王建,劉悅
(唐山海港開發(fā)區(qū)供水工程管理處,河北唐山 063611)
旋挖鉆孔灌注樁施工質量控制
王建,劉悅
(唐山海港開發(fā)區(qū)供水工程管理處,河北唐山 063611)
隨著我國交通基礎設施和城市建設的快速發(fā)展,旋挖鉆孔灌注樁為可以穿越各種土質復雜或軟硬變化較大的土層的一種基礎形式,具有適應性強,設備投入一般不是很大,施工速度快,成本適中,施工簡單易操作,施工過程具有噪音低,對相鄰樓宇影響小,施工安全性好等諸多優(yōu)點,被廣泛應用于公路橋梁和各類房屋及民用建設工程領域。結合唐山液化天然氣(英文縮寫LNG)項目旋挖鉆孔灌注樁施工的工程實踐,對旋挖鉆孔灌注樁施工中的質量控制措施進行探討。
鉆孔灌注樁;質量控制;關鍵點
唐山LNG儲罐區(qū)樁基采用后注漿鋼筋混凝土灌注樁。樁徑1.20m,樁長70~72m。在第⑧層粉土中為樁端持力層,高承臺樁露出地面1.70~2.0m。采用旋挖成孔施工工藝,每臺LNG儲罐樁數(shù)量360根,樁基混凝土強度等級C40?;炷涟匆筮M行配合比的設計、試配、試驗;樁基工程混凝土結構的環(huán)境類別為3類,樁基混凝土中最大氯離子含量不得超過0.1%,最大堿含量不得超過3.0kg/m3。
場地內覆蓋層主要由第三系和第四系地層構成,勘察深度范圍為第四系海相地層(上覆填土層),根據(jù)其時代成因、巖性及物理力學性質,自上而下分為12層,場區(qū)20m深度以內分布的1層吹填沙及2層細砂為可液化土層,屬抗震不利地段。
嚴格復核測量基線、水準點及樁位,由樁中心向四邊引出4個樁心控制點。根據(jù)土層情況,鉆機對準樁位后鉆進成孔3~4m,然后放入護筒,護筒內徑較樁徑大50mm,護筒長度6m,護筒口高出自然地面不低于30cm,利用4個控制點進行樁位校準后,下壓護筒至預設深度,將護筒周圍土夯實。護筒頂標高,測量誤差控制在10mm之內,樁位偏差不大于50mm。
2.2.1 隔孔施工程序
鉆孔過程周圍土對相鄰較近樁產生動壓力,尤其在成樁初始時樁身混凝土的強度很低,防止坍孔和縮徑。施工時,采用鉆孔跳打,保證鉆孔孔距大于5倍樁徑,既有效利用已灌注完成樁體來減少對未完成的樁體影響,又防止混凝土澆注串孔。
2.2.2 確保樁身成孔垂直度和深度
為了保證成孔垂直度滿足設計要求,鉆機就位時必須平正、穩(wěn)固,鉆塔應垂直,以免造成樁孔的偏斜。
鉆進過程中,鉆機手隨時注意垂直控制儀表,控制鉆桿垂直度,保證成孔垂直度偏差不大于1%的要求。
為準確地控制鉆孔深度,當鉆機儀器顯示預定深度時再用測繩復測孔深,如測繩的測深比鉆桿的鉆探小,應重新下鉆桿復鉆并清孔,避免欠挖。
2.2.3 孔底沉渣和泥漿護壁控制
由于旋挖成孔時間短、施工速度快,為防止塌孔護壁泥漿,在制備上,采用優(yōu)質膨潤土,適當添加處理劑,增強絮凝能力,確保護壁泥皮的厚度及強度。初次注入泥漿,盡量豎直向下沖擊在樁孔中間,避免泥漿沿護筒側壁下流沖塌護筒根部,造成護筒根部基土的松軟。根據(jù)地層變化情況,隨時調整泥漿稠度。在粘土層中鉆進,因該層土自然造漿能力強,新制泥漿的稠度不應大于1.05,必要時注清水,砂層中泥漿適當調稠,防止塌孔。
鉆進過程中應控制泥漿在孔內高度,保證泥漿液面不低于護筒口1m,防止塌孔。鉆孔深度接近設計孔深時,用撈砂斗鉆進清孔,成孔后對孔深、孔徑進行檢查。清孔后孔底沉渣厚度不大于100mm。本工程清孔后泥漿指標控制在粘度≤28s,比重1.15~1.20,砂率≤4%。
2.2.4 擴徑和縮徑控制
擴徑一般是因鉆頭振動過大、偏位或孔壁坍塌造成的??s徑是由于鉆頭磨損過甚、焊接不及時或地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的。縮徑會減少樁的豎向承載力,而擴徑會增加成本。為避免擴徑的出現(xiàn),在開鉆前檢查鉆繩是否垂直,開鉆后檢查鉆機是否平穩(wěn),防止鉆頭擺動或偏位,要始終保持適當?shù)哪酀{比重和足夠的孔內水位,確??變饶酀{對孔壁有足夠的壓力,清孔后應盡快灌注水下混凝土,盡可能減少孔壁在小比重泥漿中的浸泡時間。為避免縮徑的出現(xiàn),鉆孔前要判別有無遇水膨脹等不良地質條件的土層,并檢查鉆頭連接部位和鉆頭磨損情況,發(fā)現(xiàn)磨損超過10mm,就要及時修補或調換鉆頭。
2.3.1 導管安裝質量控制
導管使用國內較先進的螺紋方扣接頭導管,外徑300mm;拼接速度比普通導管快1倍,不容易卡掛鋼筋籠,密封性好。導管使用前進行試拼裝,做水壓試驗,試驗壓力0.6~1.0MPa。為提高密封性能使用新的密封圈。
根據(jù)每個鉆孔深度提前做好選、配管工作,按導管距孔底距離300~500mm范圍控制;使用中一般按0.3,0.5,1.0,2.0,4.0,6.0m幾種長度配備,底管長度不小于4m,接頭宜采用雙螺紋方扣快速接頭。
2.3.2 混凝土制備的質量要求
混凝土強度C40,坍落度180~220mm,擴散度340~380mm。每罐混凝土進場后,均現(xiàn)場檢查混凝土是否具有良好的和易性,進行坍落度檢測,不合要求的混凝土決不允許澆注。
2.3.3 混凝土澆注質量控制
混凝土澆注前,導管內必須放置合乎要求的隔離塞?;炷翝沧r,應保證導管底部距孔底0.3~0.5m,保證混凝土的儲備量,使導管底第一次埋入混凝土面以下0.8m以上,避免導管露出混凝土面,導致管內進水。當混凝土面上升頂托鋼筋籠時,應放慢灌注速度,適當控制導管埋深,防止鋼筋籠上浮。澆注過程中在導管口置一隔篩,以避免大團塊堵管導致斷樁。
混凝土澆注結束后,最終導管起拔應緩緩上提,避免過快,以防樁頭空洞及夾泥。樁頭混凝土灌注超澆量不小于0.8m,澆注的樁頂標高不得偏低,以確保樁頂混凝土強度符合設計要求。
本工程灌注樁采用樁端后注漿工藝,通過預埋在樁身的注漿管將能固化的漿液注入樁端土層,這些漿液通過滲透、填充、置換、劈裂、壓密及固結等物理和化學形式共同作用,改變了樁端及其附近土體的物理力學性質,使樁端阻力得到不同程度的提高,沉降量減小,樁的承載性能得到改善。
后注漿起始作業(yè)一般在基樁成樁2d后即可進行,但不宜超過成樁后30d。后壓漿導管采用國際低壓流體輸送用焊接鋼管DN32×2.5,樁端注漿閥采用中國建筑科學研究院專利產品,具備逆止功能,能承受1MPa以上靜水壓力,注漿閥外部保護層應能抵抗砂石等硬質物的刮撞而不致使管閥受損。壓漿導管的上端不宜低于樁施工作業(yè)地坪下200mm,樁端壓漿導管的下端距鋼筋籠底端10cm,鋼筋籠起吊后旋接樁端壓漿閥。
壓漿泵采用3SNS型高壓注漿泵,額定壓力不小于8MPa。注漿所用水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥。漿液的水灰比為0.5~0.6,樁端注漿壓力為3~10MPa,注漿流量不超過75L/min,單樁注漿量為3500~4000kg。
(1)唐山LNG儲罐樁基1500根灌注樁已澆注完成,抗壓強度達到100%超過了設計強度等級要求值。
(2)已完成單樁豎向靜載測試的基樁沉降量分別為16.13,14.40,14.82mm,大大低于允許值40mm,其他的檢測項目均符合設計要求。
[1]JTJ024—85,公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范[S].
[2]GBJT—89,建筑地基基礎設計規(guī)范[S].
[3]JGJ94—94,建筑樁基技術規(guī)范[S].
[4]本書編委員會.樁基工程手冊[K].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1995.
[5]GB50007—2002,建筑地基基礎設計規(guī)范[S].
Quality Control Measures of the Rotating Bored Pile Construction
WANG Jian,LIU Yue
(Tangshan Harbor Development Zone Water Supply Project Management Office,Tangshan 063611,China)
as the rapid development of China's transportation infrastructure and urban construction,the rotating drilling piles as a base form can through various complex soil and soil changes greatly between soft and hard,it has the strong adaptability,equipment input general is not big and construction speed is quick,moderate cost,simple construction,easy to operate with low noise,the construction process of adjacent building effect is small,the construction safety,and many other advantages,it is widely used in highway bridges and all kinds of building and civil construction engineering field. The thesis combines the rotating bored pile construction engineering practice in Tangshan liquefied natural gas(LNG in English abbreviation)project,the rotating of the bored pile construction quality control measures are discussed.
bored pile;quality control;key point
TU991.22
A
1672-9900(2013)01-0063-03
2013-01-06
王建(1984-),男(漢族),河北保定人,助理工程師,主要從事供水工程管理工作,(Tel)15081585316。