時(shí)間:2023-01-05 07:56:17
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中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、引言
樁基礎(chǔ)是由樁和承臺(tái)構(gòu)成的深基礎(chǔ)。由基樁和聯(lián)接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成。若樁身全部埋于土中,承臺(tái)底面與土體接觸,則稱為低承臺(tái)樁基;若樁身上部露出地面而承臺(tái)底位于地面以上,則稱為高承臺(tái)樁基。建筑樁基通常為低承臺(tái)樁基礎(chǔ)。高層建筑中,樁基礎(chǔ)應(yīng)用廣泛。
二、研究現(xiàn)狀
隨著我市市政建設(shè)工程規(guī)模的急速擴(kuò)大,市政工程從地下往空間發(fā)展,房屋保護(hù)的要求也越來(lái)越高,大直徑鉆孔灌注樁因其具有較高的承載力、無(wú)擠土、無(wú)震動(dòng)、能貼近建筑物施工,適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在市政工程中得到廣泛應(yīng)用。但是,由于樁基施工為隱蔽工程,地下地質(zhì)情況千變?nèi)f化,錯(cuò)綜復(fù)雜,施工質(zhì)量控制難度大,經(jīng)常遇到意想不到的情況和突發(fā)事件,大直徑灌注樁的質(zhì)量事故時(shí)常發(fā)生,影響其功效的發(fā)揮。
三、研究目的和意義
鉆孔灌注樁作為一種樁基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)形式之一,其用途十分廣泛,可以在各種基礎(chǔ)施工中用到。同時(shí)它的特點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的,比如:施工速度較快、施工占用面積較小,對(duì)于周圍的其他施工影響較小等等。鉆孔灌注樁的相關(guān)施工所涉及的內(nèi)容很多,其中有測(cè)量方面的工作、還有機(jī)械相關(guān)操作方面的工作以及鋼筋的加工、混凝土的攪拌等等多種工作。這些工作的種類相對(duì)較多,工作中的技術(shù)含量也較多,因此所受到的制約方面也很多。這樣就會(huì)給施工過(guò)程帶來(lái)一些問(wèn)題。如果這些問(wèn)題的出現(xiàn)必然會(huì)對(duì)整體施工的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響,如果不對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行關(guān)注的話,這些質(zhì)量問(wèn)題必然會(huì)使成樁難以滿足設(shè)計(jì)要求,如果進(jìn)行相關(guān)補(bǔ)救也存在一定的難度。所以在施工過(guò)程中,要加強(qiáng)施工準(zhǔn)備、成孔等各環(huán)節(jié)的質(zhì)量技術(shù),確保鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量,同時(shí)樁基礎(chǔ)質(zhì)量直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)及施工人員的安全性。
四、樁基礎(chǔ)分類
1按承臺(tái)高低分
a.高承臺(tái)樁基礎(chǔ):指承臺(tái)底與地面不接觸(在沖刷線以上)的樁基。b.低承臺(tái)樁基礎(chǔ):指承臺(tái)底在地面以下,與地基土(沖刷線)接觸的樁基。
2按樁身材料分a.木樁b.鋼樁c.混凝土樁d.鋼筋混凝土樁
3按作用機(jī)理分a.摩擦樁b.端承樁c.端承―摩擦樁d.摩擦―端承樁e.嵌巖樁
4按樁徑大小分a.小樁:d≤250mm
b.中等直徑樁:250mm
c.大直徑樁:d≥800mm
5按施工方法分a.預(yù)制樁
b.灌注樁
五、樁基施工新技術(shù)
在明確了樁基礎(chǔ)概念之后,我們向大家介紹幾種成功應(yīng)用的樁基礎(chǔ)施工新技術(shù)。
(一)靜力壓樁
1.靜力壓樁的含義
用靜力壓樁機(jī)或錨桿將預(yù)制鋼筋混凝土樁分節(jié)壓入地基土中的一種沉樁施工工藝。靜力壓樁包括錨桿靜壓樁及其他各種非沖擊力沉樁。
2.適用范圍
靜力壓樁適用于軟土、填土及一般粘性土層中應(yīng)用,特別適合于居民稠密及危房附近環(huán)境要求嚴(yán)格的地區(qū)沉樁,但不宜用于地下有較多孤石、障礙物或有厚度大于2m的中密以上砂夾層的情況,以及單樁承載力超過(guò)1600kN的情況。
(二)泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁
1.泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的含義
(1)灌注樁:先用機(jī)械或人工成孔,然后再下鋼筋籠、灌注混凝土的基樁。
(2)泥漿護(hù)壁:用機(jī)械進(jìn)行灌注樁成孔時(shí),為防止塌孔,在孔內(nèi)用相對(duì)密度大于1的泥漿進(jìn)行護(hù)壁的一種成孔施工工藝。
2.適用范圍
泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁按成孔工藝和成孔機(jī)械的不同,可分為如下幾種,其適用范圍如下:
(1)沖擊成孔灌注樁:適用于黃土、粘性土或粉質(zhì)粘土和人工雜填土層中應(yīng)用,特別適合于有孤石的砂礫石層、漂石層、堅(jiān)硬土層、巖層中使用,對(duì)流砂層亦可克服,但對(duì)淤泥及淤泥質(zhì)土,則應(yīng)慎重使用。
(2)沖抓成孔灌注樁:適用于一般較松軟粘土、粉質(zhì)粘土、砂土、砂礫層以及軟質(zhì)巖層應(yīng)用,孔深在20m內(nèi)。
(3)回轉(zhuǎn)鉆成孔灌注樁:適用于地下水位較高的軟、硬土層,如淤泥、粘性土、砂土、軟質(zhì)巖層。
(4)旋挖鉆成孔灌注樁:適用于一般粘性土、砂土、砂礫層以及中等密實(shí)度的卵石地層應(yīng)用,孔深在80m內(nèi)。
(5)潛水鉆成孔灌注樁:適用于地下水位較高的軟、硬土層,如淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土、砂土、砂夾卵石及風(fēng)化頁(yè)巖層中使用,不得用于漂石。
(三)人工成孔灌注樁
1.人工成孔灌注樁的含義
人工成孔灌注樁,又稱人工挖孔灌注樁,即是采用人工挖土成孔、灌注混凝土成樁的一種基樁。
2.適用范圍
人工成孔灌注樁適用于樁直徑800mm以上,無(wú)地下水或地下水較少的粘土、粉質(zhì)粘土,含少量的砂、砂卵石、姜結(jié)石的粘土層采用,特別適于黃土地層中使用,深度一般20m左右。可用于高層建筑、公用建筑、水工結(jié)構(gòu)(如泵站、橋墩作支承、抗滑、擋土、錨拉樁之用。)對(duì)有流砂、地下水位較高、涌水量大的沖積地層及近代沉積的含水量高的淤泥、淤泥質(zhì)土層不宜使用。
(四)螺旋鉆成孔灌注樁
1.螺旋鉆成孔灌注樁的含義
(1)干作業(yè)成孔灌注樁:是指不用泥漿或套管護(hù)壁的情況下用人工或鉆機(jī)成孔,下鋼筋籠、澆灌混凝土的基樁。
(2)螺旋鉆成孔灌注樁:是干作業(yè)成孔灌注樁的一種,是利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)帶有螺旋葉片的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng),使鉆頭螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土,土塊隨螺旋葉片上升排出孔口,至設(shè)計(jì)深度后,進(jìn)行孔底清理,然后下鋼筋籠、澆灌混凝土成樁。
2.適用范圍
螺旋鉆成孔灌注樁適用于地下水位以上的一般粘性土、粉土、黃土,以及密實(shí)的粘性土、砂土層中使用。
六、結(jié)論
本文通過(guò)對(duì)當(dāng)今普遍采用的鉆孔灌注樁施工工藝的分析,參照大量施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的資料,認(rèn)真總結(jié)得出的主要結(jié)論如下:在施工前的施工組織設(shè)計(jì)中應(yīng)按地質(zhì)情況以及設(shè)計(jì)要求去綜合考慮,選擇方案時(shí),應(yīng)以選擇對(duì)樁基質(zhì)量有利的方案為原則。鉆孔灌注樁的這一技術(shù)的發(fā)明,實(shí)際上就是因?yàn)槭褂昧四酀{,因此,可見(jiàn)泥漿在鉆孔灌注樁中的重要性。結(jié)合工程實(shí)踐,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探討泥漿的護(hù)壁性能,提出了合適的泥漿配合比。一旦出現(xiàn)樁基施工和質(zhì)量事故,就應(yīng)仔細(xì)分析其原因,找出正確的措施進(jìn)行解決,要做到對(duì)癥下藥。對(duì)付事故的最好辦法還是以預(yù)防為主,在施工之前,就應(yīng)做足一切必要的防患措施,盡量做到少出事故
參考文獻(xiàn)
1、《樁基工程手冊(cè)》沈保漢
【關(guān)鍵詞】橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)
中圖分類號(hào):U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
樁基礎(chǔ)是橋梁工程的重要部位,其質(zhì)量好壞將直接影響到整個(gè)橋梁的質(zhì)量,但由于樁基礎(chǔ)工程隱蔽性以及施工中不可預(yù)見(jiàn)性較多的特點(diǎn),在施工中經(jīng)常出現(xiàn)系列問(wèn)題而影響成樁質(zhì)量,在施工中應(yīng)依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)組織施工并根據(jù)豐富的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)處理來(lái)保證最終成樁質(zhì)量。
一、護(hù)筒埋設(shè)及質(zhì)量控制要點(diǎn)
護(hù)筒埋設(shè):護(hù)筒一般應(yīng)用工具式鋼護(hù)筒,采用回轉(zhuǎn)鉆時(shí),內(nèi)徑比鉆頭直徑大100mm,上部開(kāi)高設(shè)1~2個(gè)溢漿孔,護(hù)筒的位置埋設(shè)準(zhǔn)確和穩(wěn)定,護(hù)筒與坑壁之間用粘土填實(shí),護(hù)筒排漿口與泥漿溝相通,護(hù)筒中心線與樁位線偏差不大于50mm,護(hù)筒在粘性土中埋深1.0米,護(hù)筒上口高出地面100~200mm,為避免泥漿面上下浮動(dòng),沖刷孔壁引出引起坍孔,保持孔內(nèi)漿面高出地下水位1.0m以上。
護(hù)筒埋設(shè)是為了防止在鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)穿孔等現(xiàn)象,并利于鉆孔泥漿循環(huán)過(guò)程中泥漿泵的放設(shè),同時(shí)可防止在混凝土澆筑時(shí)一旦內(nèi)護(hù)筒破裂導(dǎo)致混凝土無(wú)法澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高而可實(shí)現(xiàn)由外護(hù)筒進(jìn)行保護(hù)等。其一般采用雙護(hù)筒埋設(shè),其分為內(nèi)外兩層護(hù)筒,護(hù)筒由兩個(gè)半圓定型制作,內(nèi)護(hù)筒兩個(gè)半圓一般采用鐵絲連結(jié),外護(hù)筒每個(gè)半圓由螺栓進(jìn)行連接,每節(jié)護(hù)筒間采用法蘭連接,其最底一節(jié)護(hù)筒采用鋼板對(duì)底口進(jìn)行加固以利于護(hù)筒的埋設(shè),該種連接方法可保證在混凝土澆筑過(guò)程中內(nèi)護(hù)筒無(wú)法拔出時(shí)可將兩個(gè)半圓的鐵絲拉斷而將護(hù)筒分半取出;護(hù)筒的埋設(shè)高度應(yīng)保證高出水面1.0m以保證鉆孔內(nèi)泥漿高度高于水面0.5m的要求,外護(hù)筒埋深可埋入河床1m左右即可。
二、鉆孔及質(zhì)量控制
樁孔定位:施工前,根據(jù)樁的軸線,引出每個(gè)樁位的十字中心線,中心線用小釘釘牢在樁孔附近的木樁上,樁位偏差控制在10mm以內(nèi),且標(biāo)樁埋設(shè)牢固有醒目標(biāo)記。
護(hù)筒定位后應(yīng)及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置以便于嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線,并認(rèn)真檢查回填土密實(shí)度防止鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象;由于在施工過(guò)程中自然地坪會(huì)發(fā)生一些變化,因此為了準(zhǔn)確控制鉆孔深度在樁架就位后應(yīng)及時(shí)復(fù)核底梁的水平和樁具的總長(zhǎng)度并認(rèn)真記錄,便于在成孔后依據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上留出長(zhǎng)度來(lái)檢驗(yàn)成孔達(dá)到的深度;初鉆應(yīng)先啟動(dòng)泥漿泵和轉(zhuǎn)盤(pán),讓其空轉(zhuǎn)一段時(shí)間后待泥漿輸入一定數(shù)量后方可開(kāi)始鉆進(jìn),鉆進(jìn)過(guò)程中的接卸鉆桿的動(dòng)作應(yīng)迅速、安全,爭(zhēng)取其在盡快時(shí)間內(nèi)完成,避免由于停鉆時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而增加孔底沉淀現(xiàn)象;鉆進(jìn)過(guò)程中除了隨時(shí)復(fù)核鉆具長(zhǎng)度外還應(yīng)檢查鉆桿是否彎曲,并應(yīng)根據(jù)不同土層情況對(duì)比地質(zhì)資料隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度以有效防止塌孔、縮頸及樁孔歪斜現(xiàn)象,同時(shí)應(yīng)經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑以免由于其影響孔徑;鉆孔完成后必須檢測(cè)孔深、直徑和傾斜度是否符合要求。
在樁基礎(chǔ)深度達(dá)到設(shè)計(jì)值后應(yīng)進(jìn)行沖孔換漿調(diào)整泥漿的比重、稠度,應(yīng)控制泥漿比重在1.1~1.3范圍內(nèi),含沙率應(yīng)小于5%,若泥漿比重偏小則其偏稀易造成砂子沉淀,最終導(dǎo)致孔底沉渣量偏大,若泥漿比重偏大則泥漿偏稠而不利于混凝土澆筑。
當(dāng)泥漿比調(diào)整到最佳值范圍并提出鉆桿以后,為保證成孔的順直,平滑應(yīng)下部用直徑22cm的鋼筋制成一端錐形的探孔器,探孔器直徑與鉆孔直徑略小,其長(zhǎng)度一般在5~8m,看探孔器能否順利達(dá)到樁底部以保證鋼筋籠順利放入樁內(nèi),若施工中發(fā)生探孔器被卡住則證明出現(xiàn)縮頸而應(yīng)根據(jù)卡住位置進(jìn)行重新鉆孔。
鉆孔完成后應(yīng)檢查孔深、孔徑以及其垂直度,待其合格后則可在孔內(nèi)投入1~2袋水泥后用鉆錐沖擊數(shù)次以使鉆孔內(nèi)泥漿、鉆渣和水泥形成混合物,之后用掏渣筒進(jìn)行掏渣,掏渣完成后則可在孔底注入泥漿比重在1.1~1.2的稀泥漿進(jìn)行換漿,該過(guò)程應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第一次清孔,待測(cè)得孔底沉渣厚度小于50cm時(shí)則可進(jìn)行鋼筋籠安放,第二次清孔是在鋼筋龍安放完成后用澆筑混凝土的導(dǎo)管進(jìn)行,清孔完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑。
三、鋼筋籠制作與安裝
鋼筋籠吊放:鋼筋籠預(yù)選按設(shè)計(jì)圖紙制作成型,為保證鋼筋籠在運(yùn)輸、吊裝過(guò)程中不發(fā)生變形,用螺旋或焊接環(huán)形箍筋,每隔2米加設(shè)一道加強(qiáng)箍筋,并逐點(diǎn)與主筋焊牢,鋼筋的保護(hù)層用預(yù)制混凝土小圓盤(pán)套在加強(qiáng)箍盤(pán)上,既可防止下放鋼筋碰撞孔壁,又起控制鋼筋籠保護(hù)層作用,鋼筋籠吊起并垂直扶正后,沿導(dǎo)向鋼管緩緩下放,不得碰撞孔壁,如下放困難應(yīng)查明原因,不得強(qiáng)行下放,成孔后盡快安放鋼筋籠,以減少孔底回淤,頂面和底面標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求,誤差不大于±50mm。
鋼筋籠吊裝可采用混凝土制成餅形保護(hù)塊,每個(gè)塊中間留10mm左右小孔,在鋼筋籠下放過(guò)程中每隔2m左右在鋼筋籠主筋上用8mm鋼筋穿一餅形保護(hù)塊,并保證其均勻四周分布,便于在鋼筋籠下放過(guò)程中由于餅形塊的滾動(dòng)而利于鋼筋籠下放;鋼筋籠吊裝過(guò)程中應(yīng)保證其豎直;每節(jié)鋼筋籠間的接頭必須采用錯(cuò)位連接,其在同一截面內(nèi)接頭數(shù)量不應(yīng)大于鋼筋數(shù)量的50%,焊接時(shí)可采用幫條焊或搭接焊,搭接焊則必須將鋼筋彎折以保證其上下兩端鋼筋中心在同一直線上;鋼筋籠沉入完畢后應(yīng)及時(shí)校正鋼筋的平面位置和鋼筋標(biāo)高,最后用鋼管固定住鋼筋籠以防止鋼筋籠在混凝土澆筑過(guò)程中發(fā)生位移或上浮現(xiàn)象。
四、混凝土灌注
成孔質(zhì)量合格后應(yīng)盡快灌注混凝土,混凝土灌注一般采用導(dǎo)管法,導(dǎo)管安裝完成后應(yīng)進(jìn)行第二次清孔并保證孔底沉渣厚度不大于100mm;組成混凝土拌和物的碎石、砂等必須級(jí)配良好,最大顆粒尺寸的選擇必須適合結(jié)構(gòu)物尺寸、鋼筋間距及混凝土拌和、裝卸、澆筑及操作標(biāo)準(zhǔn),集料內(nèi)雜物含量應(yīng)符合規(guī)范要求,必要時(shí)應(yīng)采取清洗和過(guò)篩的方法以去除有害雜質(zhì),拌和物拌制時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確控制各種集料量,拌和時(shí)間應(yīng)不小于2~2.5min,應(yīng)保證下盤(pán)材料在裝入前內(nèi)部的拌和料全部倒空;灌注工作開(kāi)始后則應(yīng)保證其連續(xù)進(jìn)行,即連續(xù)不斷的進(jìn)行混凝土澆筑,并應(yīng)盡量縮短拆除導(dǎo)管所占用的時(shí)間,應(yīng)控制中途停工時(shí)間不超過(guò)15min,灌注過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)探測(cè)混凝土高度以及時(shí)拆除或提升導(dǎo)管,以保持導(dǎo)管適當(dāng)埋深。
五、成樁質(zhì)量控制
在樁身混凝土澆筑前必須計(jì)算好混凝土的第一次需求量以保證漏斗導(dǎo)管內(nèi)混凝土從導(dǎo)管底部翻出,混凝土澆筑宜采用水下直升導(dǎo)管法對(duì)口澆筑,為保證導(dǎo)管提升方便而應(yīng)將長(zhǎng)度不通的導(dǎo)管長(zhǎng)短搭配,導(dǎo)管接頭宜采用膠皮墊圈密封,導(dǎo)管連接法蘭的連接螺栓不得小于6組并應(yīng)保證其連接緊密以免發(fā)生漏漿現(xiàn)象產(chǎn)生泥漿與混凝土混合造成樁柱夾泥影響灌注質(zhì)量;導(dǎo)管下設(shè)與漏斗安裝結(jié)束后可在漏斗與導(dǎo)管的接頭部位安設(shè)一砂袋栓塞固定在漏斗頂部時(shí)期與漏斗內(nèi)混凝土同時(shí)進(jìn)入導(dǎo)管,當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)的混凝土澆筑到一定量時(shí)可將連接砂袋的鐵絲剪斷以利用砂袋的整體性與混凝土的自重將導(dǎo)管內(nèi)的泥漿全部擠壓出導(dǎo)管,形成導(dǎo)管內(nèi)的混凝土狀以保證后續(xù)澆筑不與泥漿摻雜。
總之,橋梁樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中,應(yīng)注意技術(shù)問(wèn)題和進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。這樣才能確保整個(gè)橋梁建筑物的工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:樁基礎(chǔ);灌注樁;單樁承載力;擠土作用
中圖分類號(hào):TU74
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1009-9166(2009)026(C)-0067-01
當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,高層、大跨和其他特殊結(jié)構(gòu)的不斷增加,以及人們?cè)絹?lái)越多地開(kāi)發(fā)河海灘、沼澤地等作為建設(shè)用地,在荷載大、地基弱、變形限制嚴(yán)、使用要求高等條件下,深基礎(chǔ)形式越來(lái)越多地被采用,其中樁基礎(chǔ)由于承載力高、沉降小,能適應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)形式、地基條件和荷載性質(zhì),有利于結(jié)構(gòu)的防震抗災(zāi),加之施工較方便,因而應(yīng)用更為廣泛。本文將簡(jiǎn)單介紹樁基的分類及幾種常用樁的特點(diǎn)和比鉸。
一、樁基礎(chǔ)分類
樁可按荷載原理、材料形狀(或斷面)、大小、性能及樁端支承情況等分類。
1、按材料可分為木樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁及組合材料樁等,其中鋼筋混凝土樁又可分為普通鋼筋混凝土樁;預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁;預(yù)應(yīng)高強(qiáng)度混凝土樁;鋼筋混凝土樁使用最廣泛。2、按樁的使用功能可分類豎向抗壓樁、豎向抗撥樁、水平受荷樁、復(fù)合受荷樁。3、按成樁方法可分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁。4、按承載性能分為摩擦型樁和端承型樁,摩擦型樁又可分為摩擦樁和端承摩擦樁;端承型樁又分為端承樁和摩擦端承樁。5、按樁徑大小分為小樁(d≤250mm)、中等直徑樁(250mm
二、樁基的特點(diǎn)
下面將介紹灌注樁中的鉆孔樁和預(yù)制樁中的預(yù)制鋼筋混凝土方樁和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁。
1、鉆孔灌注樁。灌注樁采用泥漿護(hù)壁,水下澆筑混凝土的施工工藝,樁徑一般在550-850mm之間,它是一種非擠土性樁,優(yōu)點(diǎn)是對(duì)周圍環(huán)境要求低,對(duì)鄰近建筑物及管線的影響小,可以和圍護(hù)樁同時(shí)施工,減少工期,可以進(jìn)入貫入阻力Ps值較大的砂土層,充分利用砂土層的高摩阻力,提高單樁承載力。缺點(diǎn)是采用現(xiàn)場(chǎng)混凝土的地下澆筑,鉆孔泥漿護(hù)壁,因此成樁質(zhì)量難以控制及造成環(huán)境污染。
2、預(yù)制鋼筋混凝土方樁。預(yù)制方樁是現(xiàn)場(chǎng)或工廠預(yù)制的一種鋼筋混凝土樁,沉樁一般采用壓入方法,由壓樁機(jī)將預(yù)制方樁壓入土層。預(yù)制的樁優(yōu)點(diǎn)是樁質(zhì)量容易保證,沉樁比較直觀,因此樁身質(zhì)量的檢測(cè)工作量相對(duì)比灌注樁小,由于預(yù)制樁的質(zhì)量保證度高,因此其樁的摩阻力和端承力均比灌注樁大,混凝土用量節(jié)約,但預(yù)制樁采用靜力壓樁方法時(shí),其沉樁時(shí)通過(guò)貫入阻力Ps較大的砂層時(shí)很困難,而且預(yù)制樁對(duì)施工機(jī)具的要求較高,尤其是單樁承載力高的預(yù)制樁,需要大噸位樁機(jī)。
3、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁。預(yù)應(yīng)力管樁是近期開(kāi)始大量使用的一種樁型,它采用預(yù)應(yīng)力鋼筋和高強(qiáng)度混凝土,進(jìn)行工廠預(yù)制,從而節(jié)約了混凝土用量,增加了樁長(zhǎng)與樁截面面積的比值,使產(chǎn)生相同樁周阻力(與方樁比)時(shí)所占用混凝土用量最小,這樣就達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)約目的,預(yù)應(yīng)力管樁的工程造價(jià)比預(yù)制方樁的價(jià)格略低,必須注意的是預(yù)應(yīng)力管樁由于有土塞效應(yīng),它仍為擠土樁。
三、樁基的選型比較
1、單樁承載力方面。選擇合適的單樁承載力,實(shí)質(zhì)上就是選擇合適的樁長(zhǎng)、樁徑和樁基持力層,層數(shù)低重量稍輕建筑物一般可選擇含有砂性的粘性土層作持力層。層數(shù)高重量大的建筑物一般可選擇礫砂層或更硬的粘性土層作持力層,樁長(zhǎng)根據(jù)這兩層土的埋深不同而不同。后者土的樁端阻力明顯大于前者,如樁長(zhǎng)再增加,樁的側(cè)摩阻力也明顯加大,因此,它的單樁設(shè)計(jì)承載力較高,樁徑與樁長(zhǎng)有一定的聯(lián)系,隨著樁長(zhǎng)的增加,樁徑也應(yīng)該隨之加大。采用鉆孔灌注混凝土方法施工,它可以進(jìn)入不同的土層,且可以深入承載力較高的礫砂層,利用礫砂層的高摩阻力來(lái)提高單樁承載力,因此灌注樁的樁長(zhǎng)選擇范圍較大。
2、施工質(zhì)量方面。鉆孔灌注樁的沉樁特點(diǎn),決定了它的樁身質(zhì)量受施工技術(shù)好壞的影響很大,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)樁身出現(xiàn)夾泥和蜂窩現(xiàn)象,技術(shù)處理比較困難,由于質(zhì)量難保證,現(xiàn)在施工灌注樁工程低應(yīng)變檢測(cè)數(shù)量為100%,同時(shí)設(shè)計(jì)人員往往在確定樁數(shù)時(shí)留有一定的系數(shù),使樁數(shù)增加。預(yù)制方樁、預(yù)應(yīng)力管樁采用工廠和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制成樁,樁身質(zhì)量易保證,采用靜力壓入法施工,可保證預(yù)制樁的單樁設(shè)計(jì)承載力大小,做到心中有數(shù)。鉆孔灌注樁由于沒(méi)有擠土效應(yīng),施工時(shí)不會(huì)影響工地周圍的管線和建筑,適用于比較狹小的場(chǎng)地內(nèi)施工。但灌注樁由于要用泥漿護(hù)壁技術(shù),施工場(chǎng)地需要進(jìn)行很好的圍護(hù),否則泥漿外溢可能會(huì)影響周圍的環(huán)境。預(yù)制方樁施工場(chǎng)地比較干凈,沒(méi)有泥漿排出,不會(huì)污染周邊環(huán)境。預(yù)制樁的缺點(diǎn)是擠土效應(yīng)明顯,尤其是目前采用靜力壓樁施工法擠土更加明顯,對(duì)距離較近的建筑物和管線有影響,施工時(shí)必須采用防擠措施進(jìn)行處理。預(yù)應(yīng)力管樁對(duì)環(huán)境的影響與預(yù)制樁基本相同,但由于它采用空心管樁時(shí)有一部分土要入樁內(nèi),擠土效應(yīng)比預(yù)制樁稍有改善。
關(guān)鍵詞:樁基;施工技術(shù);施工控制
Abstract: pile foundation is the base type of high-rise buildings in China, this article from the preparing work before pile foundation construction, pile construction method and quality control problems of high-rise building pile foundation construction are studied.
Key words: pile foundation; The construction technology; Construction control
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
樁基礎(chǔ)具有承載力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、沉量小且均勻的特點(diǎn)。隨著住宅建設(shè)步伐的加快,樁基已成為在土質(zhì)不良地區(qū)修建各種建筑物特別是高層建筑所廣泛采用的基礎(chǔ)形式。樁基礎(chǔ)的作用是將上部結(jié)構(gòu)較大的荷載通過(guò)樁穿過(guò)軟弱土層傳送到較深的堅(jiān)硬土層上,以解決淺基礎(chǔ)承載力不足和變形較大的地基問(wèn)題。
1樁基礎(chǔ)施工準(zhǔn)備
在樁基礎(chǔ)施工前,應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)踏勘工作,做好技術(shù)準(zhǔn)備與資源準(zhǔn)備工作,以保證打樁施工的順利進(jìn)行。
1.1施工現(xiàn)場(chǎng)及周邊環(huán)境的踏勘
現(xiàn)場(chǎng)踏勘調(diào)查的主要內(nèi)容包括:查明施工現(xiàn)場(chǎng)的地形、地貌、氣候及其它自然條件;查閱地質(zhì)勘察報(bào)告,了解施工現(xiàn)場(chǎng)成樁深度范圍內(nèi)土層的分布情況、形成年代以及各層土的物理力學(xué)性能指標(biāo);了解施工現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)人為和自然地質(zhì)現(xiàn)象,地震、溶巖、礦巖、古塘、暗濱以及地下構(gòu)筑物、障礙物等;了解鄰近建筑物的位置、距離、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、現(xiàn)狀以及目前使用情況;了解沉樁區(qū)域附近地下管線(煤氣管、上水管、下水管、電纜線等)的分布及距離、埋置深度、使用年限、管徑大小、結(jié)構(gòu)情況等。在施工前,對(duì)樁基施工的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面踏勘,以便為編制施工方案提供必要的資料,也為機(jī)械選擇、成樁工藝的確定及成樁質(zhì)量控制提供依據(jù)。
1.2技術(shù)準(zhǔn)備
樁基礎(chǔ)施工前應(yīng)編制施工方案,明確成樁機(jī)械、成樁方法、施工順序、鄰近建筑物或地下管線的保護(hù)措施等;計(jì)劃施工進(jìn)度,根據(jù)工程總進(jìn)度計(jì)劃確定樁基施工計(jì)劃(含進(jìn)度計(jì)劃,勞動(dòng)力需求計(jì)劃及材料、設(shè)備需求計(jì)劃);制定質(zhì)量保證、安全技術(shù)及文明施工等措施;進(jìn)行工藝試樁,確定合理的施工工藝,確定工藝參數(shù)。
1.3現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備
施工現(xiàn)場(chǎng)首先應(yīng)清除現(xiàn)場(chǎng)障礙物,成樁前應(yīng)清除現(xiàn)場(chǎng)妨礙施工的高空和地下障礙物,如施工區(qū)域內(nèi)的電桿、跨越施工區(qū)的電線、舊建筑的基礎(chǔ)或其他地下構(gòu)筑物等,這對(duì)保證順利成樁是十分重要的。其次,要使場(chǎng)地平整,高層建筑物的樁基通常為密布的群樁,在樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)前,必須對(duì)整個(gè)作業(yè)區(qū)進(jìn)行平整,以保證樁機(jī)的垂直度,便于其穩(wěn)定行走。
2樁基礎(chǔ)的沉樁施工技術(shù)
2.1預(yù)制樁的施工
①錘擊法。樁基施工中采用最廣泛的一種沉樁方法。以錘的沖擊能量克服土對(duì)樁的阻力,使樁沉到預(yù)定深度。一般適用于硬塑、軟塑粘性土。用于砂土或碎石土有困難時(shí),可輔以鉆孔法及水沖法。常用樁錘有蒸汽錘、柴油錘(見(jiàn)打樁機(jī))。②振動(dòng)法。振動(dòng)法沉樁是以大功率的電動(dòng)激振器產(chǎn)生頻率為700~900次/分鐘的振動(dòng),克服土對(duì)樁的阻力,使樁沉入土中。③壓入法。壓入法沉樁具有無(wú)噪聲、無(wú)震動(dòng)、成本低等優(yōu)點(diǎn),常用壓樁機(jī)有80噸及120噸兩種。壓樁需借助設(shè)備自重及配重,經(jīng)過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)加壓把樁壓入土中,故僅用于軟土地基。④射水法。錘擊、振動(dòng)兩種沉樁方法的輔助方法。施工時(shí)利用高壓水泵,產(chǎn)生高速射流,破壞或減小土的阻力,使錘擊或振動(dòng)更易將樁沉入土中。射水法多適用于砂土或碎石土中,使用時(shí)需控制水沖深度。
2.2灌注樁成樁
灌注樁成孔方法主要有泥漿護(hù)壁成孔、沉管成孔及干作業(yè)成孔等幾種。在成孔后放置鋼筋籠、澆筑混凝上,形成灌注樁。對(duì)于鉆孔灌注樁施工中遇到需要補(bǔ)強(qiáng)的樁體,除了使用地質(zhì)鉆機(jī)已鉆一個(gè)取芯孔外,應(yīng)再鉆一個(gè)孔。一個(gè)用做進(jìn)漿,一個(gè)作出漿孔。孔深要求達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)位置以下最少lm,柱樁則應(yīng)到達(dá)基巖。用高壓水泵向一個(gè)孔內(nèi)壓入清水,將夾泥和松散的混凝土碎渣從另一個(gè)孔沖洗出米,直到排出消水為止;用壓漿泵壓漿,第一次壓入水灰比為0.8的純水泥稀漿,進(jìn)漿管應(yīng)插入鉆孔lm以上,用麻絮填塞進(jìn)漿管周圍,防止水泥漿從進(jìn)漿口涌出;為使?jié){液得到充分?jǐn)U散,極大地限制下面鋼箱梁的受拉能力,鋼材受拉性能好的特點(diǎn)沒(méi)有發(fā)揮出來(lái),而且為了限制現(xiàn)澆層混凝土裂縫的產(chǎn)生,還要另外施加預(yù)應(yīng)力,形成了一方面是本身有材料而不能發(fā)揮其能力,一方面還要另外增加額外的材料去保證結(jié)構(gòu)受力,比較理想的做法就是去掉上面的混凝土現(xiàn)澆層,而在鋼箱底板上根據(jù)計(jì)算需要鋪設(shè)現(xiàn)澆層,這樣就是一種比較理想的受力模式,并且在下部鋪設(shè)混凝土現(xiàn)澆層,可以極大增加墩頂范圍鋼箱梁的剛度和穩(wěn)定性,節(jié)省了鋼材。
2.3樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中樁位復(fù)核
在預(yù)制樁施工過(guò)程中,當(dāng)土質(zhì)較差時(shí),打樁擠土效應(yīng)是影響樁位準(zhǔn)確性非常重要原因,在樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中要不斷的對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)核。在某住宅小區(qū)的預(yù)應(yīng)力管樁試壓施工過(guò)程中,由于其土質(zhì)為淤泥質(zhì)粘土,樁位最大被偏移230mm。針對(duì)此情況,在施工過(guò)程中施工技術(shù)人員使用經(jīng)緯儀及鋼卷尺不斷對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)核,取得良好的效果。又如在某住宅小區(qū)的預(yù)應(yīng)力管樁試壓施工過(guò)程中,由于其雜填土層較厚,地下情況比較復(fù)雜,在試樁過(guò)程中經(jīng)常斷樁,需要經(jīng)常開(kāi)挖清除地下障礙物。針對(duì)此情況,建設(shè)單位果斷作出調(diào)整樁型,工程得以順利進(jìn)行。因此在施工預(yù)制樁時(shí),技術(shù)人員應(yīng)先研究項(xiàng)目的地質(zhì)報(bào)告,針對(duì)擠土效應(yīng)采取必要的樁位復(fù)核措施。
3樁基施工階段的控制要點(diǎn)
3.1 鉆孔過(guò)程控制
在每次鉆孔前應(yīng)該重新復(fù)核該樁位及標(biāo)高,確保無(wú)誤;檢測(cè)終孔的孔深、孔徑、孔斜度及二次清孔后的沉漿密度、沉渣厚度。參照地質(zhì)勘探報(bào)告,檢查是否已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)持力層以及進(jìn)入持力層的深度。施工中如果遇到地質(zhì)變化,進(jìn)入持力層深度不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)加深 0.5m~1.5m,以保證達(dá)到設(shè)計(jì)承載力。沉漿密度應(yīng)符合規(guī)范要求。沉渣厚度不大于 100mm。
3.2 鋼筋籠檢查
主要檢查鋼筋籠的制作質(zhì)量、下籠、焊接質(zhì)量、搭接長(zhǎng)度。分段制作的鋼筋籠的長(zhǎng)度以鋼筋的定長(zhǎng)為宜,但不宜短于 6m,連接時(shí) 50%的鋼筋接頭應(yīng)予錯(cuò)開(kāi)焊接,且兩鋼筋軸心在一直線上。為避免灌注導(dǎo)管掛籠及鋼筋籠上浮,籠底鋼筋略成喇叭狀。對(duì)非全長(zhǎng)配筋的樁,鋼筋籠頂標(biāo)高低于地面時(shí)用吊筋將鋼筋籠焊接牢固,防止下落。鋼筋籠的保護(hù)層最好是設(shè)置成混凝土滾輪,厚度為混凝土的保護(hù)層厚度,每隔2m均勻布置 4 個(gè),穿在箍筋上,這樣既保證保護(hù)層厚度,又能減少對(duì)孔壁的擾動(dòng)。在焊接施工時(shí)要特別注意焊縫的飽滿程度。
3.3 灌注水下混凝土
灌注前應(yīng)檢查孔內(nèi)的泥漿性能指標(biāo)和孔底沉渣厚度,如超出規(guī)定應(yīng)進(jìn)行二次清孔。混凝土應(yīng)有較好的和易性即流動(dòng)性、粘聚性、保水性,只有這樣才有良好的抗離析能力,才能真正保證樁身混凝土的質(zhì)量。施工實(shí)踐表明樁基澆筑過(guò)程中的堵管也與混凝土的離析有關(guān)。首批混凝土下落后,混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑,沒(méi)有特殊原因,不得長(zhǎng)時(shí)間中斷,防止坍孔情況發(fā)生,最好使用商品混凝土。
3.4 鋼筋籠上浮的預(yù)防
為防止鋼筋籠上浮,當(dāng)導(dǎo)管口低于鋼筋籠底部 2m~3m ,且混凝土表面在鋼筋籠下 1m 左右時(shí),應(yīng)放慢混凝土澆筑速度,當(dāng)混凝土面上升至骨架底口 4m 以上時(shí)提升導(dǎo)管使其底口高于鋼筋籠底部 2m 以上,恢復(fù)正常的灌注速度。
結(jié)語(yǔ)
在樁基礎(chǔ)的施工過(guò)程中,施工人員要熟練掌握樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)。施工單位要制定相關(guān)的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)施工部門(mén)要加強(qiáng)培訓(xùn)和管理工作。要通過(guò)技術(shù)人員和管理人員的共同努力來(lái)控制施工質(zhì)量,切實(shí)保障建筑的安全性與穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn):
[1]張小松. 探討樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中值得注意的問(wèn)題[J]. 黑龍江科技信息, 2009.
關(guān)鍵詞:橋梁;樁基礎(chǔ);施工技術(shù)
引言:由于樁基屬于隱性工程,橋梁在建成以后就看不到了,然而橋梁的穩(wěn)固與否、安全與否、以及使用壽命等幾乎都取決于樁基。樁基越穩(wěn)定橋梁就越安全,反之則公路橋梁的危險(xiǎn)系數(shù)就越高。尤其是多風(fēng)、或者是地下地質(zhì)情況不穩(wěn)定的區(qū)域橋梁樁基施工技術(shù)更是顯得尤為重要。
一、橋梁樁基施工的前期準(zhǔn)備
(1)施工設(shè)計(jì) 詳細(xì)、合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)工程在施工中必不可少的,施工設(shè)計(jì)是在未施工以前,相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)相關(guān)國(guó)家要求進(jìn)行論證后形成的技術(shù)依據(jù),依據(jù)施工設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,可以避免很多不必要的技術(shù)難題。
(2)試驗(yàn)原材料 水泥、外加劑、砂石料、鋼筋等原材料必須檢驗(yàn)合格,配合比設(shè)計(jì)、鋼筋可焊性等試驗(yàn)必須出具試驗(yàn)報(bào)告,并上報(bào)監(jiān)理辦批復(fù),方可使用。加快申請(qǐng)工地試驗(yàn)室臨時(shí)資質(zhì),以便指導(dǎo)后序工作的順利進(jìn)行。
(3)測(cè)量 經(jīng)過(guò)測(cè)量后,通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)做好施工要求。
(4)場(chǎng)地平整及清理 施工前應(yīng)對(duì)加工廠場(chǎng)地進(jìn)行壓實(shí)整平,滿足場(chǎng)地建設(shè)要求,進(jìn)行清除雜物、拆除各種構(gòu)筑物以及地面附著物。
二、護(hù)筒埋設(shè)及質(zhì)量控制要點(diǎn)
埋設(shè)護(hù)筒:在施工過(guò)程中,護(hù)筒通常采用工具式鋼護(hù)筒,在使用回轉(zhuǎn)鉆的過(guò)程中,與鉆頭直徑相比,內(nèi)徑要超過(guò)其100mm,同時(shí)在上部設(shè)置1~2個(gè)溢漿孔。為了確保護(hù)筒埋設(shè)位置的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,通常情況下護(hù)筒與坑壁之間的空隙通過(guò)采用粘土進(jìn)行填實(shí)處理,護(hù)筒排漿口與泥漿溝之間保持相通,同時(shí)將護(hù)筒中心線與樁位線控制在50mm,在粘性土中護(hù)筒埋設(shè)深度為1.0米,護(hù)筒的上口高出地面100~200mm,進(jìn)而在一定程度上避免泥漿面出現(xiàn)上下浮動(dòng)防止坍孔,并且確保孔內(nèi)漿面高出地下水位1.0m以上。一般情況下,護(hù)筒埋設(shè)在一定程度上是為了避免在鉆孔過(guò)程中發(fā)生穿孔現(xiàn)象,在鉆孔泥漿循環(huán)過(guò)程中便于放設(shè)泥漿泵,同時(shí)在澆筑混凝土的過(guò)程中,可實(shí)現(xiàn)由外護(hù)筒進(jìn)行保護(hù)等。所以,在埋設(shè)過(guò)程中,一般采用雙護(hù)筒方式進(jìn)行埋設(shè),所謂雙護(hù)筒就是分為內(nèi)外兩層的護(hù)筒。
三、泥漿攪拌
在橋梁工程中,泥漿在穩(wěn)定地層、支撐孔壁、冷卻鉆頭與鉆具等環(huán)節(jié)發(fā)揮著非常重要的作用。通常情況下,根據(jù)現(xiàn)有的工程現(xiàn)狀,將泥漿分為:人工泥漿是指將水、黏土、添加劑按照一定比例混合配制而成的混合物;原土泥漿在造漿技術(shù)方面要求比較低,進(jìn)而在一定程度上使得成本也相對(duì)比較低,施工需求完全可以滿足。需要結(jié)合實(shí)際施工條件和經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平等選擇合適的造漿方式,在泥漿攪拌過(guò)程中,需要重點(diǎn)掌握泥漿的濃度。泥漿濃度大小要合適,泥漿過(guò)稠,鉆頭施工的阻力和清孔的難度就會(huì)大大增加,進(jìn)而對(duì)施工進(jìn)度與施工質(zhì)量造成一定程度的影響;反之,排渣的阻力將會(huì)大大增加,護(hù)壁的效果同時(shí)也會(huì)明顯的降低。
四、鉆孔及質(zhì)量控制
在鉆孔初期,需要事先啟動(dòng)泥漿泵和轉(zhuǎn)盤(pán),待空轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,泥漿輸入數(shù)量達(dá)到一定要求后實(shí)施鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)過(guò)程中,應(yīng)迅速、安全的接卸鉆桿,進(jìn)而在一定程度上防止因停鉆時(shí)間過(guò)長(zhǎng),造成孔底沉淀;鉆進(jìn)過(guò)程中,一方面隨時(shí)復(fù)核鉆具長(zhǎng)度,另一方面檢查鉆桿是否發(fā)生彎曲。另外,根據(jù)土層的實(shí)際情況,結(jié)合地質(zhì)資料,對(duì)鉆進(jìn)速度進(jìn)行隨時(shí)的調(diào)整,防止發(fā)生塌孔、縮頸及樁孔歪斜現(xiàn)象。
完成鉆孔后,對(duì)孔深、孔徑以及其垂直度進(jìn)行檢查,符合要求后,將1~2袋水泥投入孔內(nèi),通過(guò)鉆錐進(jìn)行沖擊,進(jìn)而在一定程度上使鉆孔內(nèi)泥漿、鉆渣和水泥進(jìn)行混合,形成混合物,然后通過(guò)掏渣筒進(jìn)行掏渣,完成掏渣后,在孔底注入1.1~1.2的稀泥漿進(jìn)行換漿處理,在這一過(guò)程中,充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第一次清孔,當(dāng)孔底沉渣厚度低于50cm時(shí),安放鋼筋籠,安放鋼筋籠完成后,在澆筑混凝土的導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔,完成清孔后及時(shí)澆筑混凝土。
五、清孔
在橋梁工程施工過(guò)程中,灌注樁技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。為了達(dá)到滿足灌注之前的泥漿比重要求,需要實(shí)施兩次清孔工作。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)的后,進(jìn)行第一次清孔。通常情況下通過(guò)鉆機(jī)進(jìn)行清孔換漿,通常情況下,第一次清孔工作是否符合相應(yīng)的技術(shù)要求,在一定程度上直接影響整體工程的質(zhì)量,第一次清孔工作不能因?yàn)閷?shí)施第二次清空而被忽略。通常情況下,第一次清孔可以清除大部分沉渣和泥塊,因此清孔工作的強(qiáng)度比較大;對(duì)于第二次清孔來(lái)說(shuō),通常情況下采用粗截面導(dǎo)管形式,進(jìn)而降低沖力。當(dāng)布置完成鋼筋籠與導(dǎo)管后,實(shí)施第二次清孔,將這一工序中產(chǎn)生的泥塊沉渣等予以清除。在清孔過(guò)程中,防止發(fā)生坍孔現(xiàn)象。
六、鋼筋籠制作與安裝
按照設(shè)計(jì)圖紙制作鋼筋籠,同時(shí)利用螺旋或焊接環(huán)形箍筋,進(jìn)而在一定程度上確保在運(yùn)輸、吊裝過(guò)程中防止鋼筋籠發(fā)生變形,并且每隔2米需要加設(shè)一道加強(qiáng)箍筋,鋼筋的保護(hù)層用預(yù)制混凝土小圓盤(pán)套在加強(qiáng)箍盤(pán)上,進(jìn)而在一定程度上避免下放鋼筋碰的過(guò)程中出現(xiàn)撞孔壁的現(xiàn)象,同時(shí)能夠?qū)︿摻罨\保護(hù)層進(jìn)行相應(yīng)的控制。吊起鋼筋籠,同時(shí)垂直扶正,將鋼筋籠沿導(dǎo)向鋼管緩緩下放。成孔后立即安放鋼筋籠,進(jìn)而在一定程度上減少孔底回淤。
七、灌注混凝土
在配置混凝土的過(guò)程中,砂、碎石等混合料的級(jí)配要良好,進(jìn)而在一定程度上確保混凝土的灌注質(zhì)量,同時(shí)混合料的最大尺寸與結(jié)構(gòu)物的尺寸在一定程度上保持匹配,鋼筋的間距,以及澆筑混凝土等環(huán)節(jié)要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在雜物含量方面,集料需要符合相應(yīng)的規(guī)范要求,必要的情況下,通過(guò)清洗或過(guò)篩的方式進(jìn)一步去除不良雜質(zhì)。通常情況下,利用厚度3mm的鋼板卷制焊接導(dǎo)管,進(jìn)而充當(dāng)灌注混凝土的基本工具,根據(jù)樁徑、樁長(zhǎng)等實(shí)際情況決定具體直徑。通常情況下,導(dǎo)管的分節(jié)長(zhǎng)度需要低于提升設(shè)備的高度,同時(shí)需要便于拆裝與搬運(yùn),并且對(duì)連接位置加強(qiáng)處理。在孔中放入導(dǎo)管,將導(dǎo)管置于樁孔的居中,同時(shí)需要確保導(dǎo)管絲扣的嚴(yán)密性。在灌注混凝土?xí)r,導(dǎo)管底部與孔底之間的距離控制在3~5m。在灌注之前,充分利用球膽,進(jìn)而在一定程度上確保混凝土的澆灌質(zhì)量。首批灌注的混凝土需要確保保量,對(duì)于導(dǎo)管需要埋入混凝土0.8m以下。根據(jù)初盤(pán)混凝土凝固的時(shí)間進(jìn)而確定灌注的時(shí)間。
八、結(jié)束語(yǔ)
我們的橋梁需求隨著我國(guó)建設(shè)事業(yè)的不斷推進(jìn)而不斷提高,相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)項(xiàng)目也越來(lái)越多,而橋梁樁基施工質(zhì)量關(guān)系到橋梁的整體結(jié)構(gòu),樁基礎(chǔ)施工技術(shù)水平的高低直接關(guān)系著橋梁樁基工程的質(zhì)量和進(jìn)度,是橋梁建設(shè)的關(guān)鍵,也影響著橋梁工程交付使用后的安全和質(zhì)量,在進(jìn)行樁基施工的過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)各種意外的情況,要及時(shí)采取處理措施,以保證施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]樊成.橋梁樁基礎(chǔ)施工淺述[J].西部交通科技,2011(04).
關(guān)鍵詞:人工挖孔樁 施工 及缺陷樁 處理
中圖分類號(hào):TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一特殊地質(zhì)下人工挖孔樁的施工組織
1工程概況:
本項(xiàng)目為北京市六環(huán)路(##~##段)公路工程第##標(biāo)段,起止樁號(hào)為K23+200~K25+300。本標(biāo)段主要工程數(shù)量:主線道路總長(zhǎng)度為2100m,跨河橋1座,汽車通道橋1座,互通式立交1座(共設(shè)A、B、C、D、E五條匝道,總長(zhǎng)度為2388.32m,主線橋1座,B匝道橋1座)。工程造價(jià)1億元人民幣。
2地形、地貌及地物
本標(biāo)段位于山區(qū)和平原交界處,所處地貌單元為永定河沖洪積扇的上部,場(chǎng)區(qū)內(nèi)主要為道路、廠房及民房,現(xiàn)狀地形基本平坦。
3地層巖性
① 人工堆積層(第1大層):表層為厚度3.40~6.10m的輕亞粘土填土、中亞粘土填土層,生活垃圾、建筑垃圾、房渣土層。
② 新近沉積層(第2大層):人工堆積層以下為新近沉積的重亞砂土、輕亞粘土層,粉砂、細(xì)砂層。
③ 第四紀(jì)沉積層(第3~5大層):新近沉積層及人工堆積層以下為第四紀(jì)沉積的卵石層,細(xì)砂層,重亞砂土、輕亞粘土層。
4地下水條件
本場(chǎng)區(qū)地下水位埋深為自然地面以下45m左右。
上述為互通式立交主線橋1#~10#軸所在區(qū)域的地質(zhì)狀況。
據(jù)地勘報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及人工挖樁試驗(yàn),地層內(nèi)含有大量卵石,地下水水位較低,樁基施工可采用沖擊鉆成孔和人工挖孔成孔。
5準(zhǔn)備工作:
6施工工藝
①挖樁程序
第一節(jié)樁孔開(kāi)挖:以樁中心為圓心、樁身半徑+護(hù)壁厚度為半徑(見(jiàn)圖),用白灰撒出圓周開(kāi)挖線。護(hù)壁中心與樁中心的偏差不得大于20mm。人工用鍬、鎬由上到下逐層開(kāi)挖,如遇堅(jiān)硬土層先用錘、釬破碎,挖土順序?yàn)橄戎虚g后周邊,允許誤差為3cm 。
第一節(jié)護(hù)壁澆筑:第一節(jié)護(hù)壁頂面應(yīng)高出地面30cm(見(jiàn)圖),地面以上部分先澆筑。將高程控制點(diǎn)引至第一節(jié)護(hù)壁頂面,以便隨時(shí)檢查孔深。垂直運(yùn)輸設(shè)備包括鋼質(zhì)三腳架、電動(dòng)轆轤、滑輪組、鋼絲繩、吊桶等,必須安裝穩(wěn)定、牢固,并使吊桶中心線與樁中心線重合。
第二節(jié)樁孔開(kāi)挖開(kāi)始使用垂直運(yùn)輸設(shè)備,挖孔人員必須戴好安全帽,以防土塊、石塊等雜物墜落傷人。用拴樁點(diǎn)交叉拉線吊線錘控制樁中心,用尺竿檢查樁孔直徑及井壁圓弧度,用第一節(jié)護(hù)壁頂面高程控制點(diǎn)檢測(cè)孔深。
當(dāng)樁間凈距小于2倍樁徑且小于2.5m時(shí),應(yīng)采用間隔開(kāi)挖。護(hù)壁應(yīng)符合下列規(guī)定:
護(hù)壁配筋(見(jiàn)圖):豎直方向放置φ8鋼筋,沿圓周方向間距為50cm;水平環(huán)形箍筋同樣采用φ6鋼筋,上下間距為25cm。
護(hù)壁模板采用1m/節(jié)組合式鋼模板,U形卡連接,“八”字型放置(見(jiàn)圖),拆上節(jié)支下節(jié)循環(huán)使用。
護(hù)壁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25(同樁身混凝土),坍落度為3~5cm,人工用鋼筋棍插搗密實(shí)。
護(hù)壁厚度不得小于15cm,上節(jié)與下節(jié)搭接10cm。
挖試樁時(shí),護(hù)壁混凝土采用現(xiàn)場(chǎng)自拌,經(jīng)檢驗(yàn),強(qiáng)度滿足要求;正式施工時(shí),考慮到現(xiàn)場(chǎng)自拌的質(zhì)量和數(shù)量限制,擬采用商品混凝土。為加快護(hù)壁混凝土早期強(qiáng)度增長(zhǎng)速度,可在混凝土中 摻入適量早強(qiáng)劑。
每節(jié)護(hù)壁均應(yīng)在當(dāng)日連續(xù)施工完畢。護(hù)壁模板應(yīng)在混凝土澆筑24小時(shí)后且強(qiáng)度達(dá)到10MPa后方可拆除。護(hù)壁上出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)強(qiáng),以防孔外水通過(guò)護(hù)壁滲入孔內(nèi)。同一平面上護(hù)壁直徑的極差不得大于50mm。不得在樁孔內(nèi)水淹沒(méi)模板的情況下澆筑護(hù)壁混凝土。
②鋼筋籠加工、運(yùn)輸及吊放
鋼筋進(jìn)場(chǎng)后,按照不同種類、等級(jí)、牌號(hào)、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批驗(yàn)收,分別堆放(墊高并遮蓋),不得混雜,并設(shè)立識(shí)別標(biāo)志。
鋼筋籠加工尺寸嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。主筋接頭采用滾軋直螺紋連接,主筋與加勁箍筋間采用點(diǎn)焊,主筋與螺旋箍筋間采用20號(hào)火燒絲綁扎,加勁箍筋接頭采用10d(鋼筋直徑)單面搭接焊。鋼筋籠自上而下以2m間距設(shè)環(huán)形混凝土墊塊,橫向圓周不少于4處,以保證鋼筋籠的保護(hù)層。為保證鋼筋籠頂高程正確,在籠頂設(shè)吊環(huán),并按照樁的編號(hào)掛牌。
鋼筋籠采用自制炮車運(yùn)輸。采用汽車吊吊放鋼筋籠,吊放前清除孔底虛土和積水。由于鋼筋籠為柔性,且長(zhǎng)度較長(zhǎng),因此在起吊過(guò)程中不得使鋼筋籠產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形;下放鋼筋籠時(shí),人工輕輕扶持,對(duì)準(zhǔn)孔位,垂直下放,避免碰撞孔壁;由測(cè)量人員嚴(yán)格控制鋼筋籠頂高程,達(dá)到設(shè)計(jì)高程后用吊杠固定,防止其下沉或灌注混凝土?xí)r上浮。
③灌注混凝土成樁
干孔灌樁的傳統(tǒng)方法是用串筒下灰、振搗器振搗,由于人工下孔振搗既不安全、速度又慢,擬采用導(dǎo)管灌注水樁的施工工藝。
吊放鋼筋籠后應(yīng)及時(shí)灌注混凝土。采用商品混凝土,罐車運(yùn)輸,坍落度為18~22cm。導(dǎo)管直徑為30cm,其接頭須安裝嚴(yán)密,確保密封良好,使用前進(jìn)行水密承壓試驗(yàn)和接頭抗拉性能試驗(yàn)。用汽車吊將導(dǎo)管吊入孔內(nèi),位置應(yīng)居中,導(dǎo)管下口距孔底應(yīng)小于0.5m。
灌入首批混凝土后,導(dǎo)管埋深不得小于1.5m。首批混凝土灌入正常后,應(yīng)連續(xù)不斷地灌入混凝土,嚴(yán)禁中途停工。在灌注過(guò)程中,應(yīng)經(jīng)常用測(cè)錘探測(cè)混凝土面上升的高度,保持導(dǎo)管埋入混凝土的深度不得小于2.5m。在每次提升導(dǎo)管前必須探測(cè)混凝土高度,以確定導(dǎo)管埋深。隨著孔內(nèi)混凝土頂面的上升,逐節(jié)快速拆除導(dǎo)管,時(shí)間不宜超過(guò)15分鐘,拆下的導(dǎo)管應(yīng)立即沖洗干凈。
為保證樁頭混凝土質(zhì)量,樁頂高程以下3~5m用振搗器振搗密實(shí)。混凝土灌注12小時(shí)后進(jìn)行濕水養(yǎng)護(hù)。
④樁頭必須鑿至潔凈混凝土面,樁頭表面不得有斜茬,掉角。并逐根對(duì)樁進(jìn)行無(wú)破損檢測(cè)。
二 人工挖孔樁在特殊地質(zhì)下的優(yōu)越性
通過(guò)工程中相鄰標(biāo)段(地質(zhì)條件基本相同)施工樁基,分析不同方法施工1米摩擦樁的各項(xiàng)指標(biāo),與人工挖孔樁進(jìn)行對(duì)比。首先確定樁徑一致,基本樁長(zhǎng)約25m。人工挖孔平均25天成孔,每天12小時(shí)工作制;沖擊鉆平均9天成孔一顆,工作時(shí)間每天24小時(shí)。以此推算出1米成孔所需的條件——
在注重環(huán)保及節(jié)約的今天,人工挖孔無(wú)疑是比較優(yōu)越的一種施工方法。因?yàn)樵诤笃谇謇憩F(xiàn)場(chǎng)時(shí),泥漿處理費(fèi)用和填泥漿坑的費(fèi)用很高,污染很大;同時(shí)也大大降低了噪音污染。
進(jìn)度上人工挖孔樁可以同時(shí)施工100顆,而沖擊鉆最大條件也就限于10顆,最終的進(jìn)度基本一致;在城市施工中,拆遷壓力較大,空中障礙較多,許多地方只能依靠人工挖空進(jìn)行。
三人工挖孔樁的可行性分析
本次工程項(xiàng)目約1500棵樁采用人工挖孔,其原因是因?yàn)榈刭|(zhì)條件不適用常規(guī)機(jī)械成孔,且工期緊張,電力及燃料匱乏;只是僅僅的1500棵樁基,就讓10家施工單位認(rèn)識(shí)到人工挖孔樁的可行性。其原因有以下幾點(diǎn):
1進(jìn)度加快
人工挖孔樁每天每顆成孔1m,每班組2人,每天可以挖2棵,25人的隊(duì)伍就可以同時(shí)挖50棵樁基,以樁長(zhǎng)30m計(jì)算,在30天時(shí),可以一并完成50棵,相對(duì)于橋梁而言,基本叫做完成了基礎(chǔ)。而機(jī)械成孔在工藝的要求下,雖然單樁成孔較快,但總體時(shí)間還會(huì)更長(zhǎng),因?yàn)樵O(shè)備投入量和施工場(chǎng)地影響,造成進(jìn)度偏慢。
人工挖孔樁施工后,樁基現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)存在臟亂差的現(xiàn)象,后期處理地面或地基的因素大大降低,相對(duì)于機(jī)械成孔,水下混凝土灌注樁基,泥漿處理、泥漿坑回填等同樣占用工期。
2質(zhì)量?jī)?yōu)良
橋梁樁基施工為水下、地下作業(yè)項(xiàng)目,根本就是不可見(jiàn)性質(zhì)的施工項(xiàng)目;然而,人工挖孔樁施工將不可見(jiàn)變?yōu)榭梢?jiàn),樁基施工過(guò)程基本可控制,相對(duì)于推算的檢測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)實(shí)量的檢測(cè)結(jié)果,誰(shuí)都知道實(shí)測(cè)實(shí)量的結(jié)果更為準(zhǔn)確。尤其是近年來(lái)一些“單樁接柱”的設(shè)計(jì),更需要樁基鋼筋籠對(duì)中位置準(zhǔn)確,人工挖孔樁100%可以精確對(duì)中,使受力更好。無(wú)論是質(zhì)量評(píng)定方面的標(biāo)準(zhǔn),還是實(shí)際意義上的結(jié)構(gòu)力學(xué)指標(biāo),人工挖孔樁都優(yōu)于機(jī)械成孔水下灌注樁。
3成本優(yōu)勢(shì)
我們?cè)谡撐闹蟹治鲞^(guò)1.5米直徑的樁基,人工挖孔樁與機(jī)械成孔樁基每米直接費(fèi)用基本相差500元,其間接費(fèi)用就更無(wú)法計(jì)算了,人工挖孔從材料、能源、環(huán)保等各項(xiàng)均優(yōu)于機(jī)械成孔。
結(jié)語(yǔ)
樁基施工技術(shù)還在不斷的完善和發(fā)展中。對(duì)于社會(huì)企業(yè)而言,最重要的是確保業(yè)主滿意的條件下獲得最大效益,同時(shí)達(dá)到節(jié)約的目的。灌注樁已得到廣泛地采用主要是因?yàn)樗哂性O(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便,經(jīng)濟(jì)效益較為明顯,具有極強(qiáng)的適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)。從更深一層看人工挖孔樁的優(yōu)越性就更加明顯,在保證安全的情況下,確實(shí)值得推廣。
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前言
影響橋梁撞機(jī)施工的因素非常的多,從人為原因到自然因素,任何一方的處理偏差就可能出現(xiàn)劣質(zhì)工程。對(duì)于鉆孔灌注樁成孔與后來(lái)的水下混凝土灌注施工來(lái)說(shuō),溶洞無(wú)疑是最大的挑戰(zhàn)。若施工總?cè)狈夹g(shù)應(yīng)對(duì)措施,那么灌注孔的質(zhì)量與成孔率無(wú)疑會(huì)下降。溶巖地質(zhì)條件下的鉆孔灌注具有較多病害類型、較為復(fù)雜困難的應(yīng)對(duì)技術(shù)。比如會(huì)出現(xiàn)混凝土超灌、埋鉆、漏漿、卡鉆等。因?yàn)椴『ν霈F(xiàn)在施工環(huán)節(jié),且發(fā)生位置比較深。所以,孔洞分離法或局部溶洞填充硬化法為其處理措施,完成溶洞跨越,再施工。本文主要談?wù)摿嗽械氖┕ぜ夹g(shù)方案,并根據(jù)在鉆孔樁基施工中的工作經(jīng)驗(yàn),分析研究了在溶巖區(qū)如何進(jìn)行橋梁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工,希望對(duì)在建或?qū)⒔ǖ耐惞こ烫峁﹨⒖迹晟剖┕ぴO(shè)計(jì)。
確定巖溶地區(qū)地質(zhì)條件
樁基礎(chǔ)施工前必須準(zhǔn)確掌握地質(zhì)構(gòu)造條件,無(wú)論是常規(guī)樁基還是溶洞樁基礎(chǔ)。所以,施工作業(yè)之前,一定要對(duì)溶洞類型、大小、方位做準(zhǔn)確判定,保證質(zhì)量,為后續(xù)的溶洞處理提供可行性參考。鉆孔探測(cè)法與地址鉆探法是重要的溶巖地質(zhì)確定法。
1.地質(zhì)鉆探法
該法主要應(yīng)用工程地質(zhì)鉆探技術(shù),對(duì)樁基安設(shè)處的溶巖發(fā)育的溶洞、溶溝與溶槽等將其標(biāo)注在柱狀圖上。此項(xiàng)工作在設(shè)計(jì)橋梁基礎(chǔ)上不能忽略,重要性明顯。在施鉆樁基礎(chǔ)之前,應(yīng)該對(duì)各根樁基位置地質(zhì)情況,溶洞類型與大小等,以此制定后續(xù)的施工方案。若橋梁樁基處的地質(zhì)情況處理起來(lái)相對(duì)麻煩,那么應(yīng)保證樁位與地質(zhì)情況的一一對(duì)應(yīng),不可漏缺,同時(shí),鉆探資料也是每根樁基必不可少的。若地質(zhì)資料缺乏,那么必須補(bǔ)充鉆探,群樁基要更加仔細(xì)。
2.施工探測(cè)法
對(duì)于溶洞位置的把握有多種方式,在施工時(shí),通過(guò)漏漿位置、鉆頭處的沖擊響應(yīng)、反饋則是施工探測(cè)法。此法技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)要求高,工作人員需技術(shù)純熟,同時(shí)要結(jié)合地質(zhì)探測(cè)資料、設(shè)計(jì)圖紙綜合判斷。此法可對(duì)溶洞柱狀高度、形狀、大小做分析,雖然此法的安全性不容了干,鉆孔事故多有發(fā)生,但是,并不能回避施工探測(cè)法,是必然的鉆孔施工環(huán)節(jié),所以,要仔細(xì)應(yīng)對(duì)。
巖溶地區(qū)鉆孔技術(shù)
在巖溶地質(zhì)條件下樁基鉆孔非常困難,確保順利鉆穿溶洞層并沒(méi)有卡鉆、漏漿、掉鉆與坍孔情況是技術(shù)難點(diǎn)。這就需要鉆孔者事先要對(duì)鉆孔區(qū)的地質(zhì)情況心中有數(shù),時(shí)刻關(guān)注鉆孔時(shí)是否出現(xiàn)泥漿在樁基周圍流出、泥漿是否下沉等。工程鉆孔人員要結(jié)合具體情況,制定解決空洞、頂板穿越、護(hù)壁與造壁、斜面開(kāi)孔等施工技術(shù)方案,確保鉆孔有序穩(wěn)定推進(jìn)。本文根據(jù)自己的施工經(jīng)驗(yàn)重點(diǎn)介紹以下 3 種方法。
1.填充法
(1)溶洞范圍小,溶洞高度1米至3米之間, 地質(zhì)報(bào)告顯示溶洞內(nèi)有全充填物,或半充填物且鉆孔過(guò)程中無(wú)漏漿現(xiàn)象可以判斷在該樁鉆孔過(guò)程中不必采取特殊的處理措施, 可按常規(guī)樁基礎(chǔ)施工。如果地質(zhì)報(bào)告顯示該樁基礎(chǔ)溶洞內(nèi)無(wú)充填物且鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重漏漿現(xiàn)象。則根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和漏漿位置分別按以下方法處理。在卵石層與砂石層漏漿時(shí),可將優(yōu)質(zhì)黏土投入或提高泥漿的比例,以低沖程持續(xù)沖擊,讓卵石層與砂石層與黏土融合,可實(shí)現(xiàn)漏漿的良好防止。在鉆進(jìn)巖層漏漿時(shí),將含砂量不高的黏土塊投入孔內(nèi),通過(guò)沖擊將黏土擠入基巖裂隙中, 一般可防止?jié){液漏失; 在溶洞或嚴(yán)重破碎地層漏漿時(shí),可將水泥、片石與黏土混合投入孔內(nèi),以沖錘持續(xù)積壓沖擊,構(gòu)建人工造壁,可穩(wěn)固與膠結(jié)孔壁,對(duì)漏漿通道完全堵塞。24小時(shí)后待水泥強(qiáng)度達(dá)到2.5mpa后再繼續(xù)沖穿過(guò)溶洞。樁基礎(chǔ)成孔后在溶洞范圍內(nèi)的鋼筋籠在溶洞上下1m范圍內(nèi)定位筋上焊接4mm鋼板圓筒,保證混凝土質(zhì)量。如圖如下圖(1)
2.鋼護(hù)筒跟進(jìn)法
溶洞高在3-5m的多層溶洞,且多層溶洞間距較小,或者地質(zhì)報(bào)告與實(shí)際地形不符合的情況畢竟勘察孔只能揭示一小部分, 就是說(shuō)即使地質(zhì)圖中標(biāo)明的是小溶洞, 也有可能是大溶洞或與大溶洞相聯(lián)通,回填法無(wú)法止不住漏漿的情況下可采取鋼護(hù)筒穿越處理,先用沖擊錘進(jìn)行沖孔、擴(kuò)孔,然后采用振錘把鋼護(hù)筒振沉到溶洞底部(圖2)
3.壓力注漿方法
根據(jù)地質(zhì)鉆探資料揭示溶洞裂隙較多,壓力注漿處理法也在可樁基施工時(shí)出現(xiàn)的塌陷、漏漿等嚴(yán)重情況時(shí)做預(yù)處理。溶洞內(nèi)有填充物時(shí),對(duì)溶洞采取提前注漿處理以固結(jié)填充物;壓力注漿法通常是將4個(gè)鉆孔布設(shè)在樁基處周圍注漿,如果溶洞很大,或者在質(zhì)地鉆探后發(fā)現(xiàn)溶洞分布面積很廣,那么可擴(kuò)大注漿預(yù)處理面積與增加注漿孔數(shù)量。以0.8:1~1:1為漿液水灰比,以0.3~0.5MPa為注漿壓力控制范圍。砂石在溶洞內(nèi)完全固結(jié)后,便能以沖擊鉆施鉆。這種施工方法的前提條件是溶洞內(nèi)必須富含砂石等充填物而不能為空洞。。這種方法雖然成本較高, 但操作簡(jiǎn)單, 處理效果可靠。
常見(jiàn)問(wèn)題及處理方法
1.卡鉆與處理辦法
以沖擊鉆施工,孔壁會(huì)因鉆頭的劇烈抖動(dòng)而被沖破,導(dǎo)致孔壁不規(guī)則,抑或出現(xiàn)梅花孔的情況。另外,若鉆頭磨損嚴(yán)重,沒(méi)有有效補(bǔ)焊,鉆孔孔徑會(huì)慢慢縮小,在鉆頭補(bǔ)焊以后或使用新鉆頭,則發(fā)生重新鉆孔情況。在施鉆時(shí),因?yàn)榫哂刑蟮臎_程,溶洞頂板可能被突然擊穿,出現(xiàn)鉆頭旋轉(zhuǎn)提鉆失敗。這些情況都可能引起卡鉆。通常有以下預(yù)防辦法:鉆頭及時(shí)補(bǔ)焊或者更換,將片石重新填入樁孔中。首先使用小沖程鉆進(jìn),再慢慢的增大,直到?jīng)_程正常,實(shí)現(xiàn)正常鉆孔。小沖程鉆孔也可在施鉆溶洞頂板時(shí)采用,重視鉆頭旋轉(zhuǎn),打開(kāi)溶洞后,應(yīng)將粘土或片石拋填在溶洞內(nèi),慢慢實(shí)現(xiàn)鉆孔正常。
2.埋鉆與處理辦法
埋鉆問(wèn)題比較多見(jiàn)且處理起來(lái)非常困難,造成原因?yàn)榭妆诘乃荨.?dāng)鉆孔位置處于巖溶地層,此處溶洞頂板非常薄且埋深不大。由于太大的沖程,溶洞頂板就會(huì)被砸擊,引起鉆頭掩埋、地表下陷、溶洞坍塌等事故。通常處理辦法為:若發(fā)現(xiàn)漏漿,則要將鉆頭及時(shí)提起,向孔內(nèi)注漿并補(bǔ)水,穩(wěn)定水壓,并及時(shí)將漏漿位置堵住。在穿越溶洞時(shí),盡量選用小沖程鉆進(jìn)作業(yè),避免溶洞頂板垮落。同時(shí),預(yù)先備好拖拉裝置,為后續(xù)的鉆機(jī)撤離提供條件。
3.混凝土泄漏與處理措施
泥漿密度小于混凝土密度是混凝土在樁基鉆孔時(shí)出現(xiàn)泄漏的原因。因?yàn)椋妆诘臏y(cè)壓會(huì)在混凝土的水下灌注而增加,對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的片石粘土孔壁封閉環(huán)構(gòu)成壓力,進(jìn)而造成混凝土的泄漏。一般的處理措施為:若溶洞的高度不大,在其內(nèi)現(xiàn)行構(gòu)建孔壁封閉環(huán),然后將片石、粘土混合物拋入其中,高度應(yīng)該比溶洞頂板地面更高,再以鉆孔方式提升孔壁強(qiáng)度與厚度。若空溶洞具較高高度且沒(méi)有填充物,那么要以鋼護(hù)筒跟進(jìn),鋼護(hù)筒的直徑要與設(shè)計(jì)樁徑相當(dāng),逐漸送到溶洞底部,在溶洞底部的堅(jiān)硬圍巖為鋼護(hù)筒實(shí)現(xiàn)緊密連接后,再按設(shè)計(jì)標(biāo)高機(jī)械施工,并以施工工序進(jìn)行后續(xù)混凝土的灌注。
結(jié)語(yǔ)
工程質(zhì)量安全不僅關(guān)乎資源的合理利用,也關(guān)系到人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。在樁基施工中,溶巖地質(zhì)是令人頭痛的劣質(zhì)地質(zhì),處理難度大。本文以實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)為參考,說(shuō)明樁基孔鉆時(shí),應(yīng)注意溶巖類型、大小與發(fā)育程度,巖溶水、地下水性質(zhì)出發(fā),做好技術(shù)應(yīng)對(duì)。
關(guān)鍵詞:溶洞區(qū)施工;樁基礎(chǔ)施工技術(shù);鉆孔施工法;護(hù)筒跟進(jìn)法
中圖分類號(hào):F830文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)06-0190-02
一、工程簡(jiǎn)介
黃山至衢州高速公路(浙江段)起自安徽桃林與浙江齊溪皖浙省界處,與黃衢高速公路安徽段終點(diǎn)連接。開(kāi)化互通主線地處開(kāi)化縣城東,離開(kāi)化縣約1.6km處,所在區(qū)域低山丘陵,地勢(shì)陡峻,基巖埋深較淺,巖性復(fù)雜,有凝灰?guī)r、灰綠巖、粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r等,巖體較為破碎,風(fēng)化較深,地層結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。開(kāi)化互通主線橋及B、C、E匝道橋區(qū)域溶巖十分發(fā)育,溶洞多而廣,部分溶洞洞徑大,呈充填、半充填軟塑狀亞粘土混碎石及無(wú)填充狀態(tài)。根據(jù)樁基逐根鉆孔地質(zhì)勘測(cè)顯示溶洞最深28m、有充填物溶洞,樁基礎(chǔ)部分區(qū)域溶洞間呈網(wǎng)絡(luò)狀相互連通,其充填物主要有亞粘土、粘土、含礫亞粘土、含碎石性粘土、含角礫亞粘土、軟塑狀亞粘土等。
二、方案比選和確定
根據(jù)掌握的地質(zhì)狀況及施工特點(diǎn),從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面經(jīng)過(guò)比較,采用挖孔樁孔壁支護(hù)法、鉆孔施工法及鉆孔樁護(hù)筒跟進(jìn)法三種施工技術(shù)配合使用來(lái)處理溶洞。具體如下:
(一)挖孔樁孔壁支護(hù)施工法
樁長(zhǎng)在20m以下,有溶洞且溶洞較小(一般在5m以下)的樁基地層中無(wú)較厚砂礫層或砂層,且溶洞水位較低時(shí)采用挖孔樁孔壁支護(hù)法較為適宜。
(二)鉆孔施工法
樁長(zhǎng)在25m以上,當(dāng)?shù)貙又杏休^厚的中粗砂層、風(fēng)化嚴(yán)重的礫石、碎石,地下涌水量較大有溶洞且溶洞較大(一般在5m~10m),孔內(nèi)水位較高時(shí)采用鉆孔施工法較為適宜。
(三)鉆孔樁內(nèi)護(hù)筒跟進(jìn)法
當(dāng)樁基地層中存在較厚的砂礫堆積層,且溶洞上方有較厚的砂礫層,溶洞在10m以上的且溶洞呈充填、半充填狀態(tài)采用護(hù)筒跟進(jìn)法較為適宜,采用內(nèi)鋼護(hù)筒沉放穿過(guò)淤泥、砂礫堆積層、溶洞區(qū)域,增強(qiáng)樁基護(hù)壁強(qiáng)度,保證正常混凝土灌注,防止塌孔。
根據(jù)互通開(kāi)化橋梁互通區(qū)所處地質(zhì)條件,選擇內(nèi)護(hù)筒跟進(jìn)法施工。
三、施工過(guò)程
(一)施工工藝
溶洞發(fā)育明顯,有的為多層溶洞并有明顯裂隙發(fā)育,施工時(shí)漏漿量大,采用全護(hù)筒跟進(jìn)巖層頂面,防止漏漿量大而導(dǎo)致覆蓋層塌孔。
內(nèi)護(hù)筒直徑通常比樁徑大150mm,采用10~12mm厚的鋼板卷制而成。長(zhǎng)度一般宜比超前鉆所確定的溶洞深度值長(zhǎng)3米,可分節(jié)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。首先用與內(nèi)護(hù)筒相當(dāng)?shù)臎_錘沖擊成孔,根據(jù)地質(zhì)超前鉆探結(jié)果,當(dāng)沖錘在溶洞上方1m時(shí),要反復(fù)提升沖錘,上下慢放輕提。當(dāng)沖錘不在受到阻礙時(shí),說(shuō)明頂部已成孔并且是圓滑垂直的,此時(shí)注入高密度護(hù)壁泥漿,然后移開(kāi)鉆機(jī),采用60KW以上的振動(dòng)錘和25t以上的吊機(jī)配合打設(shè)鋼護(hù)筒,鋼護(hù)筒采用鋼絲繩活扣綁住,分節(jié)吊裝焊接,分節(jié)高度為8.0~10.0m,孔口對(duì)焊,振打入樁孔內(nèi),一般每節(jié)振打需10~20分鐘,孔口對(duì)焊,對(duì)焊時(shí)嚴(yán)格要求兩鋼護(hù)筒保持豎直狀態(tài),在同一軸線上,且焊縫牢固,打入后無(wú)漏水現(xiàn)象。注意在沉入內(nèi)護(hù)筒前,應(yīng)采用檢孔器檢查鉆孔的大小及傾斜度,保證內(nèi)護(hù)筒能順利沉入溶洞區(qū)內(nèi)。鋼護(hù)筒施工完成后,將鉆機(jī)恢復(fù)原位繼續(xù)鉆進(jìn)。在護(hù)筒底部100cm范圍內(nèi)導(dǎo)管灌填小碎石素水泥混凝土,待固結(jié)后即可重新沖孔至終孔標(biāo)高。終孔后,經(jīng)成孔檢查和清孔驗(yàn)收合格,吊裝鋼筋籠,采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土。
(二)施工注意事項(xiàng)
1.開(kāi)鉆前,有關(guān)技術(shù)人員和操作手都要熟悉該樁位的地質(zhì)情況及溶洞的位置、規(guī)模、發(fā)育情況,對(duì)施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題要掌握采取的措施和操作要領(lǐng)。
2.泥漿必須采用膨潤(rùn)土,容重達(dá)1.2g/m3以上,減少孔壁內(nèi)外的壓力差,有效護(hù)壁,另外,為防止沉淀,在泥漿中滲入0.1%~0.4%的純堿。
3.溶洞頂板的擊穿采用小沖程,一般80cm以下,溶洞內(nèi)進(jìn)尺仍要采用輕壓小沖程,每進(jìn)尺2m回填2m,循環(huán)至樁底,這樣既能使孔壁充分?jǐn)D壓密實(shí),防止擴(kuò)孔,減少混凝土的灌入量,又能在巖面傾斜較大時(shí)使孔底形成一個(gè)平臺(tái)防止卡鉆。
4.要求對(duì)套內(nèi)護(hù)筒法施工過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié)(從確定內(nèi)護(hù)筒長(zhǎng)度,內(nèi)徑到沉放方法至內(nèi)護(hù)筒與溶洞底部間空隙的處理)都落實(shí)到位,才能順利成孔。
5.由于溶洞樁基的施工具有不可預(yù)見(jiàn)性,復(fù)雜性,危險(xiǎn)性等諸多特點(diǎn),因此在溶洞處理過(guò)程中隨時(shí)觀察發(fā)生的異常情況.應(yīng)全天候安排多名專職技術(shù)人員觀察泥漿中的浮渣及水頭變化,并充分準(zhǔn)備泥漿,片石、黃土等應(yīng)急物質(zhì),吊車、鏟車導(dǎo)管處于待命狀態(tài),及時(shí)解決臨場(chǎng)出現(xiàn)的各類異常問(wèn)題,確保工程質(zhì)量和施工安全。
6.鋼筋籠的施工和混凝土的澆注應(yīng)盡可能迅速、防止發(fā)生意外情況發(fā)生,清孔最早在早上進(jìn)行,使混凝土的施工時(shí)間在白天,便于操作,并應(yīng)盡量縮短施工間隔期,鋼筋籠在1~1.5h完成,混凝土在3~4h完成。
7.混凝土0中摻入適量的粉煤灰,使混凝土有較好的和易性,塌落度控制在18~22cm,緩凝時(shí)間要求不小于8h,可加入一定量的緩凝劑(水泥用量的0.4%左右)。
8.灌注過(guò)程中加大導(dǎo)管埋深,一般控制導(dǎo)管埋入深度不小于3 m,混凝土澆注時(shí),派專人觀察混凝土面的上升情況和出漿量變化.混凝土面的上升高度和出漿量與混凝土的灌入量成正比,若有異常,應(yīng)分析原因,并采用相應(yīng)對(duì)策。若混凝土灌入量增加,說(shuō)明部分混凝土進(jìn)入溶洞。若溶洞灌入量減少,說(shuō)明孔壁坍塌或縮徑,應(yīng)果斷重新澆注,切忌抱有僥幸心理。
四、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:橋梁;鉆孔樁;施工技術(shù)
Abstract: along with the highway and high speed railway infrastructure projects such as the rapid development of bridge engineering is more and more, because of the cast-in-place pile quality is reliable, the stratum strong adaptability, is widely applied in bridge engineering, and the bridge of bored piles with large in diameter, and the features of the over-filling. Therefore, in order to reduce the cost, improve the production efficiency and drilling pile of drilling, reinforced system, and concrete casting pile construction such as breaking and research of the technology is necessary.
Keywords: bridge; Drilling pile; Construction technology
中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1概述
橋梁鉆孔樁施工機(jī)械主要有旋挖鉆、沖擊鉆等成孔方式,其中最常見(jiàn)者為沖擊鉆成孔;鋼筋籠加工采用加工場(chǎng)集中制作,同時(shí)完成樁基礎(chǔ)四電接口的施作;樁基澆筑采用水下混凝土澆筑方式;樁頭的破除方式主要有人工風(fēng)鎬逐步鑿除法和脫筒套法。
2鉆孔樁施工技術(shù)
2.1沖擊鉆成孔技術(shù)
2.1.1適用地質(zhì)條件和成孔原理
沖擊鉆成孔適用于各類地質(zhì)條件,廣泛應(yīng)用于卵石、堅(jiān)硬漂石、巖層及各種復(fù)雜地質(zhì)等橋梁樁基施工中。其施工原理是將沖錘式鉆頭提升一定高度后自由下落而產(chǎn)生沖擊力來(lái)破碎巖土,然后根據(jù)泥漿檢測(cè)結(jié)果及時(shí)采用掏渣筒取出渣漿的方式逐漸成孔。
2.1.2泥漿池
根據(jù)不同的樁長(zhǎng)和樁的數(shù)量,通常泥漿池容積為所成樁容積的1.5倍,具體尺寸根據(jù)施工場(chǎng)地條件進(jìn)行設(shè)計(jì),且應(yīng)設(shè)置造漿池、循環(huán)池和沉淀池以便于泥漿循環(huán)使用和滿足環(huán)保要求。
1).造漿材料以水化快、造漿能力強(qiáng)、粘度大的膨潤(rùn)土或接近地表經(jīng)過(guò)凍融的粘土為宜。
2)..泥漿性能指標(biāo)見(jiàn)表1
表1泥漿性能指標(biāo)表
項(xiàng)目 相對(duì)密度 黏度(s) 含砂率(%) pH值 膠體率(%)
數(shù)值 1.03~1.10 18~22 <4% 8~10 >95
3).調(diào)制泥漿
制漿前,先把粘土塊盡量打碎以便于攪拌成漿,提高施工效率和泥漿質(zhì)量。攪拌成漿有機(jī)械攪拌和鉆頭攪拌兩種方法。為了有效的控制施工成本,常采用將造漿材料加水放入造漿池內(nèi)浸透再人工攪拌-人工攪拌成漿的方式。
2.1.3施工場(chǎng)地平整
平整施工場(chǎng)地,清除雜物,換填軟土,夯打密實(shí),以免產(chǎn)生不均勻沉降,場(chǎng)地較陡時(shí)需采用木枕搭設(shè)堅(jiān)固穩(wěn)定的工作平臺(tái),以確保場(chǎng)地穩(wěn)固,避免發(fā)生鉆機(jī)傾覆等安全事故。
2.1.4測(cè)量放樣
根據(jù)設(shè)計(jì)單位移交的測(cè)量控制點(diǎn),布設(shè)施工測(cè)量控制網(wǎng),然后依據(jù)施工測(cè)量控制網(wǎng)先放出墩位中心線,再放出各樁位中心線,并根據(jù)經(jīng)監(jiān)理審批的放樣結(jié)果在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上設(shè)置護(hù)樁,以便于精確標(biāo)識(shí)樁位中心點(diǎn),確保樁位偏差滿足施工規(guī)范和設(shè)計(jì)文件要求。
2.1.5護(hù)筒埋設(shè)
護(hù)筒主要作用為準(zhǔn)確引導(dǎo)鉆進(jìn)方向,隔離地表水,保護(hù)孔口不坍塌,以及使孔內(nèi)水位(泥漿)孔內(nèi)水位宜高于護(hù)筒底腳0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m,形成靜水壓力(水頭),保證鉆進(jìn)工程中孔壁不坍塌。
護(hù)筒埋設(shè)時(shí),護(hù)筒中心軸線對(duì)正樁位中心,其偏差不得大于5cm,并保證護(hù)筒豎直。護(hù)筒埋設(shè)完成后,復(fù)測(cè)護(hù)筒中心位置和傾斜度,滿足要求方可進(jìn)行下道工序施工。
2.1.6鉆機(jī)安裝就位注意事項(xiàng)
鉆機(jī)在施工平臺(tái)上安裝就位完成后,進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn),并檢查下列各項(xiàng),若不符合要求進(jìn)行調(diào)整、加固。
1)鉆機(jī)平臺(tái)、鉆機(jī)及鉆架穩(wěn)定牢固,確保不產(chǎn)生位移及沉降。
2)起吊滑輪組與轉(zhuǎn)盤(pán)中心在同一鉛垂線上。
3)鉆頭、鉆桿中心與護(hù)筒中心的偏差不得大于5cm。
4)電力及機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
5)鉆機(jī)就位后,應(yīng)測(cè)量護(hù)筒頂、平臺(tái)標(biāo)高,用于鉆孔過(guò)程中進(jìn)行孔深測(cè)量參考。
2.1.7鉆孔
(1)待造漿池泥漿經(jīng)檢測(cè)在1.05以上后開(kāi)始鉆進(jìn)。為了孔位準(zhǔn)確和鉆孔樁垂直度滿足要求以及防止泥漿四溢污染環(huán)境,開(kāi)孔速度應(yīng)緩慢,待鉆進(jìn)一定距離后再以正常施工效率進(jìn)行鉆進(jìn)。正常鉆進(jìn)工程中起、落鉆頭的速度宜均勻,不得過(guò)猛或驟然變速。
(2)在沖擊鉆進(jìn)中取渣和停鉆后,應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)水或泥漿,保持孔內(nèi)水頭高度和泥漿比重及粘度,且孔內(nèi)出土不得堆積在孔位周圍。
(3)鉆每隔2m或地層變化時(shí),在泥漿槽中撈取鉆渣樣品,分析土質(zhì),并做好記錄,與設(shè)計(jì)資料核對(duì)分析,以便于根據(jù)地質(zhì)條件及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度和鉆孔壓力。當(dāng)鉆孔地質(zhì)與設(shè)計(jì)明顯不同時(shí),及時(shí)向監(jiān)理工程報(bào)告,并請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位派員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查或開(kāi)展變更設(shè)計(jì)工作。
(4)鉆進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)測(cè)定孔深、孔徑及斜度,若出現(xiàn)異常現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)停鉆并采取有效措施處理。
(5)經(jīng)常觀測(cè)泥漿面標(biāo)高,保持孔內(nèi)泥漿壓力,定期測(cè)定泥漿的各項(xiàng)指標(biāo),并做好檢測(cè)記錄,根據(jù)實(shí)測(cè)情況對(duì)泥漿指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整,確保鉆進(jìn)施工安全順利。
2.1.8清孔及沉渣處理
清孔主要是為了抽換原鉆孔內(nèi)的泥漿,降低泥漿的相對(duì)密度、粘度含砂率等指標(biāo),清除鉆渣,減少孔底的沉渣,防止樁底沉渣過(guò)厚影響樁基承載力,并為灌注水下混凝土創(chuàng)造良好的條件,保證混凝土的質(zhì)量。
鉆進(jìn)終孔后,將鉆錐稍提離孔底10~20cm,并保持泥漿的正常循環(huán),對(duì)孔徑、孔深、孔位、豎直度進(jìn)行檢查確認(rèn)合格后,開(kāi)始采用撈渣筒清孔,少量不能清除的沉渣采用專用鉆頭將其鉆磨成粉末,通過(guò)調(diào)節(jié)泥漿比重使其懸浮的方式清理出孔。
當(dāng)孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無(wú)2~3mm顆粒,泥漿比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s,沉渣厚度柱樁不大于5cm和摩擦樁不大于20cm時(shí),可以停止清孔。同時(shí)嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度的方法代替清孔。
2.2鋼筋籠制作
2.2.1鋼筋籠加工
(1)鋼筋籠采用加工場(chǎng)采用胎卡具集中制作,
主要的制作方式有人工制作和滾焊機(jī)制作兩種方式,