗砂層。

1.1 路基模型分析步驟

(1)生成原狀路基幾何模型,對路基各層土進行賦值;

(2)初始應力計算,將路堤網格設置為空單元,地基單元賦值為Mohr-Coulomb模型,清除初始應力后填土時采用“group”命令進行激活填土。

(3)每步按0.6m分層,由“step”命令來控制填土加載時間。

(4)路基豎直沉降、水平位移狀態分析。

12 模型及結構單元的選擇

1.2.1 模型的選擇

(1)本構模型

原狀路基采用摩爾-庫侖(Mohr-Coulomb)為本構模型,路堤填土采用彈性模型進行加載。當路堤未進行填筑時采用空單元模型(null),當進行填土加載時使用“group”命令即可進行路堤的加載填筑。

(2)計算模型

路堤填土施工計算采用分階段的彈塑性求解方法。在填土加載前,將路堤部分設置成空模型(null),將原狀地基賦值為Mohr-Coulomb模型,先將Mohr-Coulomb模型的粘結力c值和抗拉強度賦值為無窮大進行求解,保證在重力作用下單元不至于發生屈服,再將Mohr-Coulomb模型參數賦值為真實值,進行求解計算。在填土加載模擬施工時要講初始應力計算過程中產生的節點位移和速度進行清零處理,保證與實測值的可比性。

1.2.2 結構單元的選擇

原狀路基土和路堤填土都采用六面實體單元(brick)進行模擬。

粉噴樁采用樁單元(pile)模擬,pile單元屬于二維單元,可在網格單元間傳遞剪切力、法向力及彎矩,能夠承受點荷載和分布荷載,因此用pile單元模擬與地基塊體既有切向力及法向力的相互作用的結構物。

1.3 模型參數

原狀路基土采用Mohr-Coulomb模型,所需要進行計算的參數有體積模量K、剪切模量G、粘結力c、摩擦角以及密度p;路堤填土采用彈性模型,所需要進行計算的參數有體積模量K、剪切模量G及密度P。其中粘結力、摩擦角及密度都可以根據實驗數據得到,體積模量和剪切模量根據下式得到:

體積模量:(2-10)

剪切模量:(2-11)

式中:E為彈性模量,在此處使用壓縮模量進行計算比較,為泊松比。

所有模型參數如下表1-1所示:

表1-1 土層計算參數

復合路基中粉噴樁采用結構樁單元pile,計算所需要的參數有:樁橫截面積、截面慣性矩、外周長、樁密度、彈性模量、泊松比、切向耦合彈簧剛度、切向耦合彈簧剛度的粘聚力、切向耦合彈簧的摩擦角、法向耦合彈簧剛度、法向耦合彈簧的粘聚力、法向彈簧的摩擦角。

2.粉噴樁復合路基成果計算分析

2.1 豎向沉降變形分析

圖1-1現場實測沉降值與數值模擬值對比圖

從圖1-1看到,數值模擬軟件有效地模擬了填土加載過程,在開始和結尾沉降值基本一致,中間過程值稍許偏大,與模擬計算時步和計算沉降結果取值有關,數值計算一直處于差分的平衡計算過程中。總體來說,計算沉降值與實測現場實測值較為吻合,說明將此數值計算方法應用于復合路基沉降計算中,可達到良好的效果,與實際情況吻合。

2.2 水平位移變形分析

從圖1-2可以看出:

(1)隨著填土加載的進行,路堤在發生豎直沉降的同時,由于上層加載填土對下部軟臥層的壓力,使得整個路基土向兩邊擠壓膨脹,產生水平位移,并且隨填土高度增加而不斷增加,水平位移沿遠離路基方向逐漸變大;

(2)由于粉噴樁水平剛度具有抵抗側向變形的能力,所以在加固后的復合路基在水平位移方面明顯減??;

(3)復合路基的最大水平位移發生在距離地面的一定深度位置,而且整個水平位移隨著深度的增加而增加,當到達一定的深度,達到其最大水平位移值,之后位移值隨著深度的增加而減??;

(4)填土加載時的水平位置逐漸增大,在填土完成時達到最大值,隨著時間的推移,路基的不斷固結,水平位移減小并且逐漸穩定。

2.3 粉噴樁復合路基沉降影響因素分析

復合路基的沉降影響因素很多,包括土的物理力學性質、外加填土荷載、土的應力歷史及填土速率等,根據現場實測數據和數值模擬結果,主要影響因素分析如下:

(1)填土速率與加荷速率的關系:填土速率越大,加荷速率越快,沉降越大;

(2)填土高度、壓縮層厚度與沉降的關系:路基沉降與填土高度、壓縮層厚度關系密切,如下圖1-3所示,三者之間的關系接近線性關系,即填土越高,沉降越大;在填土高度不變的情況下,壓縮層的厚度與沉降也呈現線性關系,壓縮層厚度越大,沉降越大。

(3)復合路基總沉降隨著樁長的增加而減小,當樁長增加到一定的值以后,總沉降隨著樁長的增加而逐漸穩定,對復合路基而言,建議可在以后工程中采用長短樁的形式來布置,即在路基沉降較小的采用不同長度的樁長或者不同樁距,差異沉降更為穩定,樁基處理上更為合理、經濟。

3.結論

(1)利用有限差分法軟件FLAC3D對復合路基沉降進行了計算,計算結果與現場實測結果較為吻合,說明可將此方法應用與復合路基沉降計算中,并對整個復合路基的工作狀態進行了位移分析;

(2)對復合路基沉降影響因素進行了分析,主要影響因素有填土高度、填土加載速率等。

參考文獻:

[1]《公路軟上地基路堤設計與施工技術規范(JTJ017一96)》中國建筑科學研究院[S].北京:中國建筑工業出版社,1996

1.前言

隨著科技的發展與創新,越來越多能耗問題引起了人們的關注,目前我國已不折不扣的成為世界能耗大國,隨之而來的溫室效應、氣候變暖等現象也在步步逼近我們的生活。因此,在市場經濟飛速發展的今天,節能減排已成為我們為之奮斗的又一可持續發展目標??v觀我國的能耗現狀,其中以建筑耗能最為龐大,約占總能耗的33%,而大型商業建筑成為建筑能耗之最。眾所周知,商業建筑的成功離不開優質化的服務與人性化便利設施的設計規范,而這些又是以犧牲大量能耗為前提的,暖通設備、中央空調的大肆使用形成了建筑能耗的主要來源,尤其對于能耗較低的夏季來說,空調系統則占據了建筑能耗的“半壁江山”,其中以水泵輸送能耗最為顯著。綜上所述不難看出,我們迫切的需要一種全新的設計理念來解決空調泵循環系統高能耗、低能效的現狀。筆者根據多年在設計院從事設計工作的經驗認為,空調一次泵變頻系統的應用尤為重要,該系統采用變頻調速水泵進行流量調節,能有效的降低空調系統無法隨負荷變化帶來的巨大浪費,因此本文主要展開對空調一次泵變頻系統的分析與設計。

2.一次泵變頻系統的運行原理分析

在空調系統的設計中,中央空調的參數均是按照最高溫的氣候進行編排的,因此其最大負荷必定會增加一定的余量設計。而這種極限設計的方式卻導致其參數很少能在實際的空間中發揮真正的作用,往往是形同虛設。為此,中央空調的主機做出了設計上的一些調整,它能在特定的范圍內隨負荷的變化而變化,例如環境條件的變化、溫度濕度的變化、房屋結構的變化、采光的變化、人員密集程度的變化等。然而,空調循環系統的冷卻泵卻不能簡單的做出相應的調整,而是始終處于高負荷的工作狀態,這種現象勢必造成極度的能耗浪費。因此我們只有采用變頻調速的思想,根據流體力學知識原理,才能最終使冷水泵隨著主機負荷的變化進行自動的變速調整,達到節電節能的目標。

一次泵變頻系統主要包括可變流量的冷水機組、旁通閥、流量傳感器以及變頻水泵等。

在中央空調中,一次水泵變流量水系統通過末端盤管使用電動二通調節閥,并根據室溫的變化進行開度和狀態的調整,從而引起冷水系統流量的變化。當分配環路的流量變化時就會形成供、回水干管之間的壓力差,利用壓差控制器調節旁通閥則可補償通過冷水機組蒸發器的冷水流量,使之保持不變。而一次泵變頻系統則正是利用了這一工作原理將一次泵變流量水系統中的水泵改為變頻調速,旁通閥則變為輔設備,相應的通過冷水機組蒸發器的冷水量則成為變流量。在這樣的工作方式中,當冷水機組沒有滿負荷時,其冷水流量則會隨負荷的降低而減少,最終實現降低水泵動力消耗的目的。

3.一次泵變頻系統的能效設計及特點分析

3.1可變流量的冷水機組

確保一次泵變頻系統的暢通運行,重點就在于如何根據冷水機組及其控制器的特性進行穩定控制。為適應不同的氣候、環境變化,蒸發器的水流量需作出相應的變化,這一變化有時會引起一系列連鎖反應,例如冷水機組的水溫明顯波動,甚至會導致其運行過程的不穩定。機組流量變化是與冷水機組的加、減控制成正比的,在允許條件下變化范圍越大節能效果越明顯。因此一般我們將冷水機組的流量變化控制在30%-130%之間為宜,此時機組允許的流量變化率越大,則出水溫度波動越小,每分鐘30%-50%的流量變化率是推薦的機組承受范圍。由此,我們可以得出這樣的結論,冷水機組的允許流量變化率與機組控制器特性相關,我們不僅可根據冷水機組出水溫度變化調節機組負荷,還能根據冷水機組的進水溫度變化進行空調負荷變化對出水溫度影響的預測和補償。

3.2旁通閥及流量傳感器

合理的冷水機組變流量范圍會產生節能效應,而當流量低于冷水機組最低允許的界限時,我們則需要旁通閥進行流量補充。而補充多少流量才能達到既定的標準則需要流量傳感器的輔助。該設備通過測量水系統的總流量來控制旁通閥,使負荷側流量與旁通流量的總合不低于冷水機組最低的設置流量范圍。

3.3變頻水泵的運行控制

在變頻工作中,水泵的數量不必與冷水機組的數量相同,這是由于兩者的啟??刂葡鄬Κ毩?,變頻水泵的水流量是由環路的末端壓差來控制的,這種方式將滿足負荷側流量的需求;同時冷水機組的啟停則由擔負開啟功能的運行電流來控制,這種互不干擾的獨立控制方式成為一次泵變頻系統的鮮明特點。另外與二次泵變流量系統相比,一次泵的工作方式相對節省了初期投資,起到了節約、高效的作用。

下面我們通過一個簡單的實例說明一次變頻系統的節能設計。該系統由四臺冷水機組與三臺變頻水泵組成,當系統開始工作時,一臺冷凍水泵首先以最低的頻率啟動,當無法滿足末端壓差設定值時,第二臺水泵則依次啟動,頻率依然是最低,倘若還是無法滿足壓差,則第三臺水泵仍舊重復以上的工作步驟,還是無法滿足既定標準時,則三臺水泵通過同頻上升的方式來加大流量,以達到壓差設定值的標準。隨著末端負荷的減少,水流量必然會相對過剩,這時末端壓差也會高于標準值,因此三臺水泵還將以同步減頻的方式來控制合理的壓差范圍。當負荷一降再降時,為了調節水泵的低頻率及減少流量,該系統則會自動關閉一臺水泵以達到持續低頻的目的。從以上的設計流程不難看出,一次泵變頻系統具有根據末端負荷變化自動調整流量及變頻水泵能耗的特性,同時還可消除一次泵定流量與二次泵系統的“低溫差綜合癥”,使冷水機組始終保持高效、快速運行,在總量上有效的控制冷水機組與水泵的能耗。

4.一次泵變頻系統的概要設計

鑒于以上的工作原理、能效控制設計及特點分析我們不難看出一次泵變頻系統的概要設計應秉承流量嚴格控制、壓差精度提高、遵循系統特征的原則實施科學的設計與管理。首先對于冷水機組的設計我們應嚴格的選取對蒸發器下限流量限制低的冷水機組,從而使之受流量變化引起的不穩定性降到最低,形成水溫波動變化不大的效果,以達到節能減排的目的。

對于旁通閥的設計我們應充分考慮到其工作環境的高壓差現狀,遵循等比例的原則,盡量選取公稱壓力較高的閥門;同時對于流量傳感器的選取也要本著高精度的要求,盡量避免其滯后控制現象的發生。為了精確的補給冷水機組流量,旁通管道的設計應盡可能的縮短,以減少流量阻力。同時,本著節能、便利的原則,避免系統流量變化過大的現象發生,水泵與冷水機的設計則不必一一對應,僅由一根共用集管連接,兩者進行分別控制、空調機組分組錯開啟停即可,這種控制方式也有利于系統環路的動態平衡控制,提高其長久的服務效能。

5.結語

總之,一次泵變頻系統的應用擔負著建筑空調循環系統節能減排的重任,根據詳細的論述我們不難看出,只有本著科學的原則嚴格的遵循系統的設計原則、對工作原理了如指掌、對系統特點明確、熟悉,才能使系統的能效設計與概要設計嚴密符合節能的思想、可持續發展的思想,使有限的建筑設計投資產生最大化的服務效能。

參考文獻:

篇8

關鍵詞:高壓旋噴樁 基坑支護技術 應用

中圖分類號:TU753.6 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(c)-0072-01

我國的住宅區主要包含住宅樓和地下車庫。目前,大多業主為了融資,先進行住宅樓的施工和預售,后進行地下車庫工程施工,這樣的施工順序在進行后主體施工時,會存在懸置土層。若懸置土層控制不當,則會導致高層結構地基穩定性較差,從而引起高層建筑的位移或傾斜現象。因此,為避免此種情況的發生,在建設時需要考慮建筑基礎懸置土層支護結構的設置。本文將結合以上問題,討論在此建筑中高壓旋噴樁基坑支護技術的運用。

1 高壓旋噴注漿技術成樁技術的工作機理

拉伸―水楔破巖機理。此機理認為高壓旋噴注漿的沖擊力可以簡化為作用于巖石半空間彈性體平面上的集中力。當高壓旋噴的拉應力和剪應力超過巖石的抗拉和抗剪力的極限時,巖石就會出現裂縫,裂縫形成后,把漿液通過巖石的縫隙注入進去,漿液在縫隙的尖端形成拉應力集中并逐漸擴大裂縫,最終破壞巖體。

密核―劈拉破巖機理。首先同拉伸―水楔破巖機理相同的是通過極限拉應力和剪應力的作用在巖體上形成裂縫。其次,在高壓旋噴注漿的沖擊力作用下,被剪切破壞的巖石細粉組成了球形的密實核。最后,在密實核的能量到達一定程度后,密實核開始膨脹至能量的釋放,隨密實核能量的釋放而導致周圍巖石產生切向的拉應力,當此拉應力超出巖石的承受強度時,就會使巖石出現徑向裂縫,并逐步擴大至巖石被破壞。

高壓旋噴技術注漿成樁機理。高壓旋噴注漿成樁技術是先通過鉆機鉆孔把注漿管放置在土層中設定的位置,然后在高壓脈沖泵的作用下把水泥漿液向四周高速噴入土體,再以一定的速度由下向上提升,在此過程中土體和水泥漿充分混合凝固,橫斷面上的土粒在旋噴動壓力、重力和離心力的作用下按質量大小進行規律的排列,在一段時間的膠化硬結后形成一個較為均勻且具有一定強度的圓柱體。現利用這樣的注漿成樁原理,把眾多的圓柱體通過交錯相切連為一體,即形成一道墻體,也成為防滲墻,在建筑工程中把地下水阻與工程之外。

高壓旋噴樁的豎向承載力。高壓旋噴樁單樁的豎向承載力可通過現場單樁荷載試驗進行確定,它的較小值計算公式如下:

2 工程概況

某建筑工程中包含1#、2#、3#、5#、6#、9#樓以及相應樓下的地下室工程,總建筑面積約為168029.26 ,地下室建筑采用框架剪力墻結構?;A結構采用機械沖孔灌注樁,樁直徑為800~1600 mm。地質勘查報告顯示該地區的地質特征主要是灰巖,質地堅硬,隱晶結構,塊狀構成,區域的地下水主要是上層滯水和大氣降水。

3 高壓旋噴樁的支護技術

此建筑設計采用的是框架剪力墻,具有靈活的空間分割。在這樣的情況下利用高壓旋噴技術進行噴漿支護以增加建筑基底的穩固性(此句話的目的是什么)。

框架剪力墻和與高壓旋噴樁的結合。在框架剪力墻基巖上部進行高壓旋噴施工,以在此基巖上形成具有防滲作用的高噴圍護筒式墻,起到隔絕地下水的作用以保證挖孔樁工作的正常進行。

框架剪力墻和與樁基高壓旋噴樁的結合。對于樁基下的溶洞采用旋噴注漿的方法來處理。在高壓泵沖擊力的作用下把水和水泥漿從泥漿管中噴射出來,對那些溶巖縫隙中的后期填充物和弱膠結物進行沖擊使其中的部分顆粒溢出地面,其余部分則結合漿液進行充分的攪拌,使之進行規律的排列之后與堅硬巖石骨架進行緊密的膠結,最終得到密實的復合地基。

此外,若是經旋噴樁處理后的樁基仍與設計要求存在差距時,可以在樁基的孔樁基礎上設置等角分布的三個鉆孔,使其穿透溶洞形成完整的基巖,進行注漿,放置鋼軌或無縫鋼管等構件,使框架剪力墻、完整基巖和高壓旋噴樁連為一體,這樣可以有效的將主體載荷傳遞至基巖,使地基的強度增加。其中鋼質構件放置的規格數量可以用下列計算式,先計算出其截面積,再由截面積來確定其規格和數量。

備注:Ag為鋼質構件的截面積;A為旋噴樁體的截面積;Ra為單個旋噴樁的極限抗壓強度;K為安全系數;Rg為的是鋼質構件的設計強度;F為工程的設計載荷;高壓旋噴樁基坑支護施工過程。

旋噴樁工程。(1)鉆機就位。把鉆機設備安裝在設計的位置上,要把鉆桿頭和孔的中心位置相對,在實際安裝過程中鉆孔的位置與設計方案的位置偏差要≤50 mm,其校準的標準為鉆孔要保持一定的垂直度允許的傾斜范圍≤1.5%。(2)鉆孔過程。此工程的旋噴樁我們采用的是三重管鉆機的方法,因為在此過程中噴管是和鉆機是同時進入鉆孔內的,同時,在鉆孔時還要進行射水處理,防止噴嘴被泥沙堵塞。(3)旋噴作業。當鉆孔達到設計深度后,接通高壓水管、空壓管,啟動高壓清水泵、泥漿泵、空壓機和鉆機進行旋轉,通過儀表來控制壓力、流量和風量,使它們分別達到預定值后開始上升,之后繼續旋噴,直到上升至預定的值。最后形成封閉圓筒狀防滲帷幕墻。

穿透溶洞至基巖面,再進行等角分布的鉆孔,之后是放置鋼質構件,最后澆筑樁芯泥漿。

在孔樁基巖的厚度不能滿足設計需求時,進行孔樁基旋噴樁施工,從中心樁的施工入手,然后再對孔進行復噴,以增加孔樁基的直徑。

對施工旋噴樁進行抽芯檢測。等到各工序的施工樁達到養護時間后對各樁體進行抽芯檢測。

4 結語

高壓旋噴樁基坑支護方法能夠在此項工程中增加工程支護的強度,同時起到防水作用。在現代高層建筑中基層部分承載著較大的載荷強度,對此建筑工程的支護工序是必要的。目前的各種支護技術中,高壓旋噴樁支護技術相對比較適用。隨著現代施工技術的不斷進步,高壓旋噴支護技術將會得到更好的發展和使用。

參考文獻

[1] 李江.高壓旋噴樁在基坑支護中的應用探討[J].城市建設理論研究:電子版,2013(2):79-80.

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【摘要】 目的 評估陰道部分封閉加會陰體修補術對盆腔臟器脫垂患者癥狀和生活質量的影響。 方法 2007年12月~2009年6月本院采用陰道部分封閉加會陰體修補術治療24例盆腔臟器脫垂患者(3例同時進行了經閉孔無張力尿道中段懸吊術手術),術前及術后填寫生活質量調查問卷( PFDI20短表)進行生活質量評價。 結果 24例均為盆腔臟器脫垂定量分期法(POPQ)評分為IIIIV期盆腔臟器脫垂患者。平均年齡為69.8歲(60~82歲)。24例均術后隨訪4~21個月,平均隨訪時間為(10.3±5.4)個月。PFDI20總評分以及盆腔臟器脫垂量表(POPDI6)、腸道脫垂量表(CARDI8)和排尿相關癥狀量表(UDI6)術前評分分別為(77.4±34.2)、(38.7±16.2)、(1.2±1.4)和(37.5±23.5)分,術后分別降為(9.2±14.3)、(2.1±4.1)、(0.3±0.5)和(6.8±11.2)分,差異均有統計學意義(P

【關鍵詞】 盆腔臟器脫垂;陰道部分封閉術;會陰體修補術;生活質量

【Abstract】 Objective To evaluate the effect of Le Fort partial colpocleisis on patients’ clinical symptoms and quality of life (QOL). Methods From December 2007 to June 2009, twentyfour women with pelvic organ prolapse (POPQ stage IIIIV) who underwent Le Fort partial colpocleisis and perineoplasty in our department were included in the analysis. QOL was evaluated before and after operation using the Pelvic Floor Distress Inventory short form 20 (PFDI20). Results The mean age of 24 patients was 69.8 years (60-82 years). All patients were followed up, with a mean of follow up months of (10.3±5.4)m(4-21 m). PFDI20 score, pelvic organ prolapse distress inventory (POPDI6), colorectal anal distress inventory 8 (CARDI8) and urinary distress inventory 6 (UDI6) scores were (77.4±34.2),(38.7±16.2),(1.2±1.4)and(37.5±23.5), respectively before operation. These scores decreased significantly after the operation,( 9.2±14.3) ,(2.1±4.1) ,(0.3±0.5) and(6.8±11.2), respectively (all P

【Key words】 Pelvic organ prolapse; Le Fort partial colpocleisis; Quality of life

盆腔臟器脫垂已成為困擾老年女性的常見疾病,嚴重影響老年患者的生活質量。陰道部分封閉術(Le Fort陰道半封閉術)簡單易行,療效確切,適用于老年無性生活要求的盆腔臟器脫垂患者。然而,目前對于陰道部分封閉術術后生活質量的系統評估文獻報道較少[1]。本院從2007年12月在知情同意后對無性生活要求的老年盆腔臟器脫垂患者開展了陰道部分封閉術加會陰體修補術,通過對患者術前和術后定期生活質量問卷隨訪調查,探討該術式對患者癥狀和生活質量的影響。

對象與方法

一、對象

2007年12月~2009年6月在本院開展陰道部分封閉術加會陰體修補術患者共24例。患者平均年齡為69.8歲(60~82歲);平均體重指數24.1 (20.0~31.6);平均絕經年齡48.75歲(41~55)歲;平均產次(3.0±1.6)次(2~9次),均為陰道分娩,其中4例有產鉗助娩史,3例有巨大兒分娩史。24例患者從出現明顯臨床癥狀到最終選擇手術治療的間隔時間平均為(65.2±126.0)月(1月~50年),延遲治療2年以上者占62.5 %(15/24),1年者占25.0 %(6/24),不足1年者占12.5 %(3/24)。17例患者具有內科合并癥,其中高血壓占58.3 %(14/24)和糖尿病占29.2 %(7/24)為主。

二、方法

1.手術指征:手術指征均為有癥狀的盆腔臟器脫垂定量分期法(plevic organ prolapseQ,POPQ)評分為 Ⅲ~ Ⅳ期子宮脫垂、陰道前壁膨出或陰道后壁膨出,患者要求手術治療。 患者無性生活要求,且患者及家屬對選擇該術式充分知情并同意。

2.手術方法:手術基本術式為陰道部分封閉加會陰體修補術。術后患者會陰體延長至5~6 cm,生殖道裂隙長2 cm,陰道內形成一縱隔,兩側腔隙容1指緊,可達陰道殘端或宮頸。其中3名患者因張力性尿失禁同時進行了經閉孔無張力尿道中段懸吊術(TVTO)手術。

3.隨訪及生活質量問卷調查:患者術后定期隨訪,術前及術后填寫生活質量調查問卷(pelvic floor distress inventoryshort form 20, PFDI20短表)[2],評價術后癥狀及生活質量變化。PFDI20 短表由20 個問題組成。包括3個分量表,盆腔臟器膨出影響量表(pelvic organ prolapse distress inventory, POPDI6)、腸道脫垂影響量表(colorectalanal distress inventory 8 , CARDI8)和排尿相關癥狀影響量表(urinary distress inventory 6, UDI6) 。每個問題的評分標準為患者無癥狀為0 分, 有癥狀但對生活質量無影響為1 分, 輕度影響為2 分, 中度影響為3 分, 嚴重影響為4 分。分量表值(0~100)為分量表各題目評分分值相加除以相應的題目數×25??偭勘碇?0~300)為 3個分量表值相加。分值越高, 對生活質量影響越大。24例均完成術前術后生活質量調查問卷,術后隨訪率100 %(24/24)。術后隨訪時間為4~21個月,平均隨訪時間為(10.3±5.4)個月。

4.統計學處理:采用SPSS 15.0統計軟件,進行配對資料的秩和檢驗,P

結 果

一、盆腔臟器脫垂缺陷類型

POPQ評分顯示24例患者中以前盆腔和中盆腔缺陷為主。24例患者均存在IIIIV期前盆腔缺陷, IIIIV中盆腔缺陷占75.0 %(18/24) , IIIIV后盆腔缺陷占20.8 %(5/24)。

二、手術前后主要癥狀變化

手術前24例患者均有陰道腫物脫出,術后24例患者陰道腫物脫出癥狀完全消失,由此產生的下腹墜脹、推壓陰道協助排尿或排便癥狀、便秘和排便困難以及下腹和生殖道不適癥狀完全消失和改善。點滴漏尿有81.8 %(9/11)、排空膀胱困難有90.0 %(9/10)、尿頻有88.2 %(15/17)、排尿不盡有85.0 %(17/20)、急迫性尿失禁有75.0 %(9/12)、張力性尿失禁有71.4 %(10/14)的患者癥狀消失或改善,見表1。其中,張力性尿失禁癥狀術后加重2例,新發1例,占總病例的12.5 %(3/24),但癥狀較輕無需治療。3例同時行TVTO手術患者術后尿失禁癥狀均完全消失,無尿潴留發生。1例因配偶偶爾有性生活要求后悔選擇此術式的患者術后出現新發下腹墜脹癥狀,并且張力性尿失禁和排空膀胱困難癥狀加重。

三、生活質量及臨床癥狀評估

1.手術前后主要癥狀評分變化:PFDI20問卷癥狀評分,陰道腫物脫出、推壓陰道協助排尿或排便癥狀術后評分均為0,便秘和排便困難以及下腹和生殖道不適,除排便疼痛外其它癥狀術后評分與術前相比均顯著下降,差異有統計學意義(P

2.手術前后生活質量評分:與術前評分相比,術后PFDI20總表以及3個分量表POPDI6、CARDI8和UDI6評分均有顯著性下降(P

討 論

目前中國正進入老齡化社會。據統計截至目前,全國老年人口1.62億,占總人口的12.8 %。從今年開始中國老年人口將年均增加800至900萬人。預計到2050年進入重度老齡化階段,屆時中國老年人口將達到4.37億,約占總人口30 %以上。盆腔臟器脫垂多見于老年人,嚴重影響老年女性患者的生活質量。美國流行病學調查顯示60歲以上老年婦女約6.4 %因盆腔臟器脫垂進行手術治療[3]。雖然中國目前尚缺乏這方面的數據,但是隨著中國人口老齡化的急劇加劇,盆腔臟器脫垂將日益成為困擾社會的衛生問題。

盆腔臟器脫垂早期癥狀輕,患者多不重視,加之社會和心理因素,往往延遲治療。本研究中62.5 %的患者延遲治療2年以上。隨著疾病的進展,癥狀逐漸加重,最終導致生活質量顯著下降,成為患者求醫的主要原因和治療的主要目的。Le Fort陰道半封閉術作為傳統術式,簡單、安全、有效。文獻報道其成功率高達91%~100 %[1]。

本研究資料目前尚無復發病例。然而,2006年Fitz Gerald等[1]對陰道封閉術文獻進行系統回顧認為,既往文獻缺乏對術后生活質量及功能恢復的系統評估,缺乏I類或II類循證醫學證據。因此,本研究在開展LeFort陰道半封閉術時,注意進行生活質量的問卷調查。采用了PFDI20量表,它是PFDI量表的短表,專門為評價盆底功能障礙性疾病設計,由Barber 等[2]建立并改進。

通過對PFDI20量表數據統計分析顯示,Le Fort陰道半封閉術加會陰體修補術能夠明顯提高患者術后生活質量,療效滿意。它不僅能夠明顯改善患者盆腔癥狀,而且,能夠明顯改善排尿和腸道癥狀,與文獻報道一致[3,4]。

術前生活質量量表顯示,盆腔癥狀和排尿癥狀是影響盆腔臟器脫垂患者生活質量的主要癥狀,也是盆腔臟器脫垂治療中較為關注的問題。由于脫垂結構的復位,術后盆腔癥狀得以明顯改善。目前,對于排尿癥狀中關注最多的是術后尿失禁。Hanson等[5]對早期Le Fort陰道半封閉術進行文獻回顧總結發現,術后新發及加重的尿失禁的比率為7.6 %(22/288)。目前關于陰道封閉術后尿失禁的發生機制可能為,脫垂掩蓋的隱匿性張力性尿失禁,由于解剖復位而出現;由于陰道封閉術中縫合陰道前后壁,造成尿道向直腸方向牽拉所致。針對這一問題,借鑒文獻經驗 [1,6],本研究在手術中進行有益的嘗試。首先游離陰道前壁粘膜時,注意保留尿道口內3 cm陰道粘膜,以減少對尿道的牽拉造成的術后尿失禁;同時本研究為術后可能發生的張力性尿失禁預留出抗尿失禁手術的空間。另外,大的會陰體修補術,不僅可以減少術后的復發,而且可以增加對陰道前壁的支撐作用,可能對排尿癥狀的改善起促進作用。同時還對術前有張力性尿失禁的部分患者嘗試進行了TVTO手術,術后療效滿意。研究結果也顯示,術前張力性尿失禁術后可能緩解或消失。但是,對術后尿失禁的發生目前尚無良好預測方法,因此,對盆底手術中是否同時行預防性抗尿失禁手術仍存在爭議。

本研究還顯示,陰道半封閉術后患者腸道癥狀也得到明顯改善。而且,值得一提的是,既往認為便秘是誘發盆腔臟器脫垂的重要因素。然而本研究發現,陰道部分封閉術后患者便秘癥狀得到顯著改善。因此,盆腔臟器脫垂患者便秘的發生機理,很值得進一步研究和探討。

Le Fort陰道半封閉術加擴大的會陰體修補術可以明顯改善患者生活質量,緩解患者脫垂、排尿和腸道等相關癥狀,臨床療效確切。但是由于本研究樣本量少,隨訪時間短,尚需進一步評估。同時,臨床上選擇此術式一定要慎重,尤其對配偶健在的患者,術前必須與患者及家屬充分溝通,以防患者術后后悔。

【參考文獻】

1Fitz Gerald MP, Richter HE, Siddique S,et al. Colpocleisis: a review[J]. Int Urogynecol J,2006,17 (3):261271.

2Barber MD , Walters MD , Bump RC , et al.Short forms of two conditionspecific qualityoflife questionnaires for women wit h pelvic floor disorders ( PFDI20 and PFIQ7) [J].Am J Ob stet Gynecol,2005,193 : 103113.

3Olsen AL, Smith VJ, Bergstom JO et al .Epidemiology of surgically managed pelvic organ prolapse and urinary incontinence[J]. Obstet Gynecol,2001,89:501506.

4Barber MD, Amundsen CL, Paraiso MF, et al. Quality of life after surgery for genital prolapse in elderly women: obliterative and reconstructive surgery[J]. Int Urogynecol J Pelvic Floor Dysfunct, 2007,18(7):799806.

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關鍵詞:公路工程;粉噴樁;設計要求;軟基處理

粉噴樁也叫加固土樁,它是利用粉狀水泥(或石灰)等材料作加固化劑,在鉆孔過程中使用特制的深層攪拌機械將固化劑噴入軟土地基的深層,經攪拌使原位土與固化劑均勻混合并發生一系列物理、化學反應,使軟土硬結成具有整體相互影響,共同作用承擔上部荷載的粉噴樁復合地基。由于粉噴樁具有能有效減少總沉降量、能承受較大的加荷速率、抗側向變形能力強、可大大縮短施工期等優點,目前在我省的地方公路建設中得到廣泛應用。

1、粉噴樁設計方法

⑴ 技術要素的選用

在進行粉噴樁的設計時,有幾項比較主要的技術要素,如基準期、容許工后沉降、加載速率、預壓期等,而在進行這些技術要素的標準選用時,我們必須進行嚴格控制,在參照相關的規范標準等要求,并結合實際應用情況之后,才能進行合理的設計。目前,我省粉噴樁采用的設計標準普遍為:

①基準期及容許工后沉降:柔性路面設計使用年限為20年,按目前通常的做法,基準期亦為20年,即從開放交通之日起至路面大修日止,所發生的沉降視為工后沉降。其容許值對于一般路段取30cm,涵洞及箱型通道處取20cm,其它結構物與路堤相連處取10cm。

②穩定驗算安全系數:穩定驗算安全系數一般以K≮1.2控制。

③加載速率:加載速率關系到路堤在施工中的穩定性,設計采用兩種平均速率:粉噴樁處理路段及填高小于極限高度的路段取15cm/d,其余取10cm/d。施工中的速率可根據路堤穩定觀測的結果予以調整。

⑵ 樁體及樁位的布設

粉噴樁的樁徑一般為50cm,設計的樁長宜穿透軟土層并達到持力層內50cm。樁距與路堤的穩定和沉降量有關,最小樁距宜為1.1~1.2m,樁位在平面上呈正三角形(梅花形)或矩形布置。為改善路堤底面的受力條件,粉噴樁處理段路堤下宜鋪設30cm左右的砂墊層。經計算,如涵洞、通道位置工后沉降量大于30cm,則其地基宜采用粉噴樁處理,樁間距宜采用1.1~1.2m。對于工后沉降量小于30cm而大于20cm的位置,則其地基采用土工合成材料加筋配合等載預壓進行軟基處理。經計算,如樁基橋臺位置工后沉降量大于30cm,則對其臺前及臺后地基用粉噴樁處理,再施工樁基礎及進行臺后路基填筑。

⑶ 施工沉降觀測

①觀測點位的布設:觀測點布設在路堤中心(以距離中心線50cm左右為宜)及兩側路肩,一般軟土路段每100m布設一觀測斷面,預壓施工高度超過5m的路段上每50m設一觀測斷面。此外在與跨度超過30m的樁基結構物相鄰的兩端各設一觀測斷面,跨度小于30m時僅在一端設置,觀測斷面宜離開橋頭搭板1m左右。所有涵洞(包括箱形通道)處原則上均需設置一組沉降觀測點,觀測點位于涵背一側,離涵背約2m處。在粉噴樁一般處理段、過渡段、等(超)載預壓段接頭處,應在離開接頭各10m以外的位置分別設置一組沉降觀測點,以觀測不同處理方案的沉降差異,距離相近、地質情況一致的可考慮統一布點。在地質情況明顯變化的分界線兩側各10m處,應分別布置一組沉降觀測點。

②觀測頻率的確定:路堤施工期:每往上填筑一層便觀測一次,路堤填高超過極限高度之后,每7d觀測一次,直至穩定再轉入正常觀測。預壓期:第一個月每7d觀測一次,第二個月至第三個月每15d觀測一次,從第四個月起每一個月觀測一次,直到鋪筑路面前。

2、工藝性試樁的設計要求

為了確定各種操作技術參數,粉噴樁施工前施工單位必須考慮到不同的地質情況,根據室內配比進行工藝性試樁,試樁應達到下列要求:

(1)滿足設計水泥噴入量的各種技術參數。鉆進速度:參考值V≤1.5m/min;平均提升速度:參考值Vp≤0.8m/min;攪拌速度:參考值R≈30r/min;鉆進、復攪與提升時管道壓力:0.1MPa≤P≤0.2MPa;噴灰時管道壓力:0.25MPa≤P≤0.40MPa。

(2)水泥攪拌的均勻程度,掌握下鉆及提升的困難程度,確定合適的技術處理措施。成樁試驗的樁數不宜少于5根。

3、施工工藝要求及注意事項

3.1 施工工藝要求

要根據工藝試樁確定的各種操作技術參數制定施工要點,供現場操作人遵守。嚴格控制鉆孔下鉆深度、噴粉高程及?;颐?,確保粉噴樁長度和噴粉量達到規定要求。深度誤差不得大于5cm,水泥損耗量平均不得大于1kg/m。粉噴樁要穿透軟弱土層到達強度相對較高的持力層,并深入硬土層50cm,持力層深度除根據地質資料外,還應根據鉆進時電流表的讀數值來確定,當鉆桿鉆進時電流表的讀數明顯上升,說明已進入硬土層,如能持續50cm以上則說明已進入持力層。攪拌機每次下沉或提升的時間必須有專人記錄,時間誤差不得大于5s,提升前要有等待送粉到達樁底的時間,防止出現提升卻未噴粉的情況,具體時間隨機械類型與送灰管長度而變化 在樁上部1/3范圍內應重復攪拌一次,并且復攪長度不足5m的,按5m施工。特別需要指出的,對于軟土天然含水量大于70%的地段,要求復攪長度應貫穿軟土層。

3.2 施工注意事項

3.2.1 關于復攪與提升:在樁頂部1/3范圍內應重復攪拌一次,高度至少大于5m.鉆進提升時管道壓力不宜過大,以防淤泥向孔壁四周擠壓形成空洞。

3.2.2 關于補噴和廢樁問題:如發生意外影響樁身質量時,應在水泥終凝前采取補噴措施,補噴重疊長度≤1.0m。補噴無效時須重新打樁,新樁與廢樁的間距≥20cm。

3.2.3 輸灰管須經常檢查,不得泄漏及堵塞,管道長度以60m為宜。對鉆頭定期檢查,直徑磨耗量≤1cm,鉆頭直徑≯ 53cm。

3.2.4 在灌注樁兩側布設粉噴樁位時,應預留鉆孔灌注樁施工位置,預留凈距為140cm。

3.2.5 成樁施工順序從四周邊開始向中心進行,相鄰兩根樁必須跳躍間打。

3.2.6 砂礫墊層必須在樁體強度達到70%時方可鋪筑。

3.2.7 監理處必須對粉噴樁施工進行全過程旁站,按實際發生數量進行計量。

4、質量驗收標準

對成樁質量的驗收辦法,可通過有以下四種方式進行檢測:

4.1 成樁7天內淺部開挖樁頭,其深度宜為0.5 m,目測檢查攪拌的均勻性,測量成樁直徑。檢查頻率為10%。

4.2 用輕便觸探儀檢查樁的質量,觸探點應在樁徑方向1/4處,抽檢頻率為2%。

4.3 成樁28天后在樁體上部(樁頂以下0.5 m、1.0 m、1.5 m)分別截取3段樁體進行現場足尺樁身無側限抗壓強度試驗,檢查頻率為1%~2‰。

4.4 必要時可安排進行全樁長取芯,以檢測粉噴樁的質量。粉噴樁施工允許偏差。

結束語

從近年來軟基處理方式的應用效果上看,粉噴樁處理軟土地基在目前來看仍然是一種行之有效的技術手段,它與其他軟基處理方式相比,具有了預應力砼管樁、砂樁等所沒有的一些技術優點。但從施工操作的角度出發,其技術難度較大,如果掌握不好,極易出現偏差,且因其為隱蔽工程,易留下隱患。所以,我們只有以科學的態度,按照設計的方法、標準來嚴格規范施工的工藝控制,只有這樣,才能確保粉噴樁施工質量。

參考文獻