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關(guān)鍵詞:旋挖樁;施工技術(shù);質(zhì)量措施
前言
旋挖樁施工技術(shù)在實(shí)施的過(guò)程中,需要嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求進(jìn)行,同時(shí),為了避免施工質(zhì)量受到一些因素的影響,應(yīng)結(jié)合工程的實(shí)際情況,做好旋挖樁施工技術(shù)的質(zhì)量控制工作,確保工程施工的順利進(jìn)行。
1 旋挖樁施工技術(shù)
旋挖樁施工技術(shù)是當(dāng)今基樁施工應(yīng)用極為廣泛的技術(shù),相比于傳統(tǒng)的基樁施工技術(shù)來(lái)說(shuō),該技術(shù)具有施工速度快、施工質(zhì)量高等優(yōu)勢(shì),當(dāng)然,旋挖樁施工技術(shù)在實(shí)施的過(guò)程中,也應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工流程進(jìn)行施工(如圖1所示),其中一些施工流程需要結(jié)合實(shí)際施工土層條件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,這樣才能確保旋挖樁施工的質(zhì)量,將其優(yōu)勢(shì)充分的發(fā)揮出來(lái)。
圖1 旋挖樁施工工藝流程
1.1 施工場(chǎng)地布置
施工現(xiàn)場(chǎng)布置是旋挖樁施工技術(shù)的重要組成部分,也是施工前必須要做的準(zhǔn)備工作[1]。施工場(chǎng)地的布置應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)要求以及實(shí)際的情況進(jìn)行合理的規(guī)劃,主要從以下幾方面內(nèi)容進(jìn)行:①應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)原材料的準(zhǔn)備工作,需嚴(yán)格按照原材料的準(zhǔn)備要求整齊的擺放,并標(biāo)識(shí)相應(yīng)的材料,如,砂子、水泥、石等。②機(jī)械的布置應(yīng)保證有著足夠的移動(dòng)空間,同時(shí),一些機(jī)械設(shè)備在運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)時(shí),應(yīng)注意對(duì)機(jī)械設(shè)備的布置,例如,攪拌機(jī)、旋挖機(jī)、發(fā)電機(jī)、吊車(chē)、抽水機(jī)等需要布置到位、支墊牢靠,這樣才能保證機(jī)械設(shè)備安裝接地的可靠性。③對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查,并確認(rèn)各項(xiàng)原材料的布置是否按照規(guī)范要求進(jìn)行,同時(shí)應(yīng)保證各項(xiàng)作業(yè)機(jī)具的安全防護(hù)滿(mǎn)足規(guī)范要求,為旋挖樁施工打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。
1.2 鋼護(hù)筒的埋設(shè)
鋼護(hù)筒埋設(shè)是旋挖樁施工技術(shù)的開(kāi)端,鋼護(hù)筒的埋設(shè)主要確保垂直度以及平面位置的準(zhǔn)確度,同時(shí),要確保鋼護(hù)筒周?chē)c底腳連接的緊密性,才能確保旋挖樁施工的順利進(jìn)行[2]。鋼護(hù)筒埋設(shè)過(guò)程中應(yīng)注意以下幾方面:①應(yīng)注意埋設(shè)護(hù)筒的長(zhǎng)度,埋設(shè)護(hù)筒的長(zhǎng)度并沒(méi)有固定值,應(yīng)根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行選擇,一般情況下,要確保內(nèi)徑比樁徑大100mm左右,同時(shí)應(yīng)確保護(hù)筒不能出現(xiàn)漏水以及變形的現(xiàn)象,一旦發(fā)現(xiàn)鋼護(hù)筒出現(xiàn)變形的話(huà),應(yīng)堅(jiān)決杜絕使用變形的護(hù)筒,并及時(shí)對(duì)此采取更換處理,從而保證旋挖樁施工的質(zhì)量。②要規(guī)范化鋼護(hù)筒的埋設(shè)方法,主要方法如下,在鉆機(jī)到位之后,要先采用較護(hù)筒直徑大一級(jí)別的鉆口進(jìn)行施鉆,并鉆到鋼護(hù)筒需要埋設(shè)的深度為止,停止下鉆并提出鉆頭并安放護(hù)筒,并且,鋼護(hù)筒的頂端高度應(yīng)高出地面大概0.2m,同時(shí),要將鋼護(hù)筒孔壁與外側(cè)存在的空隙用粗粒土進(jìn)行回填,確保粒土填充的密實(shí)性,避免出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象,從而保證旋挖樁施工的質(zhì)量。③旋挖樁施工中所使用的鋼護(hù)筒造價(jià)較高,在確保旋挖樁施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,應(yīng)對(duì)混凝土外鋼護(hù)筒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使用,待灌注混凝土之后將其拔出繼續(xù)使用,從而有效的降低旋挖樁施工的成本。
1.3 鉆孔技術(shù)
鉆孔是旋挖樁施工技術(shù)的關(guān)鍵,在鉆孔的過(guò)程中要確保鉆孔機(jī)的位置準(zhǔn)確、垂直穩(wěn)固,避免因鉆孔機(jī)的不穩(wěn)定鉆桿搖晃而對(duì)孔徑的直徑造成擴(kuò)大的現(xiàn)象,同時(shí),也能保證旋挖樁施工不會(huì)發(fā)生移位、傾斜的問(wèn)題 [3]。鉆孔技術(shù)在實(shí)施的過(guò)程中需要注意以下幾方面:①注意對(duì)進(jìn)尺深度的調(diào)整,在鉆孔機(jī)調(diào)整好之后,要將鉆頭著地,并對(duì)其實(shí)施調(diào)整為零,進(jìn)一步保證鉆孔技術(shù)實(shí)施的質(zhì)量,避免出現(xiàn)鉆孔偏移的問(wèn)題。②要對(duì)鉆孔內(nèi)的碎渣進(jìn)行清除,在鉆孔到指定的深度位置之后,停止鉆進(jìn)并利用空心鉆將鉆孔內(nèi)的碎渣帶出。③應(yīng)注意鉆進(jìn)的方式,要按照順時(shí)針進(jìn)行開(kāi)孔鉆進(jìn),然后鉆桿自重的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行加壓來(lái)滿(mǎn)足鉆頭的鉆進(jìn)壓力,為了確保鉆進(jìn)的有效性,應(yīng)將鉆頭出入下鉆的壓力控制在80kPa至90kPa。④在利用空心鉆頭去渣的過(guò)程中需要注意的是,當(dāng)鉆頭擠滿(mǎn)鉆渣之后,應(yīng)停止鉆頭的下壓以及回旋,并按照逆時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭稍微向下送行,然后關(guān)閉鉆頭的回轉(zhuǎn)底蓋并對(duì)其實(shí)施上提操作,上提過(guò)程中應(yīng)慢速上提,避免因上提速度過(guò)快而造成鉆頭碰撞鉆孔的孔壁而對(duì)孔壁造成破壞,從而保證鉆孔的有效性,提升旋挖樁施工的質(zhì)量。
2 旋挖樁施工技術(shù)的質(zhì)量控制措施
2.1 合理選擇和控制灌注泥漿
眾所周知,旋挖樁施工過(guò)程中,需要對(duì)其進(jìn)行灌注泥漿,而在關(guān)注泥漿的過(guò)程中,也是容易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié),尤其是泥漿的配比問(wèn)題,將會(huì)影響到旋挖樁的整體施工質(zhì)量,因此,應(yīng)合理選擇和控制灌注泥漿,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量的控制[4]。首先,要對(duì)原材料進(jìn)行控制,原材料進(jìn)場(chǎng)的過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行審查,確保泥漿原材料的質(zhì)量滿(mǎn)足相應(yīng)的質(zhì)量要求,主要通過(guò)采樣的方式對(duì)原材料進(jìn)行檢定。對(duì)于一些不達(dá)標(biāo)的原材料堅(jiān)決杜絕使用其進(jìn)行施工,避免給旋挖樁的施工質(zhì)量造成影響。其次,在泥漿的選擇上,由于旋挖樁施工地區(qū)土層存在很大的差異性,因此,在泥漿選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)施工地區(qū)的土層地質(zhì)條件進(jìn)行分析,并嚴(yán)格控制護(hù)筒的尺寸、質(zhì)量以及加工材料,從而保證選擇泥漿的合理性。再次,應(yīng)積極做好補(bǔ)漿工作,對(duì)于一些灌注不達(dá)標(biāo)或是存在缺陷的地方,應(yīng)及時(shí)做好補(bǔ)漿工作,一般情況下,補(bǔ)漿工作應(yīng)在灌注時(shí)間3.5h以?xún)?nèi)進(jìn)行,以保證補(bǔ)漿與灌注漿液的融合性。最后,應(yīng)注意灌注泥漿的綜合特性,如,粘度、穩(wěn)定性等,都必須經(jīng)過(guò)審查試驗(yàn)合格后再利用該泥漿進(jìn)行施工。另外,灌注泥漿的過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按照鉆孔混凝土澆筑施工工藝進(jìn)行(如圖2所示)。
圖2 鉆孔混凝土澆筑施工工藝流程圖
2.2 做好孔底殘留沙土的清理工作
旋挖樁施工過(guò)程中,孔底經(jīng)常會(huì)存在一些沙土,而以往的旋挖樁施工中,該環(huán)節(jié)極易出現(xiàn)問(wèn)題,孔底沙土清理的不夠全面,而這些殘留的沙土將會(huì)對(duì)旋挖樁的施工質(zhì)量造成極大的影響,因此,應(yīng)做好孔底殘留沙土的清理工作[5]。首先,在鋼筋籠下放之前,應(yīng)對(duì)孔底的殘留沙土進(jìn)行清理,確保殘留沙土不會(huì)對(duì)旋挖樁的施工質(zhì)量造成影響。其次,在鋼筋籠下放的過(guò)程中,應(yīng)確保下放的垂直穩(wěn)定性,避免下放過(guò)程中與孔壁之間產(chǎn)生刮碰而造成孔底的殘留沙土過(guò)多的現(xiàn)象。另外,旋挖樁施工經(jīng)常會(huì)遇到一些土質(zhì)松散的土層,在這樣的土層條件下鉆孔,應(yīng)降低鉆頭的鉆進(jìn)速度,盡量避免給孔底造成太多的殘留沙土,避免對(duì)工程的整體質(zhì)量造成影響。再次,鉆孔完成之后,要在最短的時(shí)間內(nèi)下放鋼筋籠導(dǎo)管,縮短鋼筋籠導(dǎo)管的時(shí)間,可以有效的避免孔底沉渣沉淀過(guò)多而影響到旋挖樁的施工質(zhì)量,從而保證旋挖樁施工技術(shù)的實(shí)施質(zhì)量。
2.3 對(duì)鉆孔機(jī)的施工控制
鉆孔機(jī)是旋挖樁施工技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備,以往在旋挖樁施工過(guò)程中,由于缺乏對(duì)鉆孔機(jī)的施工控制,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆孔機(jī)自身存在的運(yùn)行問(wèn)題,從而對(duì)旋挖樁施工質(zhì)量造成極大的影響,因此,要做好旋挖樁施工技術(shù)的質(zhì)量控制工作,需對(duì)鉆孔機(jī)的施工進(jìn)行控制[6]。首先,在旋挖樁施工前,應(yīng)對(duì)鉆孔機(jī)展開(kāi)全面的檢查,確保鉆孔機(jī)各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的完好性,避免鉆孔機(jī)自身設(shè)備出現(xiàn)損壞或存在缺陷的問(wèn)題。其次,鉆孔機(jī)施工過(guò)程中,質(zhì)量管控人員應(yīng)對(duì)鉆孔機(jī)的操作進(jìn)行控制,確保鉆孔機(jī)操作的規(guī)范性,當(dāng)然,需要管控人員了解旋挖樁施工地點(diǎn)的實(shí)際情況,尤其是土層土質(zhì)的條件,這樣才能根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)調(diào)整鉆孔機(jī)的操作,從而保證旋挖樁施工的安全性、質(zhì)量性。
2.4 旋挖樁施工質(zhì)量措施分析
對(duì)于旋挖樁施工來(lái)說(shuō),其質(zhì)量將直接影響到整個(gè)工程的施工質(zhì)量,因此,旋挖樁施工質(zhì)量控制措施也成為施工的重點(diǎn)工作。從以上幾方面旋挖樁施工質(zhì)量控制措施分析中了解到,現(xiàn)階段旋挖樁施工質(zhì)量控制措施較多,而在一些控制措施實(shí)施的過(guò)程中,卻存在一些不合理的地方,而這些都將會(huì)給旋挖樁的施工造成極大的威脅。例如,旋挖樁施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的塌孔、鉆頭底板脫落、不進(jìn)尺、孔底沉渣過(guò)多等現(xiàn)象,給旋挖樁施工造成極大的威脅,以往針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題也采取了一些質(zhì)量控制措施,但效果并不是很好,在當(dāng)前旋挖樁施工中,應(yīng)結(jié)合施工的實(shí)際情況來(lái)采取相應(yīng)的質(zhì)量措施,尤其是對(duì)施工土層的分析極為關(guān)鍵,這樣可以有針對(duì)性的對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量控制,從而有效的提升旋挖樁的施工質(zhì)量。另外,通過(guò)以上的質(zhì)量控制措施的分析來(lái)看,在科技不斷發(fā)展的過(guò)程中,對(duì)旋挖樁的施工質(zhì)量要求也在逐漸的提高,因此,在這樣的條件下也應(yīng)對(duì)旋挖樁的施工質(zhì)量措施進(jìn)行不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新,才能滿(mǎn)足旋挖樁的施工質(zhì)量要求,進(jìn)一步保證旋挖樁施工技術(shù)的良好應(yīng)用。
綜上所述,在現(xiàn)階段旋挖樁施工技術(shù)實(shí)施的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)受到一些因素的影響,而造成鉆孔機(jī)施工出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,而且會(huì)給工程的成本以及進(jìn)度造成極大的影響,未能將旋挖樁施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分的發(fā)揮出來(lái),因此,在旋挖樁施工技術(shù)實(shí)施的過(guò)程中,應(yīng)做好相應(yīng)的質(zhì)量控制措施,同時(shí),旋挖樁的施工應(yīng)結(jié)合實(shí)際的工程施工條件進(jìn)行規(guī)范施工,如,地質(zhì)因素、場(chǎng)地因素等,通過(guò)綜合各項(xiàng)因素的考慮來(lái)完善旋挖樁的施工工藝,不僅要保證旋挖樁施工的順利進(jìn)行,同時(shí)還要通過(guò)合理的施工工藝來(lái)提高旋挖樁的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:沖積沙層;亞沙層;基坑施工;高壓旋噴防滲(樁)墻
Abstract: This paper introduces Taizhongyin Railway Wubao the Yellow River bridge3#,4#,5# and 6# pier foundation in the Yellow River alluvial sand, sand excavation and construction of jet grouting impervious wall ( pile ) application, take the high pressure jet grouting cut off wall ( pile ) are used to deal with the flooding of the alluvial sand, Asia sand excavation slope support and water seepage problem, the successful completion of the soft foundation of deep foundation pit excavation and construction of the pile caps. This method of similar construction has the reference value of the meaning, value promotion.
Key words: alluvial sand; sand pit construction; Asia; high pressure jet grouting impervious wall (pile)
中圖分類(lèi)號(hào) :TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1 緒論
基坑開(kāi)挖常規(guī)的施工方法一般直接放坡開(kāi)挖,淺水基坑施工一般充分利用枯水期水位低的特點(diǎn),筑島圍堰變“水中施工”為“陸地施工”,盡量降低施工難度,加快施工進(jìn)度。而吳堡黃河特大橋3#、4#、5#和6#墩承臺(tái)基坑均在黃河沖積沙層,亞沙層透水層中開(kāi)挖,且基坑底面(標(biāo)高631.76)低于施工水位(639.5)約8米,因此基坑開(kāi)挖的止水防滲與流沙支護(hù)成了基坑開(kāi)挖的施工與技術(shù)關(guān)鍵,處理不當(dāng)將會(huì)導(dǎo)致開(kāi)挖失敗,影響工期甚至造成傷亡事故。
高壓旋噴樁施工技術(shù)是70年代日本首先提出,興起于二十世紀(jì)七十年代,它是在靜壓灌漿的基礎(chǔ)上,引進(jìn)水力采煤技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的,是利用射流作用切割摻攪地層,改變?cè)貙拥慕Y(jié)構(gòu)和組成,同時(shí)灌入水泥漿或復(fù)合漿與土體混合形成強(qiáng)度較高的凝結(jié)樁體,借以達(dá)到加固地基和防滲的目的。實(shí)踐證明高壓旋噴樁對(duì)處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的固結(jié)效果。高壓旋噴注漿具有加固體強(qiáng)度高、加固質(zhì)量均勻、加固體形狀可控的特點(diǎn),目前已成為國(guó)內(nèi)外工程界普遍接受的、多用、高效的地基處理方法。
借鑒高壓旋噴防滲(樁)墻有止水與支護(hù)的功能,本橋基坑開(kāi)挖中巧妙而合理地應(yīng)用高壓旋噴防滲(樁)墻進(jìn)行支護(hù)、防滲,然后放坡開(kāi)挖承臺(tái)基坑,成功完成了浸水的沖積沙層,亞沙層放坡開(kāi)挖深基坑承臺(tái)的施工。本文將著重介紹高壓旋噴防滲(樁)墻在軟弱地基深基坑開(kāi)挖中的關(guān)鍵工藝的施工方法、關(guān)鍵工序的控制要點(diǎn)及具體運(yùn)用。
2 工程概況
吳堡黃河特大橋?yàn)樘秀y鐵路線(xiàn)上重點(diǎn)控制性工程之一,經(jīng)山西省軍渡村,橫跨黃河進(jìn)入陜西省吳堡縣境內(nèi),東接柳林隧道出口,西連橋溝村中橋,全橋長(zhǎng)866m,其中主橋長(zhǎng)620.0m,為六跨(70+4×120+70)T型剛構(gòu)連續(xù)梁。大橋3#、4#、6#墩位于黃河河灘,5#墩位于黃河河中施工水深約8米。其結(jié)構(gòu)形式如下:
2.1施工方案
吳堡黃河特大橋3#、4#、5#和6#墩承臺(tái)所處的地形地貌、地質(zhì)情況、承臺(tái)埋深和位置均不相同,所以承臺(tái)施工工藝各有不同的特點(diǎn)。根據(jù)各墩承臺(tái)地質(zhì)情況,基坑開(kāi)挖主要采取高壓旋噴防滲(樁)墻與放坡開(kāi)挖相結(jié)合方式進(jìn)行,進(jìn)入巖層后采取控制爆破清除基巖部分。3#墩擬采用直接放坡開(kāi)挖結(jié)合高壓旋噴防滲(樁)墻防滲的方式施工承臺(tái),4#~6#墩擬先進(jìn)行筑島圍堰,再施工鉆孔樁,以充分利用枯水期黃河水位低的特點(diǎn),變“水中施工”為“陸地施工”,降低施工難度,保證施工進(jìn)度。4#墩采取高壓旋噴防滲(樁)墻進(jìn)行防滲,然后放坡開(kāi)挖承臺(tái)基坑。5#墩由于施工場(chǎng)地較小,擬采用高壓旋噴防滲(樁)墻作為防滲并加厚墻體作支護(hù)用,內(nèi)側(cè)插打鋼板樁以加強(qiáng)開(kāi)挖基坑的穩(wěn)定性。6#墩擬采用排樁支護(hù),排樁間接縫采用高壓旋噴樁防滲。
2.2工程地質(zhì)及開(kāi)挖示意圖
圖2-1、3、6# 墩開(kāi)挖斷面圖(單位:m)
圖2-2、4# 墩開(kāi)挖斷面圖(單位:m)
圖2-3 5# 墩開(kāi)挖斷面圖(單位:m)
為減少?lài)叻搅?,降低成本,保證施工進(jìn)度, 5# 墩擬采用高壓旋噴防滲(樁)墻與鋼板樁支護(hù)結(jié)合的垂直開(kāi)挖方式。其中主要考慮高壓旋噴防滲(樁)墻的防滲止水,為減少鋼板樁的支護(hù)用鋼量,綜合考慮后決定充分考慮高壓旋噴防滲(樁)墻的自穩(wěn)能力,設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)尺寸保證受力并進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。
2.3地下水
主墩處于河灘及河中心,均為透水沙層,開(kāi)挖過(guò)程中水位與黃河水形成互補(bǔ)關(guān)系,若不合理有效的處理基坑開(kāi)挖中的滲(透)水問(wèn)題,滲(透)水量將無(wú)法估量,嚴(yán)重將可能產(chǎn)生涌沙現(xiàn)象,給施工帶來(lái)幾乎無(wú)法克服的困難。
3 高壓旋噴防滲(樁)墻施工
3.1高壓旋噴設(shè)備
高壓旋噴防滲(樁)墻的施工設(shè)備較簡(jiǎn)單,一般配備:
空壓機(jī)(清理管道)、高壓壓漿泵、地質(zhì)鉆機(jī)、拌漿機(jī),即可滿(mǎn)足一般技術(shù)要求的施工。
3.2 高壓旋噴防滲(樁)墻形成機(jī)理
高壓旋噴注漿法始創(chuàng)于日本,它是在化學(xué)注漿法的基礎(chǔ)上,采用高壓水射流切割技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的。高壓噴射注漿就是利用鉆機(jī)鉆孔,鉆機(jī)鉆至施工設(shè)計(jì)標(biāo)高,把帶有噴嘴的注漿管接至土層的預(yù)定位置后,以高壓設(shè)備旋轉(zhuǎn)并提升鉆頭,隨著鉆頭的旋轉(zhuǎn)與提升用鉆頭的高壓旋噴嘴使混合水泥漿成為20Mpa以上的高壓射流從噴嘴中噴射出來(lái),沖擊切割土體。當(dāng)能量、速度呈脈動(dòng)狀的噴射動(dòng)壓超過(guò)土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí),高壓水泥混合漿液便切割土體,部分細(xì)小的土料隨著漿液冒出水面,其余土粒在噴射流的沖擊力,離心力和重力等作用下,與漿液攪拌混合,并按一定的漿土比例有規(guī)律地重新排列。漿體與土體攪拌混合經(jīng)過(guò)一系列的物理化學(xué)反應(yīng)漿液凝固,固結(jié)形成圓柱樁樁體從而達(dá)到防滲止水、加厚墻體支護(hù)的作用,在土中形成一個(gè)固結(jié)體與樁間土一起構(gòu)成復(fù)合結(jié)構(gòu),從而提高地基承載力,減少地基的變形,達(dá)到地基加固的目的。
關(guān)鍵詞 引水洞 圍巖 水平旋噴 管棚
1 引言
新疆克州布侖口—公格爾水電站工程工程位于新疆克爾柯孜自治州阿克陶縣境內(nèi)的蓋孜河上,是一項(xiàng)具有灌溉、發(fā)電、防洪和改善生態(tài)等綜合利用效益的大(2)型水電站工程,水庫(kù)正常蓄水位 3290.00m,總庫(kù)容 7.02 億 m3 ,正常蓄水位下庫(kù)容 5.267 億 m 3,死水位 3280.00m,最大壩高 35m,其電站裝機(jī)容量 200MW,保證出力 69.8MW,多年平均有效發(fā)電量 6.73 億 kW·h。布侖口-公格爾水電站工程為引水式電站,其中引水隧洞平洞段長(zhǎng)達(dá)17.4km,隧洞穿越山體地質(zhì)復(fù)雜,山體頂部常年積雪,隧洞圍巖出水量較大,且因自然條件約束,地質(zhì)勘查資料不足,地質(zhì)預(yù)報(bào)性差,較容易發(fā)生塌方。為此,經(jīng)參建各方討論、協(xié)商和進(jìn)行方案比選,采用水平旋噴施工技術(shù)對(duì)部分極破碎洞段進(jìn)行加固,并在施工過(guò)程中對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行改進(jìn),取得了良好的效果。
2 水工隧洞破碎洞段概況及特點(diǎn)
布侖口-公格爾水電站工程發(fā)電引水洞為開(kāi)挖直徑4.6m圓形隧洞,采用水平旋噴施工技術(shù)進(jìn)行塌方處理和開(kāi)挖的洞段位于發(fā)電引水洞發(fā)9+412.5m~發(fā)9+464m洞段,屬6#支洞施工區(qū)上游,Ⅳ號(hào)沖溝邊緣(Ⅳ號(hào)沖溝圖示樁號(hào)范圍為發(fā)9+343m~發(fā)9+215m,根據(jù)前期鉆孔資料,溝底距隧洞約26m)。隧洞開(kāi)挖施工至發(fā)9+460.1m時(shí),圍巖由Ⅲ類(lèi)突變?yōu)棰躅?lèi),引發(fā)大規(guī)模塌方,塌方呈現(xiàn)以下特點(diǎn):
(1)塌方處出水量大,圍巖泥化嚴(yán)重,塌方后掌子面拱頂流出大量泥石流狀塌方體,并迅速填充洞身達(dá)10m長(zhǎng);
(2)根據(jù)地質(zhì)資料判斷,隧洞塌方掌子面前方洞段圍巖可能與沖溝底部物質(zhì)一致,沖溝水量豐富,沖溝滲水會(huì)從塌方處流出,開(kāi)挖中極易引起涌水、流泥流沙等現(xiàn)象,對(duì)洞室穩(wěn)定和開(kāi)挖工作極為不利;
(3)洞徑小(D=4.6m),隧洞深(塌方面距支洞口達(dá)800m),難以投入大量設(shè)備快速進(jìn)行塌方處理。
3 前期塌方處理情況和原因分析
塌方初期,采取了多種方案進(jìn)行處理,但效果均不理想:
(1)塌方剛發(fā)生時(shí)(發(fā)9+460.1m),施工單位立即進(jìn)行了清渣處理,針對(duì)出水量大的特別,采用摻10%水玻璃超前灌漿、6m長(zhǎng)φ42小導(dǎo)管超前支護(hù)、I18鋼拱架C25混凝土噴護(hù)的處理方案,初期取得一定的效果,但支護(hù)完成11榀拱架后(塌方掌子面過(guò)5m),塌方再次發(fā)生,前方8榀拱架盡毀,初步分析塌方原因?yàn)楣绊斔缮Ⅲw逐步加大拱架負(fù)荷所致。
(2)二次進(jìn)行塌方處理時(shí),首先對(duì)拱頂及圍巖兩側(cè)進(jìn)行固結(jié)灌漿處理,穩(wěn)固已支護(hù)完成的拱架,之后進(jìn)行超前灌漿處理,并加大超前小導(dǎo)管的數(shù)量,但因出水量大,掌子面流泥流沙嚴(yán)重,超前灌漿和支護(hù)效果不明顯,期間仍發(fā)生3次大規(guī)模塌方,進(jìn)度十分緩慢,兩個(gè)月進(jìn)完成26m,工期遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)電工期目標(biāo)要求。
根據(jù)塌方體及掌子面圍巖情況分析,發(fā)電引水洞 6#支洞施工區(qū)上游正處于Ⅳ號(hào)沖溝下游邊緣,該沖溝長(zhǎng)約128m,垂直埋深約153m,其中砂礫層厚約128m,砂礫層下部巖性為云母石英片巖夾綠泥石片巖,拱頂呈線(xiàn)~股狀滲水,以被擠壓破碎,圍巖泥化嚴(yán)重,巖體在地下水浸泡下呈散體結(jié)構(gòu),具流動(dòng)性,再加上受發(fā)9+434.096處大規(guī)模塌方影響,圍巖無(wú)自承能力,拱架荷載逐日增加,故導(dǎo)致塌方頻繁。因此,必須考慮采取其它更為有效的施工方案,保證開(kāi)挖洞室的質(zhì)量,加快開(kāi)挖進(jìn)度。
4 水平旋噴施工技術(shù)的應(yīng)用
隧洞需穿越流泥流沙地質(zhì)段,必須盡量保證圍巖的整體性,故應(yīng)先解決好地下水問(wèn)題,不能在開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重涌水、流泥流沙現(xiàn)象,根據(jù)掌子面出水及實(shí)際地質(zhì)情況,在隧洞拱部180°范圍內(nèi)施作水平高壓旋噴樁進(jìn)行拱頂圍巖加固,形成止水殼體,起到阻水、阻沙作用。水平高壓旋噴樁采用水平定向鉆機(jī)打設(shè)水平孔,鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后,撥出鉆桿,且同時(shí)通過(guò)水平鉆機(jī)鉆桿、噴嘴以大于35MPa的壓力把配制好的漿液噴射到土體內(nèi), 借助流體的沖擊力切削土層,使噴流射程內(nèi)土體遭受破壞,與此同時(shí)鉆桿一面以一定的速度(20r/min)旋轉(zhuǎn),一面低速(15~30cm/min)徐徐外拔,使土體與水泥漿充分?jǐn)嚢杌旌希z結(jié)硬化后形成直徑比較均勻,具有一定強(qiáng)度(0.5~8.0Mpa)的樁體,從而使地層得到加固,當(dāng)旋噴樁相互咬接后,便以同心圓形式在隧洞拱頂及周邊形成封閉的水平旋噴帷幕體, 水平旋噴樁具有梁效應(yīng)和土體改良加強(qiáng)效應(yīng),能夠起到防流沙、抗滑移、防滲透的作用,保證隧洞掘進(jìn)安全。
4.1 水平高壓旋噴樁設(shè)計(jì)參數(shù)
根據(jù)施工段實(shí)際地質(zhì)情況,水平高壓旋噴樁加固施工采用多循環(huán)完成。
(1)第一循環(huán)
水平高壓旋噴樁施工需有足夠?qū)挾群透叨鹊墓ぷ魇遥实谝画h(huán)是為下一環(huán)開(kāi)挖工作室做準(zhǔn)備,參數(shù)為:① 水平旋噴樁樁徑為 500mm,樁長(zhǎng)16m,樁數(shù)23根;② 水平旋噴樁樁中心間距為350mm,相鄰兩根樁相互咬合80mm;③ 水平旋噴樁入孔在初期支護(hù)下方100mm處;④ 水平旋噴樁外插角為12~15%。
布樁斷面圖如圖4-1,鉆孔及灌漿順序按圖中數(shù)字順序進(jìn)行。
(2)第二循環(huán)
第一循環(huán)旋噴樁完成后,待開(kāi)挖6m后,外擴(kuò)50cm,便于第二循施工。第二循環(huán)施工參數(shù)為:① 水平旋噴樁樁徑為 500mm,樁長(zhǎng)30m,樁數(shù)29;②水平旋噴樁樁中心間距為350mm,相鄰兩根樁相互咬合150mm;③ 水平旋噴樁中心距離開(kāi)挖線(xiàn)向上30cm;④ 水平旋噴外插角在1~3%。
布孔圖如圖4-2,鉆孔及灌漿順序按圖中數(shù)字順序進(jìn)行。
圖4-1 第一循環(huán)水平高壓旋噴樁布置圖 圖4-2 第二循環(huán)水平高壓旋噴樁布置圖
(3)后續(xù)循環(huán)
第三循環(huán)旋噴樁與第二循環(huán)搭接3m,參數(shù)為:① 水平旋噴樁樁徑為 500mm,樁長(zhǎng)15m,樁數(shù)23根;② 水平旋噴樁樁中心間距為350mm,相鄰兩根樁末端相互咬合80mm;③水平旋噴樁入孔在初支下方100mm處;④ 水平旋噴樁外插角為13~15%。
布孔如下圖4-3,鉆孔及灌漿順序按圖中數(shù)字順序進(jìn)行。
圖4-3 第三循環(huán)水平高壓旋噴樁布置圖
第四循環(huán)旋噴樁和第三循環(huán)搭接3m,布孔及參數(shù)和第三循環(huán)一樣。最后一循環(huán)旋噴樁長(zhǎng)24m。
循環(huán)間搭接如下圖4-4,鉆孔及灌漿順序按圖中數(shù)字順序進(jìn)行。
圖4-4 水平高壓旋噴樁循環(huán)搭接圖
4.2 主要技術(shù)要求
(1)施工誤差其精度控制在±3‰范圍內(nèi)。
(2)為確保相鄰旋噴樁的相互咬合,應(yīng)控制各樁的方位角,方位角誤差控制在±2‰范圍內(nèi),曲線(xiàn)及咬合曲線(xiàn)段由技術(shù)部門(mén)現(xiàn)場(chǎng)確定。
(3)成樁后樁體必須滿(mǎn)足強(qiáng)度要求,樁體應(yīng)確保連續(xù),均勻達(dá)到阻水效果。
(4)水平旋噴樁應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)樁位、樁徑、樁長(zhǎng)和樁數(shù)施工;
(5)對(duì)每根樁從鉆孔至成樁做以下記錄:施工日期、開(kāi)鉆時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、旋噴壓力、旋噴提升速度、樁長(zhǎng)、注漿量。
(6)施工前,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)先進(jìn)行兩根成樁試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)樁掌握鉆進(jìn)速度、拔鉆速度、旋噴速度、噴漿壓力、單位時(shí)間噴漿量等技術(shù)參數(shù),確定旋噴的均勻性,確定最佳施工參數(shù)和最佳施工工藝。
(7)樁體施工過(guò)程要連續(xù),不能間斷,防止出現(xiàn)斷樁,短樁現(xiàn)象的發(fā)生。如因機(jī)械故障或其它原因停機(jī)在30~120分鐘的,應(yīng)重復(fù)旋噴1m,超過(guò)2小時(shí)的,按斷樁處理,應(yīng)重新鉆樁。
(8)在隧洞開(kāi)挖前,于掌子面前方構(gòu)筑拱形剛性體,減輕傳到掌子面和支護(hù)上的荷載,控制開(kāi)挖引起的變形。
(9)采用了專(zhuān)門(mén)的機(jī)械設(shè)備和高壓噴射裝置,能有效控制噴射壓力,使樁體強(qiáng)度能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
4.3 實(shí)施效果及改進(jìn)方案
水平高壓旋噴樁施工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)、技術(shù)要求和施工工藝流程進(jìn)行施工。設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、測(cè)量放樣、鉆機(jī)安裝、對(duì)孔位、制定漿液、安裝鉆頭等準(zhǔn)備工作完成后,開(kāi)展鉆進(jìn)工作,按工藝流程要求進(jìn)行高壓噴漿,噴漿至孔口掌子面1.0m時(shí),停止噴漿、封孔,及時(shí)清洗管道及設(shè)備、鉆機(jī)移位進(jìn)行下一孔樁鉆進(jìn)。鉆機(jī)移到下一孔位開(kāi)鉆前,核查相鄰樁的成樁時(shí)間,后施工的樁必須在相鄰樁成樁時(shí)間超過(guò)初凝時(shí)間后,前一根樁漿液達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)才能開(kāi)鉆,確保相鄰樁相互咬合。
第一循環(huán)孔樁為第二循環(huán)開(kāi)挖工作室的支護(hù),實(shí)施完成后阻水效果明顯,且上部圍巖有一定的自穩(wěn)性,按“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)”方式掘進(jìn),過(guò)程中無(wú)斷樁、塌方情況,開(kāi)挖成洞成功,進(jìn)尺8m,耗時(shí)20天。
第二循環(huán)所處洞段圍巖被擠壓破碎,泥化嚴(yán)重,孔樁實(shí)施完成后,按“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)”方式掘進(jìn),掘進(jìn)過(guò)程中,雖阻水效果較好,但仍監(jiān)測(cè)到拱架變形嚴(yán)重,現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)監(jiān)測(cè)情況立即調(diào)整方案,增加Ф133大管棚注漿超前預(yù)加固,隔樁孔布置,之后再掘進(jìn)時(shí),拱架變形得到了控制,第二循環(huán)得以順利完成,進(jìn)尺25m,耗時(shí)60天。
第三循環(huán)、第四循環(huán)在分析圍巖情況和第二循環(huán)方案實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,先采用Ф133大管棚注漿超前預(yù)加固,后水平高壓旋噴灌漿預(yù)加固方案,管棚與水平旋噴樁隔樁孔布置。按此調(diào)整方案預(yù)加固完成后,按“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)”方式掘進(jìn),拱架未發(fā)現(xiàn)明顯變形,開(kāi)挖得以順利進(jìn)行,進(jìn)尺20m,耗時(shí)20天。
關(guān)鍵詞:旋挖鉆;施工工藝;質(zhì)量通??;
中圖分類(lèi)號(hào):TU755文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1、引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國(guó)家加大社會(huì)基礎(chǔ)建設(shè)的投入,鉆孔灌注樁在公路橋梁工程上的應(yīng)用也有不斷普及的趨勢(shì),由于其質(zhì)優(yōu)、環(huán)保、節(jié)能的施工技術(shù),從而得到快速發(fā)展。實(shí)際上,旋挖鉆機(jī)施工工藝是近期才在我國(guó)興起的一種先進(jìn)樁基施工技術(shù),施工工藝具有高效、環(huán)保的特點(diǎn),適合一些工期短的市政工程和建筑工程。本文對(duì)有關(guān)旋挖鉆成樁施工工藝及其質(zhì)量通病控制進(jìn)行分析和探討,不足之處,敬請(qǐng)指正。
2、旋挖鉆成樁施工工藝特點(diǎn)
2.1環(huán)境污染小
旋挖鉆機(jī)能夠讓泥漿處于一個(gè)循環(huán)之中,或者是干成孔作業(yè),噪音和常規(guī)循環(huán)鉆機(jī)相比具有噪聲小的優(yōu)勢(shì)。
2.2 成孔速度快、鉆孔直徑范圍廣
旋挖鉆機(jī)的可成孔直徑是0.6-3.2米,土層中利用長(zhǎng)為50米直徑為1.2米的灌注樁僅僅用4個(gè)小時(shí)的時(shí)間即可完成,和常規(guī)鉆機(jī)相比較而言,程控速度較快。
2.3 行走移位方便快捷
旋挖鉆機(jī)能夠利用履帶等進(jìn)行迅速快捷地移動(dòng),可以到達(dá)一些較難到達(dá)的位置。
2.4樁孔對(duì)位準(zhǔn)確
通過(guò)先進(jìn)的電子設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)位,讓鉆機(jī)保持在最佳的狀態(tài),利用主機(jī)井架控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)架的垂直度進(jìn)行調(diào)整,確保鉆孔質(zhì)量。
3、旋挖鉆成樁施工的應(yīng)用范圍
旋挖鉆成樁施工的施工方法較為適合用于粘性土、粉質(zhì)土、砂土等地質(zhì)的鉆孔灌注樁施工,也可以用于建筑工程的深基坑支護(hù)樁作業(yè)。
4、旋挖鉆成樁施工原理
旋挖鉆機(jī)利用自身的移動(dòng)裝置,到達(dá)目的位置,讓其自身所帶的動(dòng)力,供給鉆孔所需鉆壓和扭矩,結(jié)合各種類(lèi)型鉆頭鉆具對(duì)地層進(jìn)行切削,通過(guò)可伸縮鉆桿和鉆頭的特別構(gòu)造,讓鉆孔的速度大幅度提高,成孔之后現(xiàn)場(chǎng)分階段進(jìn)行鋼筋籠的制作,以及井口吊裝焊接,對(duì)標(biāo)高進(jìn)行控制,成孔之后要清孔,然后灌注后二次清孔,確保澆灌水下混凝土能夠成樁。
5、旋挖鉆成樁施工工藝
5.1 工藝流程
首先進(jìn)行場(chǎng)地平整,測(cè)量定位后待鉆機(jī)就位,進(jìn)行護(hù)筒的安裝、鉆機(jī)鉆孔,成孔之后進(jìn)行鋼筋籠和導(dǎo)管的安裝工作,對(duì)水下混凝土進(jìn)行灌注,最后成樁。
5.2 施工準(zhǔn)備
(1)施工場(chǎng)地找平,保證鉆機(jī)在施工時(shí)不會(huì)沉陷。(2)測(cè)量定位。(3)機(jī)械引孔,引孔時(shí)埋設(shè)一定厚度的鋼板。(4)旋挖鉆機(jī)就位,把鉆機(jī)放入預(yù)定位置,鉆頭定位后,上報(bào)核準(zhǔn)。
5.3 鉆孔施工
(1)待鉆機(jī)就位,注入泥漿,開(kāi)始鉆孔。(2)主動(dòng)鉆桿入孔之前,確保鉆桿勻速慢速鉆進(jìn),直至全入后才可加大速度。(3)鉆進(jìn)時(shí),回轉(zhuǎn)斗的底盤(pán)斗門(mén)應(yīng)始終處于關(guān)閉狀態(tài),避免回轉(zhuǎn)斗內(nèi)砂土落入泥漿,泥漿配比為1:3,泥漿面要大于護(hù)筒頂40cm。(4)鉆進(jìn)尺度要保持一致,防止出現(xiàn)埋鉆事故,對(duì)回轉(zhuǎn)斗的提升速度進(jìn)行控制,過(guò)快和過(guò)慢都不符合規(guī)定,假如速度過(guò)快,泥漿會(huì)對(duì)孔壁泥皮產(chǎn)生沖刷,對(duì)孔壁的穩(wěn)定性造成破壞,極易引發(fā)坍塌事件。假如提升速度過(guò)快,對(duì)下部產(chǎn)生一定的壓力,導(dǎo)致吸鉆情況和孔壁頸縮的情況,因此在易縮徑的地層中,應(yīng)增加掃孔次數(shù),并擠壓孔壁,避免出現(xiàn)縮徑的現(xiàn)象。最后,按照以上的順序循環(huán)進(jìn)行,直至設(shè)計(jì)高程,最終成孔。
5.4 清孔
樁孔終孔之后,把鉆斗的高度提升,泵入性能指標(biāo)要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),循環(huán)半個(gè)小時(shí)以上,確保流出孔口的泥漿不會(huì)出現(xiàn)塊渣,泥漿比重約為1:2,孔底沉渣不要超過(guò)15cm,此時(shí)停止清孔。第一次清孔之后要立即完成鋼筋籠吊放及節(jié)段的井口焊接工作。全部安裝之后進(jìn)行第二次清孔,待同時(shí)滿(mǎn)足沉渣厚度不大于10cm,以及泥漿比重不大于1.15時(shí),二次清孔可以終結(jié)。
5.5 鋼筋籠制作安裝
旋挖鉆機(jī)成孔的速度快,因此要提前做好鋼筋籠的準(zhǔn)備工作,為了減少井口焊接工作,按照現(xiàn)場(chǎng)起重能力的大小,節(jié)段長(zhǎng)度約為20m,每一個(gè)節(jié)段加工焊接要符合設(shè)計(jì)要求,而且要經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)。
5.6 水下混凝土灌注
水下混凝土澆筑和常規(guī)鉆孔樁在施工工藝方面是相同的,但是具體施工環(huán)節(jié)需要注意一下幾個(gè)方面:(1)導(dǎo)管需嚴(yán)密,長(zhǎng)度要適當(dāng),確保底端和孔底留出40cm左右的距離;(2)混凝土拌合要均勻,坍落度在20cm左右;(3)混凝土澆筑要連續(xù)進(jìn)行,不能中斷澆筑,導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度要在3m左右,最大不能超過(guò)5m;(4)具體澆筑時(shí)要有質(zhì)檢人員指導(dǎo),避免出現(xiàn)導(dǎo)管提升過(guò)猛或者導(dǎo)管埋入過(guò)深的情況,容易導(dǎo)致斷樁;(5)灌注樁的頂面標(biāo)高和設(shè)計(jì)值相比而言要高出0.5m,保證樁頂混凝土的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。
6、旋挖鉆成樁質(zhì)量通病控制措施
6.1 成孔質(zhì)量控制
(1)定位。首先,旋挖鉆成孔之前要先定位,護(hù)筒安置在固定位置然后復(fù)核標(biāo)高,護(hù)筒周?chē)馏w進(jìn)行檢查,土體的密實(shí)情況,避免在鉆孔時(shí)出現(xiàn)漏漿的情況;其次,施工過(guò)程中可以采取隔孔施工的方法,并且按照鉆孔灌注樁的順序進(jìn)行,先成孔后孔內(nèi)成樁,在樁的一側(cè)向樁身移動(dòng),對(duì)樁造成壓力,特別是剛成樁時(shí),樁本身強(qiáng)度較小,在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑時(shí),樁孔是要利用泥漿維持平衡,因此采用隔孔施工技術(shù)可以有效預(yù)防縮頸和坍孔,這是一個(gè)較為穩(wěn)妥的對(duì)策。
(2)對(duì)樁身成孔的垂直精度進(jìn)行保證。保證成樁質(zhì)量的前提條件就是樁身成孔的垂直精度。假如垂直精度不夠,將造成鋼筋籠和導(dǎo)管無(wú)法沉放的情況。為了保證成孔垂直精度能夠符合設(shè)計(jì)要求,一方面要加大樁機(jī)的支承面積;另一方面,在開(kāi)鉆前期,在成孔深度約為5m時(shí),要及時(shí)對(duì)相關(guān)垂直度進(jìn)行校核,把垂直度誤差控制在一定范圍之內(nèi),每一個(gè)部件都能正常運(yùn)行,然后再加速鉆進(jìn),對(duì)垂直度進(jìn)行校核貫穿于整個(gè)施工過(guò)程,成孔之后還要在對(duì)鋼筋進(jìn)行安置之前,進(jìn)行井徑的超聲波測(cè)試。
(3) 成孔深度的確定。鉆具鉆孔后,在取出后要及時(shí)對(duì)成孔深度復(fù)核,假如鉆桿的鉆探深度不小于側(cè)繩深度,那么需要重新上面那幾道程序,先鉆孔,再清孔。具體施工過(guò)程中還要對(duì)測(cè)繩遇水容易縮水的問(wèn)題進(jìn)行考慮,所以在使用測(cè)繩時(shí)要先預(yù)濕,然后再重新進(jìn)行標(biāo)定,并且在后續(xù)使用時(shí)隨時(shí)進(jìn)行復(fù)核。
(4)二次清孔的完善。沉放導(dǎo)管和吊放鋼筋籠,這兩道程序之間還有一段時(shí)間,此時(shí)孔內(nèi)泥漿是一種懸浮狀態(tài),沉渣會(huì)慢慢的沉到底部,無(wú)法被混凝土沖擊,最后造成永久性的沉渣,對(duì)樁基工程施工質(zhì)量造成很大啊影響。所以,應(yīng)當(dāng)對(duì)導(dǎo)管在灌注混凝土前進(jìn)行二次清孔,如果沉渣厚度和孔口返漿比重符合設(shè)計(jì)要求,及時(shí)進(jìn)行灌注混凝土,假如其他原因?qū)е聼o(wú)法及時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑,從清孔完成到澆筑混凝土不小于4小時(shí),應(yīng)當(dāng)再次進(jìn)行清孔。
6.2 成樁質(zhì)量的控制
(1)對(duì)原材料的控制。為了保證灌注樁的質(zhì)量,需要對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料及其質(zhì)保書(shū)進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收,假如發(fā)現(xiàn)其二者不符合,應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行復(fù)查,混凝土配置含泥量小于等于2%的中粗砂,同時(shí)含砂率在40%―45%之間,粗骨料的最大粒徑不大于40 mm,避免出現(xiàn)堵管的現(xiàn)象。
(2)配合比的控制。對(duì)配合比進(jìn)行控制是基于混凝土要具有一定的流動(dòng)性,需要提前在試驗(yàn)室對(duì)其配合比進(jìn)行確定,確保混凝土的強(qiáng)度可以符合設(shè)計(jì)要求,主要是由于合理的配合比可以對(duì)混凝土的離析度有一定的減弱。所以,在混凝土澆筑的施工現(xiàn)場(chǎng),混凝土的配合比的確定要對(duì)水泥品種、含水率、砂、石規(guī)格等因素進(jìn)行考慮。
(3)混凝土攪拌時(shí)間及坍落度。為了保障混凝土澆筑的流暢性及連貫性,以及混凝土的澆筑質(zhì)量,對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌時(shí),要對(duì)坍落度和時(shí)間進(jìn)行控制,具體而言攪拌時(shí)間要在實(shí)驗(yàn)室,按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行確定,比如說(shuō)混凝土探路度要不能大于20cm,混凝土灌注到樁頂10米時(shí),坍落度要在15cm,確保樁身混凝土抗壓強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。
7、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,旋挖鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工具有一定的優(yōu)勢(shì),一方面樁側(cè)摩阻力大、孔底沉渣少、環(huán)保、高效以及質(zhì)量可靠等;另一方面,旋挖鉆機(jī)的施工工藝較為新穎,中標(biāo)單價(jià)一般會(huì)很高,然而其實(shí)際成本卻不高,因此對(duì)于施工單位來(lái)說(shuō),這種方法進(jìn)行灌注樁施工存在非常高的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。本文對(duì)有關(guān)旋挖鉆成樁施工工藝及其質(zhì)量通病控制進(jìn)行分析和探討,以期對(duì)于旋挖鉆成樁施工技術(shù)水平的提高,起到一定的理論指導(dǎo)意義。
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關(guān)鍵詞:旋挖鉆機(jī);施工工藝;監(jiān)控措施
1前言
旋挖鉆機(jī)是用回轉(zhuǎn)斗、短螺旋鉆頭或其他作業(yè)裝置進(jìn)行干、濕鉆進(jìn),逐次取土,反復(fù)循環(huán)作業(yè)成孔為基本功能的機(jī)械設(shè)備。該鉆機(jī)也可配置長(zhǎng)螺旋鉆具、套管及其驅(qū)動(dòng)裝置、擴(kuò)底鉆斗及其附屬裝置、地下連續(xù)墻抓斗、預(yù)制樁裝錘等作業(yè)裝置。根據(jù)地質(zhì)條件可采用履帶式、輪式、步履式等行走方式。旋挖鉆機(jī)采用動(dòng)力頭形式,其工作原理是用短螺旋鉆頭或旋挖斗,利用強(qiáng)大的扭矩直接將土或砂礫等鉆渣旋轉(zhuǎn)挖掘,然后快速提出孔外,不依靠泥漿輸送。在不需要泥漿支護(hù)的情況下可實(shí)現(xiàn)干法施工;即使在需要泥漿護(hù)壁的情況下,由于采取了非水介質(zhì)取土,只需要少量泥漿護(hù)壁和清孔,大大減少了泥漿的需求和排放,減少了環(huán)境污染,降低了施工成本,改善了施工環(huán)境,提高了成孔效率;在深厚砂層等特殊地質(zhì)情況下采長(zhǎng)套筒泥漿護(hù)壁旋挖鉆孔灌注樁工藝也比一般的全套筒泥漿護(hù)壁形式節(jié)約造價(jià)和縮短工期,降低作業(yè)難度。同時(shí),鉆機(jī)機(jī)動(dòng)靈活,成孔速度快,施工精度高,環(huán)境污染少,適應(yīng)的地層和施工條件范圍多。
2工程概況
南寧市“環(huán)衛(wèi)公寓”公共租賃房項(xiàng)目位于邕武路3―1號(hào),是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)為環(huán)衛(wèi)工人專(zhuān)門(mén)建造的南寧市2010年為民辦實(shí)事重點(diǎn)工程之一,規(guī)劃用地面積13715平方米,主體建筑為2幢32層的高層住宅樓。建筑主體高度99米,框剪結(jié)構(gòu),其中地面32層,地下3層。地基土脹縮等級(jí)Ⅲ級(jí),主樓為樁筏基礎(chǔ)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)住房1550套,總建筑面積86562平方米,總建設(shè)工期為30個(gè)月。工程所處位置勘察所得地質(zhì)情況由上而下為:素填土、淤泥、全風(fēng)化泥巖、強(qiáng)風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化泥巖。樁端持力層為入中風(fēng)化泥巖不小于2d(d為樁身直徑)。原設(shè)計(jì)樁基成孔為泥漿護(hù)壁鉆孔擴(kuò)底灌注樁,φ1000樁217根(1#樓), φ1200樁165根(2#樓),由于受場(chǎng)地、電力及鉆進(jìn)時(shí)效的限制泥漿護(hù)壁鉆孔擴(kuò)底灌注樁1個(gè)月才施工完成71根(φ1000樁有效長(zhǎng)約28m), 遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了業(yè)主對(duì)工期的要求,為了加快施工進(jìn)度,業(yè)主2010年12月17日組織召開(kāi)了南寧市“環(huán)衛(wèi)公寓”公共租賃住房工程樁基工藝設(shè)計(jì)變更論證會(huì),把泥漿護(hù)壁鉆孔擴(kuò)底灌注樁變更為干作業(yè)旋挖樁,設(shè)計(jì)變更后φ1000樁146根(1#樓)、樁長(zhǎng)不少于29m,φ1200樁165根(2#樓)、樁長(zhǎng)不少于30m。該旋挖樁采用2臺(tái)中聯(lián)250旋挖鉆機(jī)施工,于2011年1月3日開(kāi)工, 至2011年3月16 日完工,在有效工期內(nèi), 旋挖鉆機(jī)樁基成孔、灌注混凝土每天平均完成8根。經(jīng)業(yè)主委托有資質(zhì)的廣西科誠(chéng)建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)科技有限公司按規(guī)定進(jìn)行了旋挖樁單樁抗壓靜載試驗(yàn)及樁身完整性低應(yīng)變檢測(cè), 靜載試驗(yàn)φ1000樁、φ1200樁各3根,低應(yīng)變測(cè)試φ1000樁44根、φ1200樁50根,檢測(cè)結(jié)果全部符合設(shè)計(jì)及施工驗(yàn)收規(guī)范要求。
3施工工藝
3.1施工準(zhǔn)備
根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理布置施工場(chǎng)地,先平整場(chǎng)地、場(chǎng)地準(zhǔn)備、清除雜物、換除軟土、夯打密實(shí)、臨時(shí)用電敷設(shè)、統(tǒng)一規(guī)劃泥漿池等。規(guī)劃行車(chē)路線(xiàn)時(shí),使便道與鉆孔位置保持一定的距離;鉆機(jī)底盤(pán)不宜直接置于不堅(jiān)實(shí)的填土上,以免產(chǎn)生不均勻沉陷;鉆機(jī)的安置應(yīng)考慮鉆孔施工中孔口出土清運(yùn)的方便。
3.2測(cè)量放線(xiàn)
根據(jù)施工圖紙及現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)線(xiàn)控制點(diǎn),采用全站儀坐標(biāo)法來(lái)進(jìn)行樁的中心位置放樣,并打入鋼筋頭;以“十字交叉法”引到四周用短鋼筋作好護(hù)樁。
3.3鉆機(jī)就位
鉆機(jī)就位時(shí),要事先檢查鉆機(jī)的性能狀態(tài)是否良好。保證鉆機(jī)工作正常。
3.4埋設(shè)護(hù)筒
護(hù)筒采用板厚為5mm的鋼板焊接整體式鋼護(hù)筒,直徑為1.4m和1.2m,長(zhǎng)度為3.0m,埋深2.5m,頂部高出地面0.5m。在埋設(shè)護(hù)筒前, 首先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整, 清除雜物。在施工中, 護(hù)筒的埋設(shè)采用旋挖鉆機(jī)靜壓法來(lái)完成。護(hù)筒埋設(shè)后再將樁位中心線(xiàn)通過(guò)四個(gè)控制護(hù)樁引回, 使護(hù)筒中心與樁位中心重合, 并在護(hù)筒上用紅油漆標(biāo)識(shí)護(hù)樁方向線(xiàn)位置, 經(jīng)確認(rèn)護(hù)筒平面位置的偏差不大于50 mm, 傾斜度的偏差不大于1%, 將其四周用粘土填實(shí)。
3.5泥漿制備
鉆機(jī)成孔一般為清水施工工藝或干作業(yè)成孔工藝,無(wú)需泥漿護(hù)壁;若有地下水分布,且孔壁不穩(wěn)定,可采用膨潤(rùn)土泥漿進(jìn)行護(hù)壁。成孔過(guò)程中,泥漿系統(tǒng)應(yīng)定期清理,確保文明施工。泥漿池實(shí)行專(zhuān)人管理、負(fù)責(zé),廢棄泥漿由泥漿車(chē)運(yùn)至渣土場(chǎng)。
3.6鉆進(jìn)成孔
鉆進(jìn)開(kāi)始要放慢旋挖速度, 注意放斗要穩(wěn), 提斗要慢, 特別是在孔口3 m ~6m 段旋挖過(guò)程中要通過(guò)控制盤(pán)來(lái)監(jiān)控垂直度,鉆進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)檢測(cè)垂直度,并隨時(shí)調(diào)整, 做好整個(gè)過(guò)程中的鉆進(jìn)記錄。對(duì)泥漿進(jìn)行護(hù)壁,應(yīng)保持泥漿面始終不低于護(hù)筒頂下0.5m,隨時(shí)根據(jù)不同地質(zhì)情況調(diào)整泥漿指標(biāo)和旋挖速度。
3.7清孔
當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高并經(jīng)檢查符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后, 應(yīng)立即進(jìn)行清孔作業(yè)。
3.8鋼筋籠的制作與吊裝
鋼筋籠設(shè)計(jì)文件和技術(shù)要求采用現(xiàn)場(chǎng)加工制作,加工尺寸嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求進(jìn)行控制。鋼筋籠主筋采用搭接焊連接方式,主筋與加強(qiáng)箍筋采用點(diǎn)焊。鋼筋籠制好后放在平整、干燥的場(chǎng)地上。完成清孔作業(yè)并經(jīng)檢查符合規(guī)定要求后, 應(yīng)及時(shí)、準(zhǔn)確將鋼筋籠吊放在樁孔內(nèi)并固定就位,吊裝下放時(shí),要對(duì)準(zhǔn)孔位,吊直扶穩(wěn),緩慢下沉,避免碰撞孔壁。
3.9樁身混凝土灌注
采用垂直導(dǎo)管施工方法。吊裝混凝土灌注架用萬(wàn)能桿件和型鋼組拼而成,上設(shè)儲(chǔ)料斗一個(gè),保證鉆孔灌注樁拔球時(shí)首批混凝土足夠的儲(chǔ)備量,灌注架另設(shè)起重機(jī)一臺(tái)用來(lái)提升和拆卸導(dǎo)管。安裝鋼筋籠后及時(shí)清孔,在滿(mǎn)足開(kāi)管的首批砼數(shù)量應(yīng)滿(mǎn)足導(dǎo)管埋入砼深度和規(guī)范要求要求后灌注(水下)混凝土。開(kāi)始灌注時(shí),拔球后,保證埋深不小于1.0m。正常灌注時(shí),保證導(dǎo)管埋入混凝土深度不小于2m~6m,并連續(xù)灌注完成。灌注過(guò)程中,要準(zhǔn)確控制導(dǎo)管的埋深,埋深測(cè)量可采用同步多測(cè)點(diǎn)的辦法,避免產(chǎn)生測(cè)量錯(cuò)誤。埋深過(guò)小會(huì)使導(dǎo)管外混凝土上部的泥漿卷入混凝土形成夾泥;過(guò)大則會(huì)使混凝土不易流出導(dǎo)管翻漿,還可能形成樁周?chē)幕炷脸霈F(xiàn)離析或形成空洞,使樁的有效直徑減小,還可能使混凝土面不均勻上升,形成死角區(qū)。在每次下料后,都應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定混凝土面上升高度,計(jì)算導(dǎo)管埋深,做好記錄,從而確定導(dǎo)管拆卸的節(jié)數(shù),防止導(dǎo)管拔出混凝土面形成斷樁。樁頭標(biāo)高要求灌注樁頂應(yīng)比設(shè)計(jì)高0.5m~1.0m,多余部分在筏板施工前鑿除。
4主要監(jiān)控措施
4.1施工準(zhǔn)備
要求施工單位依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算各樁位的坐標(biāo),并確定每個(gè)樁孔與相鄰控制點(diǎn)的位置關(guān)系,經(jīng)復(fù)核無(wú)誤后在場(chǎng)區(qū)內(nèi)實(shí)地放出,同時(shí)以樁中心為交點(diǎn),在縱向和橫向方向埋設(shè)好護(hù)樁,經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核符合要求并簽字同意后方可進(jìn)行下步施工(同時(shí)做好引樁工作)。
4.2樁基成孔
4.2.11檢查樁孔直徑、樁孔深度檢查
分別制作φ1000及φ1200樁孔樁基鋼筋檢孔器,檢孔器長(zhǎng)4m。檢測(cè)時(shí),用吊車(chē)將檢孔器吊起,把測(cè)繩的零點(diǎn)系于檢孔器的頂端,使檢孔器的中心、孔的中心與起吊鋼絲繩的中心處于同一鉛垂線(xiàn)上,慢慢放入孔中,通過(guò)測(cè)繩的刻度加上檢孔器4m 的長(zhǎng)度判斷其下放位置。如果能直通孔底,表明鉆孔樁成孔直徑合格,如中途遇阻則表明在遇阻部位有縮徑或孔傾斜現(xiàn)象,則需重新下鉆頭處理。
4.2.2孔底沉渣厚度檢查
成孔后,用攝像頭檢查孔底(無(wú)水孔位),測(cè)繩(錘)測(cè)量孔深及孔底沉渣厚度,孔底沉渣厚度不應(yīng)大于100 。如果孔底沉渣厚度超過(guò)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),要分析原因,采取孔底清土措施。嚴(yán)禁用超鉆的方式代替清孔,因?yàn)檫@將會(huì)極大地降低樁端的承載力,也容易因泥漿相對(duì)密度過(guò)大而造成夾泥或斷樁。
4.3鋼筋籠的制作安裝
按照設(shè)計(jì)文件和技術(shù)要求在現(xiàn)場(chǎng)制作鋼筋籠, 所用鋼筋應(yīng)有出廠(chǎng)合格證明及經(jīng)見(jiàn)證取樣檢驗(yàn)合格后方可使用,鋼筋籠的綁扎、焊接制作應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。吊裝時(shí)要有保證鋼筋籠不彎曲變形的措施,下放后的鋼筋籠中心應(yīng)與孔位中心重合,調(diào)整鋼筋籠上端中心線(xiàn)與樁位中心線(xiàn)重合后固定在護(hù)筒井口架橫梁上。鋼筋保護(hù)層的控制,應(yīng)事先采用混凝土墊塊固定于鋼筋籠外側(cè),下放鋼筋籠時(shí),須緩慢下放,防止碰撞孔壁引發(fā)塌孔事故。
4.4混凝土灌注
清孔、下鋼筋籠后,立即灌注混凝土。灌注應(yīng)盡量縮短時(shí)間,連續(xù)作業(yè),確保首批灌注的混凝土初凝時(shí)間不早于灌注樁全部混凝土灌注完成時(shí)間。對(duì)水下部分混凝土澆筑的導(dǎo)管吊裝前先試拼,并進(jìn)行水密性試驗(yàn),試驗(yàn)壓力不小于孔底靜水壓力的1.5倍,導(dǎo)管接口應(yīng)連接牢固、封閉嚴(yán)密,?;炷翝仓?dǎo)管位置應(yīng)保持居中,安裝時(shí)要固定在樁的中心,上部安裝儲(chǔ)料漏斗, 導(dǎo)管下口與孔底保留30~50cm左右?;炷凉嘧⑦^(guò)程中,要隨時(shí)檢查孔內(nèi)混凝土面的高度位置,掌握好拆除導(dǎo)管時(shí)間,使導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)深度始終保持在2m~6m內(nèi),并做好每根樁的混凝土澆筑記錄,督促施工單位按規(guī)定每根樁留置混凝土試塊1組。
4.5安全監(jiān)控
除了常規(guī)的安全措施外,還應(yīng)針對(duì)旋挖鉆機(jī)的特點(diǎn)采取以下安全措施
4.5.1在施工區(qū)或內(nèi)設(shè)置混凝土便道,保證鉆機(jī)重型起重機(jī)、商砼運(yùn)輸車(chē)的安全。
4.5.2旋挖鉆機(jī)施工時(shí),應(yīng)保證機(jī)械穩(wěn)定、安全作業(yè),必要時(shí)可在場(chǎng)地輔設(shè)能保證其安全行走和操作的鋼板或墊層(路基板)。
4.5.3作業(yè)前應(yīng)檢查各轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)正常,主要部位連接螺栓無(wú)松動(dòng),鋼絲繩磨損情況應(yīng)符合規(guī)定,磨損超過(guò)有關(guān)規(guī)定的應(yīng)及時(shí)更換。
4.5.4作業(yè)前應(yīng)檢查因故停鉆和鉆機(jī)閑置時(shí)需將鉆具提出孔外關(guān)落放地面,鋼護(hù)筒閑置時(shí)應(yīng)放在堅(jiān)實(shí)的地面上。
4.5.5凝土灌注完畢后對(duì)于低于現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高的樁孔孔口,要及時(shí)采取措施進(jìn)行回填,不能及時(shí)回填的,應(yīng)加蓋并設(shè)防護(hù)欄桿和警告標(biāo)志。
關(guān)鍵詞:深基坑;開(kāi)挖技術(shù);施工技術(shù)
Abstract: Deep Foundation Pit Excavation with large depth, area, which brings difficulties to support system; in the soft soil in excavation will generate larger displacement and settlement, on the surrounding buildings, municipal facilities and underground pipeline caused; because the long construction period, narrow space, rainfall, stacking weights on the stability of foundation pit will have a negative impact, this combination of trees Ridge Tunnel deep foundation pit engineering construction project specific circumstances, adopt the corresponding construction technology, ensure the safety, quality, schedule the completion of the works within the scope of the project.
Key words: deep foundation pit; excavation; construction technology
中圖分類(lèi)號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
工程簡(jiǎn)介
樹(shù)木嶺隧道進(jìn)口明挖段里程范圍為DK1+440~DK1+800,分十一節(jié)和一個(gè)工作井,DK1+440~DK1+780節(jié)點(diǎn)編號(hào)為JK01~JK11,DK1+781~DK1+800為工作井,全長(zhǎng)360m,開(kāi)挖深度在4.5~16.4之間。基坑采用鉆孔灌注樁+旋噴止水樁圍護(hù)結(jié)構(gòu),坑內(nèi)采用混凝土支撐+鋼支撐的坑內(nèi)支護(hù)方式。
明挖段旋噴止水樁為Φ600@400,鉆孔灌注樁為Φ1000@1200。DK1+440~DK1+500段設(shè)一道鋼管支撐,DK1+500~DK1+590段設(shè)兩道鋼管支撐,DK1+590~DK1+781段設(shè)三道支撐,DK1+781~DK1+800段設(shè)四道支撐,除DK1+690~DK1+800段第一道支撐采用鋼筋砼支撐外,其余均采用鋼管支撐。冠梁高度為1m,全長(zhǎng)772m。
一、深基坑開(kāi)挖現(xiàn)狀
城市中的建筑密度隨著城市現(xiàn)代化的推進(jìn)而增大,隨著高層建筑的不斷興建,深基坑開(kāi)挖支護(hù)問(wèn)題日益突出,因而深基坑開(kāi)挖支護(hù)及對(duì)鄰近建筑、道路及設(shè)施的影響日益為工程師們所關(guān)注,研究開(kāi)發(fā)出許多好的措施。但是基坑開(kāi)挖深度越來(lái)越深,開(kāi)挖環(huán)境日益復(fù)雜,設(shè)計(jì)及施工人員經(jīng)常遇到新的問(wèn)題及新的挑戰(zhàn),從而使基坑工程的成功率降低。尤其在上海、深圳等大城市,事故發(fā)生率更高。上海在一年之中就發(fā)生近四十例基坑事故,上海廣東路某基坑事故,導(dǎo)致交通主干線(xiàn)廣東路下陷1.8m,致使各種地下管線(xiàn)產(chǎn)生嚴(yán)重破壞,煤氣泄露產(chǎn)生爆炸,當(dāng)場(chǎng)熏倒二十多人,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)五千多萬(wàn)元,造成了極壞的社會(huì)影響。
二、長(zhǎng)株潭深基坑地質(zhì)及相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)
樹(shù)木嶺隧道進(jìn)口明挖段兩側(cè)為長(zhǎng)沙車(chē)輛段既有軌道,地質(zhì)以填土層、粉質(zhì)粘土層為主。填土層:厚1~9.5m,稍密,成分以粉質(zhì)粘土塊、礫石為主,偶見(jiàn)混凝土塊與生活垃圾;粉質(zhì)粘土層:硬塑,切面較光滑,土質(zhì)較均勻,局部土質(zhì)不均勻,含少量礫石,偶見(jiàn)鐵錳質(zhì)氧化物。下伏基巖為泥質(zhì)粉砂巖,強(qiáng)風(fēng)化為主,巖質(zhì)較軟,多呈塊狀、碎石狀,少量弱風(fēng)化、呈柱狀。
本區(qū)間松散孔隙水類(lèi)型含水層頂面埋深介于地表下1.75~8.52米,主要為湘江二級(jí)階地的第四系中更新統(tǒng)圓礫、卵石含水層組成,上部多為網(wǎng)紋紅白土不透水層相隔,地下水具弱承壓性,水頭變化幅度2~5米,為地下水徑流區(qū),主要接受大氣降水及地表水補(bǔ)給,與湘江河水呈互補(bǔ)關(guān)系,水力坡度小,逕流條件隨遠(yuǎn)離湘江近湘江逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)。
本區(qū)間基巖巖性為中厚層狀的白堊系泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、礫巖類(lèi),巖層平緩,構(gòu)造基本不發(fā)育,除淺部因受風(fēng)化作用而形成風(fēng)化裂隙,含不穩(wěn)定的基巖裂隙水外,可視為相對(duì)隔水層。
本場(chǎng)地地下水主要為第四系砂卵石層中的孔隙潛水及強(qiáng)~中風(fēng)化基巖裂隙水??辈鞙y(cè)得各鉆孔中潛水位初見(jiàn)水位埋深0.3~7.2m,相當(dāng)標(biāo)高為34.01~39m;潛水穩(wěn)定水位埋深0.05~10.7m,相當(dāng)標(biāo)高為31.91~35.5m。
三、長(zhǎng)株潭深基坑施工特點(diǎn)及注意事項(xiàng)
(1)旋噴樁施工前必須確定以下旋噴參數(shù):旋噴速度、提升速度、噴嘴直徑等。
(2)旋噴樁管達(dá)到預(yù)定深度后,應(yīng)進(jìn)行高壓射水試驗(yàn),合格后方可噴射漿液,待達(dá)到預(yù)定壓力排量后,再逐漸提升旋噴管,深層旋噴時(shí)應(yīng)先噴漿后旋噴和提升,防止注漿管扭斷。
(3)旋噴冒漿處理
旋噴時(shí)高壓噴射流在地基中切削土體,其加固范圍就是噴射距離加上滲透部分長(zhǎng)度為半徑的圓柱體。一部分細(xì)小的土粒被噴射漿液所置換,隨著液流被帶到地面上(俗稱(chēng)冒漿),其余與漿液攪拌混合。
在旋噴過(guò)程中往往有一定數(shù)量土粒隨著一部分漿液沿著注漿管冒出地面,通過(guò)對(duì)冒漿觀(guān)察,冒漿量小于注漿量20%為正?,F(xiàn)象,超過(guò)20%或完全不冒漿者,應(yīng)查明原因,采取相應(yīng)的措施。
地層中有較大的空隙而引起不冒漿,則可在漿液中摻加適量的速凝劑,使?jié){液在一定范圍內(nèi)凝固。另外,還可在空隙地段增大注漿量,填滿(mǎn)空隙,再繼續(xù)正常旋噴。冒漿量過(guò)大是有效噴射范圍與注漿量不適應(yīng)所致,可采取提高噴射壓力、適當(dāng)縮小噴嘴直徑、加快提升和旋噴速度等措施,減小冒漿量。
(4)在插管旋噴過(guò)程中,要注意防止噴嘴被堵,壓力和流量必須符合設(shè)計(jì),否則要拔管清洗,再重新進(jìn)行插管和旋噴。使用雙噴嘴時(shí),若一個(gè)噴嘴被堵,則用復(fù)噴方法繼續(xù)施工。插管過(guò)程中,為防止泥砂堵塞,可邊射水邊插管,水壓力控制在1MPa,高壓水噴嘴要用塑料布包裹,以免泥土堵塞。
(5)選用水泥應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)及過(guò)篩,其細(xì)度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)篩(孔徑0.08mm)的篩余量不大于15%,漿液攪拌后不得超過(guò)4 小時(shí),當(dāng)超過(guò)時(shí)應(yīng)經(jīng)專(zhuān)門(mén)試驗(yàn),證明其性能符合要求方可使用。
(7)鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷,拆卸鉆桿要保持鉆桿有0.3m搭接長(zhǎng)度,以免旋噴固結(jié)體脫節(jié)。中途機(jī)械發(fā)生故障時(shí),應(yīng)停止提升和旋噴,以防斷樁。并應(yīng)立即檢查,排除故障。為提高旋噴樁承載能力,在樁底部1m 范圍內(nèi)應(yīng)采取較長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的措施。
(8)當(dāng)采用水泥漿進(jìn)行旋噴時(shí),在漿液與土攪拌混合的凝固過(guò)程中,由于漿液析水作用,一般均有不同程度收縮,造成固結(jié)時(shí)出現(xiàn)凹陷(凹陷通常在樁頂0.3~1m 之間),深度隨土質(zhì)、漿液析出、固體直徑等因素而異,當(dāng)樁頭凹陷量大對(duì)土加固及防滲影響大,應(yīng)采取靜壓注漿補(bǔ)強(qiáng)。
(10)旋噴樁施工完成后,不能隨意堆放重物,防止旋噴樁變形。
四、總結(jié)長(zhǎng)株潭深基坑施工技術(shù)
目前,該明挖斷開(kāi)挖已全部完成,根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果顯示,監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平位移、鋼支撐軸力等數(shù)據(jù)均在控制值范圍內(nèi)。根據(jù)上述關(guān)于城際鐵路深基坑開(kāi)挖施工技術(shù)的探討和分析,說(shuō)明了深基坑開(kāi)挖的困難及所需要解決的問(wèn)題,同時(shí),我們施工技術(shù)人員應(yīng)該不斷探索、創(chuàng)新,利用新的施工技術(shù)和方法,來(lái)提高施工效益和施工安全。
參考文獻(xiàn):
[1]杜金龍,楊敏.軟土基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近基坑影響的時(shí)效分析[J].巖土工程學(xué)報(bào),2008(7):1038-1043.
關(guān)鍵詞:深基坑;流砂;處理方案;總結(jié)經(jīng)驗(yàn)
Abstract: with the process of the construction of the city steadily, urban area of the limitations of deep foundation pit engineering is more and more. From engineering example to see, most sites within the scope for clay soil, silty clay soil, powder give priority to, its physical properties, soil moisture content changes with the state and change. Construction site surrounding environment change and foundation pit construction process under different conditions such as changing many uncertainties, in the process of deep foundation pit excavation of a possible foundation pit deformation, instability, den water gushing, chung sand and cause surrounding ground subsidence, cracking and other environmental engineering geological problems.
Keywords: deep foundation pit; Flow sand; A plan to deal with; Summarizing the experience
中圖分類(lèi)號(hào):TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
無(wú)錫某送電線(xiàn)路工程項(xiàng)目8#井為地下二層接收井,設(shè)計(jì)外半徑為5.9m,凈高原設(shè)計(jì)為11.8m,(后設(shè)計(jì)修改為12.5m)。設(shè)計(jì)開(kāi)挖深度為13.388m,(實(shí)際開(kāi)挖深度為14.676m,因設(shè)計(jì)原地面標(biāo)高為3.712m,實(shí)測(cè)原地面標(biāo)高為5.0m)。根據(jù)工程基坑深度、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、工程地質(zhì)等情況,設(shè)計(jì)采用43根Φ800mm的鉆孔灌注樁為圍護(hù)結(jié)構(gòu)、74根Φ800mm的高壓旋噴樁為止水帷幕和三道混凝土支撐的支護(hù)結(jié)構(gòu)形成
2011年12月23日,在第三道圈梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,進(jìn)行第三道圈梁與底板墊層之間的開(kāi)挖,在開(kāi)挖深度距底板墊層約1.0m-1.4m時(shí),圍護(hù)結(jié)構(gòu)的灌注樁間隙之間出現(xiàn)大量的流砂現(xiàn)象。
根據(jù)分析造成流砂的原因一是地質(zhì)問(wèn)題:由勘察資料揭示8#井的底板墊層正處于⑤層砂質(zhì)粉土中,其特點(diǎn)是顆粒組成均勻,搖振反應(yīng)迅速,干強(qiáng)度及韌性低,局部巖性接近或?yàn)榉凵?,濕度等?jí)為濕,在動(dòng)水壓力的作用下極易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。
原因二:原設(shè)計(jì)作為止水帷幕的高壓旋噴樁的樁長(zhǎng)為25.512m,在施工過(guò)程中,由于根據(jù)總包單位的建議,進(jìn)行優(yōu)化方案,將旋噴樁樁長(zhǎng)修改為15.188m,可能由于樁長(zhǎng)較短,導(dǎo)致流砂從旋噴樁底部順著灌注樁間隙向上涌。
原因三:根據(jù)設(shè)計(jì),高壓旋噴樁與鉆孔灌注樁之間應(yīng)該沒(méi)有間隙,但由于先行施工的鉆孔灌注樁沒(méi)有采用護(hù)筒,樁頭形成“蘑菇”形狀,高壓旋噴樁無(wú)法靠緊鉆孔灌注樁施工,導(dǎo)致二者之間產(chǎn)生空隙出現(xiàn)流砂現(xiàn)象。
原因四:根據(jù)地質(zhì)勘察資料,8#井位置的初見(jiàn)水位標(biāo)高為3.1m, 穩(wěn)定水位標(biāo)高為1.5m??辈旖Y(jié)論與建議顯示,在基礎(chǔ)施工中,宜采用相應(yīng)的降水、排水以防止產(chǎn)生坑壁坍塌、涌土流砂等環(huán)境巖土工程問(wèn)題。但在施工過(guò)程中,總包沒(méi)有要求在圍護(hù)周?chē)M(jìn)行降水處理。由于基坑較深,水壓過(guò)大,導(dǎo)致基坑流水帶動(dòng)粉土以致出現(xiàn)流砂現(xiàn)象。
原因五:施工質(zhì)量問(wèn)題:其一在高壓旋噴樁施工過(guò)程中,由于機(jī)械經(jīng)常出現(xiàn)故障問(wèn)題,維修時(shí)間過(guò)長(zhǎng),此前施工的旋噴樁與此后施工的旋噴樁無(wú)法較好的連接,產(chǎn)生間隙,可能導(dǎo)致出現(xiàn)流砂現(xiàn)象;其二鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)邊間距為12cm,由于施工過(guò)程中的誤差,施工完成后的樁邊距有個(gè)別過(guò)大,達(dá)到25cm-35cm之間。間距過(guò)大是引起流砂現(xiàn)象的原因之一。
處理方案:由于該井的位置西側(cè)45米是城際高鐵,南側(cè)10米是市政道路,流砂
位置主要是位于灌注樁間隙,地面已有一定程度的下沉現(xiàn)象,經(jīng)研究采用雙液注漿方案進(jìn)行堵漏。該工法施工不僅使用與堵漏工程和巖基的斷裂破碎,也可以使用與軟土地基加固,尤其對(duì)在市區(qū)建筑群地下施工,保護(hù)重要建筑管線(xiàn)或地下基坑開(kāi)挖附近的重要管線(xiàn)以及控制不均勻沉降,防止破裂效果顯著。其特點(diǎn)是具有良好的流動(dòng)性、觸變性和擴(kuò)散性,漿液初凝時(shí)間快且具有可調(diào)性,可以縮短土體沉降穩(wěn)定時(shí)間,控制地面不均勻沉降具有明顯效果,在瞬間內(nèi)能起到強(qiáng)化和加固作用。
經(jīng)驗(yàn)總結(jié):當(dāng)前許多高層建筑物基礎(chǔ)部分挖深越來(lái)越大,這樣相應(yīng)地要求在對(duì)建筑物的深基坑圍護(hù)和基坑的止水帷幕施工提出了更高的施工要求。在深基坑止水帷幕的設(shè)計(jì)和施工上,必須針對(duì)工程具體特點(diǎn)和施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的異常情況及時(shí)進(jìn)行處理,當(dāng)在施工中如果發(fā)生漏水現(xiàn)象,必須采取斷然可靠的止水措施,堅(jiān)決避免出現(xiàn)大量夾泥的漏水現(xiàn)象,避免對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身和周?chē)ㄖ锏幕A(chǔ)造成損害以及可能帶來(lái)的其它不可預(yù)料的損失。
(1)結(jié)合工程相關(guān)的地質(zhì)勘探資料、地質(zhì)剖面圖以及地下水位等土層的相關(guān)參數(shù)資料,并分析各個(gè)土層的技術(shù)參數(shù),特別是最薄弱土層的技術(shù)資料要深入的了解認(rèn)識(shí),全面了解掌握這些地質(zhì)資料,為采取合理的應(yīng)急措施做好準(zhǔn)備。
(2)根據(jù)設(shè)計(jì),在止水帷幕施工工程中,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工,對(duì)每個(gè)工序仔細(xì)認(rèn)真檢查,對(duì)施工情況一定要做詳盡記錄,及時(shí)排除施工異常情況,必要時(shí)需對(duì)薄弱土層進(jìn)行預(yù)先注漿加固防漏,可采用高水速凝材料,及解決了滲漏問(wèn)題,又加固了地基,一舉兩得。
(3)假如在施工中發(fā)現(xiàn)基坑側(cè)壁出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,根據(jù)漏水口的位置、標(biāo)高、以及該處土層得土質(zhì)情況、出水量大小、出水處管道是否連通等實(shí)際情況,由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員分析,商定止漏辦法,特別是薄弱土層的滲漏出水口,一定高度重視,不能忽視。
4)在深基坑施工過(guò)程中,應(yīng)采取相應(yīng)的降水方案。降水措施可以防止基坑邊坡和基底得滲水,增加基底的穩(wěn)定性,消除滲透力的影響,防止流砂產(chǎn)生。減少土體的含水率,提高土體的固結(jié)程度,增加地基的抗剪強(qiáng)度。
(5)采用雙液注漿法不但阻斷滲水通道,并且及時(shí)持續(xù)、有效的解決了漏水問(wèn)題。該方法施工簡(jiǎn)單、方便的優(yōu)點(diǎn),并且具有止水效果好、持效時(shí)間長(zhǎng)、徹底阻斷漏水通道的優(yōu)點(diǎn),其成功關(guān)鍵在于徹底截?cái)嗦┧贰?/p>
結(jié)束語(yǔ):
基坑滲漏處理不確定因素多,風(fēng)險(xiǎn)大,在處理中應(yīng)疏堵相結(jié)合。必須確定專(zhuān)項(xiàng)治理的領(lǐng)導(dǎo)小組及組織機(jī)構(gòu)成員,明確處理程序,根據(jù)實(shí)際情況及早確定處理方案,方案實(shí)施中要保證施工質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】?jī)?yōu)化選擇、施工方案 、重要意義
中圖分類(lèi)號(hào):TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
項(xiàng)目管理是施工的全過(guò)程管理,其目的是通過(guò)對(duì)施工全過(guò)程的管理,以降低項(xiàng)目成本,追求項(xiàng)目效益最大化。而經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的取得是項(xiàng)目管理的核心,是企業(yè)永恒的主題。科學(xué)選擇合理的施工方案不但會(huì)提高項(xiàng)目管理的經(jīng)濟(jì)效益,也會(huì)對(duì)項(xiàng)目的社會(huì)效益產(chǎn)生巨大影響。
一、工程背景
拉薩納金大橋是規(guī)劃的“拉薩市第一大橋”,位于拉薩市的東郊,溝通了拉薩河兩岸。大橋3個(gè)主墩共51根樁位于拉薩河河床內(nèi),根據(jù)勘察結(jié)果,地基主要為第四系沖洪積卵石土及含卵石粗砂土,卵石層主要由卵石、圓礫及砂粒組成,呈圓形、亞圓形,磨圓度較好,類(lèi)似地質(zhì)適合沖擊鉆成孔。
拉薩河汛期為每年6月初,如采用沖擊鉆施工,技術(shù)難度小,但一個(gè)承臺(tái)(11.60m×26.10m)上最多只能擺放四臺(tái)沖擊鉆,完成一個(gè)主墩17根樁基需要5個(gè)循環(huán)周期,最快也要80天。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況最早也要3月份開(kāi)鉆,采用沖擊鉆成孔汛期前根本無(wú)法完成主墩施工;采用旋挖鉆施工,技術(shù)難度大,成樁時(shí)間短,環(huán)境污染少,2臺(tái)旋挖鉆完成主墩51根樁最多一個(gè)月,工期大大縮短。但拉薩地區(qū)從修建大型橋梁以來(lái),至今仍然采用傳統(tǒng)的沖擊鉆施工,無(wú)旋挖鉆施工成樁的成功先例,采用旋挖鉆施工風(fēng)險(xiǎn)較大,但經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察試樁,成功的可能性也很大。
二、經(jīng)濟(jì)效益比選
根據(jù)工期和施工場(chǎng)地限制如果使用沖擊鉆施工方案在汛期來(lái)臨前完成3個(gè)主墩51根樁基(樁徑φ1.8m,樁長(zhǎng)42m/根)的施工需要進(jìn)場(chǎng)沖擊鉆機(jī)12臺(tái),如果使用旋挖鉆施工只需要進(jìn)場(chǎng)2臺(tái),最多一個(gè)月即可完工。
1、采用沖擊鉆施工成本費(fèi)用為:①電費(fèi):每個(gè)沖擊鉆整套設(shè)備總功率約為50KW,每小時(shí)耗電50度,拉薩電網(wǎng)收費(fèi)1元/度,沖擊鉆成孔平均每根樁成孔需要16天,故每根樁基平均所需電費(fèi)約16×24×50×1=19200元/根。②泥漿費(fèi)用:樁基使用粘土摻加量為180m3/根(125元/m3),均為一次性使用,每根樁基需要外運(yùn)粘土22500元/根。③成孔施工費(fèi):1250元/m×42m=52500元/根。其它可能發(fā)生的費(fèi)用:由于主墩區(qū)域面積固定,沖擊鉆工藝要求間隔進(jìn)行,避免發(fā)生穿孔現(xiàn)象,完成主墩施工至少需要4輪沖擊鉆施工,屆時(shí)如果沒(méi)有及時(shí)完成樁基施工,汛期來(lái)臨就必須采用鋼圍堰完成后續(xù)的基礎(chǔ)施工,其增加的相關(guān)費(fèi)用將不會(huì)低于100萬(wàn)元。
采用沖擊鉆施工,汛期來(lái)臨前完成3個(gè)主墩51根樁基發(fā)生的費(fèi)用為:(24000+22500+52500)×51/10000=504.9萬(wàn)元。如果汛期來(lái)臨前沒(méi)有及時(shí)完成樁基施工,需要使用鋼圍堰完成后續(xù)的基礎(chǔ)施工,成本將更大。
2、采用150型旋挖鉆施工成本費(fèi)用為:①油耗費(fèi):150型旋挖鉆平均每小時(shí)耗油21升,每根樁基平均耗時(shí)20小時(shí),約420L柴油,按當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格8元/升計(jì)算,平均每根樁基耗油約3360元/根。②泥漿費(fèi)用:鉆孔所需泥漿160m3/根,需粘土12m3(125元/m3)、膨潤(rùn)土17.6t(1250元/t)、純堿352kg(150元/kg)、纖維素88kg(350元/50kg),泥漿成本25172元,泥漿泵電費(fèi)1800元/根,三個(gè)主墩共用一個(gè)大的泥漿池,其循環(huán)利用,考慮損耗、返回泥漿的處理及循環(huán)周期,2臺(tái)旋挖鉆同時(shí)施工平均需要泥漿成本20000元/根;③成孔施工費(fèi)用1100元/m×42m=46260元/根。
采用旋挖鉆施工,完成3個(gè)主墩51根樁基發(fā)生的費(fèi)用為:(3360+20000+1800+46260)×51/10000=364.262萬(wàn)元??晒?jié)約直接成本504.9-364.262=140.638萬(wàn)元,還不包括沖擊鉆泥漿污染拉薩河、工期延誤等不確定因素造成的損失。
3、通過(guò)以上兩種方案對(duì)比分析可知,雖然采用旋挖鉆施工,技術(shù)難度大,施工風(fēng)險(xiǎn)大。但是綜合考慮工期要求和經(jīng)濟(jì)效益,更重要的是能夠突破地區(qū)傳統(tǒng)的施工安排,對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度管理有質(zhì)的提高,項(xiàng)目最終選擇了旋挖鉆成樁施工,克服了重重困難研配出適用本工程地質(zhì)要求的復(fù)合型新型泥漿,成功使用旋挖鉆成樁順利完成了拉薩納金大橋的樁基施工。
三、社會(huì)效益評(píng)價(jià)
在地區(qū),大型橋梁的建設(shè)還處于發(fā)展階段,橋梁形式單一,特大橋擁有量較少,樁基還普遍采用沖擊鉆施工,工期長(zhǎng)、成本高、污染重。旋挖鉆施工研究的成功,改變了這種現(xiàn)狀,縮短工期、降低投入、減少污染,特別是在縮短工期方面,完全突破了地區(qū)傳統(tǒng)的施工安排,對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度管理有質(zhì)的提高。同時(shí),泥漿的回收再利用,不但節(jié)約了成本,且根本上保護(hù)了高海拔地區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境。
目前,該工藝已經(jīng)大面積用于納金大橋的引橋樁基施工,同時(shí)拉薩市中心多個(gè)大型商場(chǎng)和辦公大樓已經(jīng)開(kāi)始采用旋挖鉆進(jìn)行基礎(chǔ)施工,不但工期大大縮短,而且節(jié)約了大量資金。由于拉薩納金大橋旋挖鉆施工研究的成功,得到了拉薩地區(qū)業(yè)主方的高度認(rèn)可,為我公司立足奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
四、結(jié)束語(yǔ)
樁基礎(chǔ)是目前建筑工程中常用的重要基礎(chǔ)形式之一,其中鉆孔灌注樁由于施工工藝成熟、安全性高、底層適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),在工程中得到了廣泛應(yīng)用,尤其是超高層建筑及鐵路橋梁等工程。但由于傳統(tǒng)的鉆孔機(jī)械主要為回轉(zhuǎn)循環(huán)類(lèi)鉆機(jī)和沖抓類(lèi)鉆機(jī),收鉆機(jī)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工工藝特點(diǎn),鉆進(jìn)速度較慢,并且在施工過(guò)程中循環(huán)泥漿、噪聲等的污染較大。近年來(lái),在許多工期要求較緊的項(xiàng)目或者環(huán)保要求較高的市區(qū)工程施工中,一種新型的鉆機(jī)—旋挖鉆機(jī)正在逐步取代傳統(tǒng)鉆機(jī),在工程施工中發(fā)揮著重要的作用。
由于旋挖鉆機(jī)是一種新型的施工設(shè)備,施工過(guò)程中一些施工參數(shù)不容易很快掌握,經(jīng)常導(dǎo)致施工中出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題,先根據(jù)我公司的一些工程施工經(jīng)驗(yàn),從以下幾個(gè)方面總結(jié)闡述一下旋挖樁的施工注意事項(xiàng),以供參考。
1 施工場(chǎng)地
施工前認(rèn)真清除地表植被、雜物、積水、更換淤泥,夯填密實(shí),不允許有坑洼地段,確保場(chǎng)地平整,鉆機(jī)行走平穩(wěn);地穩(wěn)固,承載力滿(mǎn)足鉆機(jī)要求。
2 鉆位放樣
對(duì)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑淖鴺?biāo)等有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核,確認(rèn)無(wú)誤后采用全站儀進(jìn)行樁位放樣;樁中心放樣完畢后,做好護(hù)樁標(biāo)記,根據(jù)地面土層的軟硬程度,確定保護(hù)樁的多少。
3 護(hù)筒埋設(shè)
護(hù)筒埋設(shè)時(shí)為止偏差不大于7cm,傾斜度不大于2%,護(hù)筒底部和四周所填粘質(zhì)土必須分層夯實(shí),護(hù)筒內(nèi)泥漿要高出護(hù)筒底部,埋設(shè)完畢后,復(fù)測(cè)護(hù)筒中心偏位,滿(mǎn)足要求后在護(hù)筒口做好標(biāo)記。
4 泥漿制備
旋挖鉆機(jī)施工中,鉆進(jìn)速度較快,當(dāng)自然泥漿稠度不能滿(mǎn)足施工要求時(shí),應(yīng)備足造漿粘土,制備泥漿的設(shè)備采用泥漿攪拌機(jī);根據(jù)施工場(chǎng)地實(shí)際情況、樁位分布情況等,選擇合適的位置開(kāi)挖或砌筑泥漿池,要保證泥漿池的穩(wěn)固性和抗?jié)B透性。
根據(jù)土層的特點(diǎn),確定合理的鉆孔泥漿性能指標(biāo),主要從泥漿的比重、粘度、含砂率這三個(gè)方面考慮。
泥漿的比重越大,護(hù)臂越穩(wěn),懸浮鉆碴的能力越大。但對(duì)鉆頭運(yùn)動(dòng)的阻力加大,鉆進(jìn)速度降低,因而應(yīng)該選取合理的泥漿比重。
粘度大,攜帶鉆碴的能力強(qiáng),鉆碴不易離析沉淀,但大粘度泥漿不易被鉆頭上下攪動(dòng),因而應(yīng)該選取合理的泥漿粘度。
含砂率越小越好,含砂率大,鉆孔設(shè)備磨耗大,且易埋鉆。
5 鋼筋籠制作
鋼筋籠采用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度現(xiàn)場(chǎng)制作,孔口起吊安裝。鋼筋籠制作長(zhǎng)度應(yīng)注意將孔口搭接焊接頭長(zhǎng)度計(jì)算在內(nèi),鋼筋籠一每套成品作為一個(gè)驗(yàn)收批,檢查合格后做好編號(hào)并標(biāo)注合格標(biāo)志。
6 鉆機(jī)定位
對(duì)于場(chǎng)地較軟區(qū)域的樁位,首先要修筑平整、穩(wěn)固的鉆機(jī)平臺(tái),保證足夠的地基承載力;鉆頭直徑最好比樁徑略小。鉆機(jī)放在樁位旁預(yù)先安放好的枕木上,安裝后的底座和頂端應(yīng)平穩(wěn),在鉆進(jìn)過(guò)程中不應(yīng)產(chǎn)生位移或沉陷。鉆機(jī)行使就位后,調(diào)整筒鉆鉆頭位置,精確對(duì)中于護(hù)筒十字線(xiàn)中心,同時(shí)鉆機(jī)記錄對(duì)中位置。
7 鉆進(jìn)出渣
開(kāi)鉆前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作就緒后,即可開(kāi)始鉆孔施工;旋挖鉆機(jī)鉆孔過(guò)程中,在孔口注漿即可,部分泥漿隨筒鉆出渣而排出,損耗較大,需要隨時(shí)觀(guān)察孔內(nèi)泥漿標(biāo)高,并隨時(shí)添加。旋挖鉆機(jī)出渣需要裝載機(jī)及運(yùn)渣車(chē)輛配合,及時(shí)將鉆渣轉(zhuǎn)移到指定堆放場(chǎng)地。
8 成孔驗(yàn)收
鉆進(jìn)到位后,將孔口附近的鉆渣及泥漿等全部清除干凈;對(duì)成孔進(jìn)行驗(yàn)收,主要檢查泥漿性能指標(biāo)、復(fù)核護(hù)筒中心偏位及標(biāo)高、成孔深度、孔徑、孔斜等,程控驗(yàn)收合格率100%。
(1)檢查泥漿性能指標(biāo)。由于旋挖鉆機(jī)的鉆進(jìn)是筒型鉆頭的上下往復(fù)的循環(huán)過(guò)程,孔內(nèi)泥漿上下基本均勻,故取上部泥漿代替孔底泥漿進(jìn)行測(cè)試,性能指標(biāo)控制值同鉆孔過(guò)程的泥漿性能指標(biāo)。
(2)樁位測(cè)量。采用全站儀對(duì)護(hù)筒原十字線(xiàn)中心進(jìn)行復(fù)測(cè),測(cè)量其中心平面偏位。
(3)護(hù)筒標(biāo)高測(cè)量。采用水準(zhǔn)儀復(fù)測(cè)護(hù)筒頂口標(biāo)高,測(cè)量其下沉量,以成孔時(shí)的護(hù)筒口標(biāo)高為準(zhǔn)。
(4)孔深、孔徑、孔斜測(cè)量。用經(jīng)過(guò)檢定的鋼絲側(cè)繩測(cè)量孔深,根據(jù)護(hù)筒口標(biāo)高推算出孔底標(biāo)高,要求不小于設(shè)計(jì)深度。采用4倍樁徑長(zhǎng)度的檢孔器對(duì)孔徑和孔斜進(jìn)行檢查。
9 鋼筋籠吊安
成孔驗(yàn)收合格后,根據(jù)護(hù)筒口標(biāo)高及鋼筋籠頂面高度來(lái)設(shè)置吊筋長(zhǎng)度。將制作好并經(jīng)驗(yàn)收合格的鋼筋籠按照吊裝順序轉(zhuǎn)運(yùn)至孔位附近,逐節(jié)段起吊、連接、下放安裝,安裝過(guò)程中,應(yīng)保證鋼筋籠順直,在孔口采取措施將鋼筋籠固定。
10 清孔
孔內(nèi)泥漿靜置超過(guò)一定時(shí)間后,會(huì)出現(xiàn)造成孔底沉渣超標(biāo)的現(xiàn)象,需要進(jìn)行清孔。根據(jù)孔內(nèi)實(shí)際情況,選用置換或反循環(huán)等不同的清孔方式來(lái)進(jìn)行清孔作業(yè)。清孔結(jié)束后,檢測(cè)孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo),達(dá)到灌注要求。
11水下混凝土灌注
清孔完畢檢查驗(yàn)收合格后,及時(shí)灌注樁基水下混凝土,樁基現(xiàn)在基本都采用商品混凝土,灌注前計(jì)算出首灌封底混凝土方量。首批灌注后,連續(xù)灌注,勤測(cè)混凝土面高度、勤拔管,根據(jù)測(cè)量計(jì)算,當(dāng)砼灌注到鋼筋籠底部時(shí),為防止鋼筋籠被砼頂托上浮,需減慢砼的灌注速度。