姜其路
一、工程概況:
奉化銀泰廣場——大型城市綜合體。建筑面積近35.6萬方,二層全地下室。建筑高度33.7米~158米。
二、地質情況:
地質5層:含粘土角礫,含粉質粘土(砂)卵石?;尹S色,中密,主要成分:角礫、卵石各占30%左右,余為沙粒粉土,填充20~25%粘性土。角礫粒徑5㎝~30㎝,層厚7.0~10.5米,全址分布。
三、工程樁基設計要求:
樁基采用鉆孔灌注樁,樁型分抗拔樁\抗壓樁Φ800㎜、Φ1000㎜四種樁型。入中等風化凝灰?guī)r持力層大于1.0米。共2586根。
四、工藝選擇和機具選用:
樁基施工面臨三大難題
第一,地質特殊,需穿透深厚角礫層,粒徑5㎝~30㎝,層厚7.0~10.5米,同時滿足嵌入中等風化凝灰?guī)r大于1.0米。
第二,樁數(shù)量大。工程樁加圍護樁數(shù)量3580根,如采用沖擊鉆成孔工藝,成孔須4-6天,投入數(shù)量非常龐大的沖擊成孔鉆機,臨電需3000千瓦,工程日常用電設計為1200千瓦,為樁基單項施工配備如此大臨電負荷不經(jīng)濟。
第三,計劃工期要求6個月,必須采用新工藝和新技術挖掘潛力。
經(jīng)多方考察,最終選定引進當時尚不多見的旋挖機成樁工藝。一臺旋挖機一天可以完成2-3根樁,考慮旋挖機的維修保養(yǎng)占30%,投入12臺旋挖機,可在規(guī)定的工期內完成施工。
五、旋挖機施工工藝優(yōu)點:
1燃油動力,臨電負荷小,只須滿足鋼筋加工,少數(shù)的泥漿泵,施工照明用電和生活電,臨電力設施依賴性小。
2 減少了泥漿外運,堆土可以利用夜間外運,現(xiàn)場整潔。
3 采用吊機安放鋼筋籠,單籠長度18米,鋼筋籠直立焊接,提高效率,保證質量。
4 旋挖機扭矩大,旋挖抓斗,可突破強風化巖層,速度快,效率高;孔底巖樣鑒別直觀、可靠。
5 鉆頭自重大,每工作循環(huán)反復掃孔,樁身垂直度好,放籠方便,不易“卡籠”;極大減少塌孔,樁縮徑,沉渣超標等現(xiàn)象;成樁表面光滑,樁形完整。
六、工藝要點:
1 場地硬化及場地布置:
○1 機械化施工需有堅實的道路條件。按照建筑物的布置,劃分施工區(qū)塊,做好道路硬化。采用塘渣墊層,并澆筑15公分厚c30混凝土路面,道路布置盡量避開樁基位置,經(jīng)后可作為挖土車輛的出土道路,統(tǒng)一規(guī)劃。
○2應埋設過路排水管,用于排除地面的雨水和泥漿。場內集中設置泥漿池,經(jīng)沉淀的水可以排入市政排水管道,排水口應設置鋼絲網(wǎng)籠過濾泥漿,防止堵塞市政排水管網(wǎng)并安排專人清理。泥漿池要設置在方便泥漿外運位置,并做好防護和設置照明警示,防止人員墜落。
○3鋼筋籠加工場地應平整結實方便進料和出料,硬化處理防止鋼筋污染,鋼筋籠應分類堆放,并標識防止混用。
○4注意對場地電力線路的保護,防止施工機械對電力設施的破壞導致電力設施和觸電傷亡發(fā)生。
2 合理選擇樁徑和確定成樁順序:
砂礫直徑大,樁徑小,砂礫容易堵塞旋挖斗門,導致成孔慢,效率明顯降低,機械損耗和旋挖斗修理率上升。樁徑設計宜80cm以上。成樁順序考慮樁距,宜“間隔跳打”但原則倒退式施工,以滿足機械化施工場地要求。
3泥漿比重控制:
旋挖斗成孔過程中孔壁的坍塌對成孔影響不大,采用原土造漿和補漿工藝,個別地層出現(xiàn)流沙層,則需控制泥漿的比重,可采用投放過期水泥作為造漿懸凝材料加碎石固壁,控制旋挖速度,提高孔口的泥漿高度,防止塌孔。
4 渣土的清運:
旋挖機成孔的特點是,渣土幾乎原土堆放在孔邊,樁基完成,需及時的將土運走或轉運至堆土場地,以免影響后續(xù)樁基施工??刹捎谜蜱P車配合挖土機,進行場內近距離土方轉移,所以對地面的塘渣硬化層要求比較高,塘渣層厚度滿足30公分方能適應作業(yè)場地要求。
對已成樁的樁引孔部分進行回填,防止人員跌落樁孔,如不能及時回填的,需要進行空口防護。
5 鋼筋籠加工和接長:
吊機下放鋼筋籠,一般18m標準籠段,加筋箍筋直徑一般用Φ16,主筋同箍圈必須焊接牢固,防止起吊變形或者散架。為保證籠體的加工質量,在樁基進入持力層后即估算鋼筋籠的長度,預先減少焊接量(籠體起吊最高可達22米)。鋼筋連接要注意焊接質量,經(jīng)過質量察驗合格后,方可下籠。注意設置足夠的保護塊數(shù)量,鋼筋籠嚴禁直接吊掛在護筒上,應設置吊籠架,防止籠體偏位。吊筋長度需經(jīng)計算確定,保證頂部鋼筋標高。放籠時間盡量要縮短,減少孔底泥沙沉積。放籠完畢,即下導管,導管最好采用螺紋連接導管,避免出現(xiàn)鉤籠現(xiàn)象;在混凝土灌注前,需要進行連續(xù)清空半個小時以上,通過測繩檢測孔地泥漿,沉積小于5公分。
6 驗孔質量控制:
要求樁基進入中等風化巖層1m,上部結構均為百米高層,為典型端承樁,持力層的檢驗是工程質量控制的關鍵所在。持力層進入特點:1 鉆機發(fā)生明顯的入巖層的跳動,需要加液壓才能正常的掘進。2 撈取孔地巖樣直觀判斷。3 進入巖層后硬掘進的絕對進度控制,入巖后,每小時進度在20-40公分之間,要求連續(xù)工作3小時。最后根據(jù)巖樣和有效嵌巖深度綜合考慮終孔條件。
需要注意:部分巖層有夾層埋藏,入巖打穿表面的硬層后,鉆機仍然可以以一個小時1.5米的進度掘進,甚至穿透軟弱層7-8米才能進入正常的巖層。有的巖層硬而脆,裂隙發(fā)育完全,雖然巖樣不錯,仍不適宜作為持力層,則需研磨進入整體巖層方能滿足要求。
通過后期沉降觀測,整體沉降均在8-20mm之間,由此可見,對持力層的控制達到了設計要求。
7 混凝土灌注:
保證首灌混凝土能很好的沖開孔地的泥漿和沉積物,最好采用編織袋裝新鮮混凝土然后用鋼絲繩吊置于導管口,產(chǎn)生很好的沖擊力并能有效的隔離混凝土與泥漿混合,保證埋管質量和樁底混凝土質量。要注意防止“鋼籠上浮”,一旦發(fā)現(xiàn)上浮,立刻減緩灌注速度,反復提插導管,使鋼籠復位;如發(fā)現(xiàn)導管有漏水,流量小的可通過快速灌混凝土,提高混凝土的管內高度,完成灌注;如發(fā)現(xiàn)導管破裂則需要即刻拔出導管,修復后從新下管;精確控制灌注標高,樁頂浮漿過多,即使采用了1.5米的超灌注,也難保證樁頂部混凝土的密實度,可采用鋼筋探釬,以探到混凝土石子為佳;防止出現(xiàn)“砂芯樁”,在初灌注時盡量保持導管深埋,在最后的頂部混凝土要盡量保持導管淺埋,并反復插搗。
8 旋挖斗加工及機械損傷探查:
斗齒采用挖機斗爪加工,斗爪在玄武巖裂隙發(fā)育完全的巖層使用,能有效破損巖層,提高挖掘效率,但在中風化凝灰?guī)r層使用,故障率明顯上升,修復人工損耗大很不經(jīng)濟,此時應采用風炮鉆頭加工斗齒,利用嵌巖時機械產(chǎn)生的“沖震效應”可有效應對此類地層。注意對挖斗和鉆桿工作部進行焊縫疲勞撕裂探查,一旦發(fā)現(xiàn)問題及時修復,挖斗最采用“一用一備”,以免出現(xiàn)機械怠工。
9 意噪音擾民的影響:
旋挖機施工噪音較大,需要辦理特種作業(yè)許可,在城市施工許可時間段施工,減少“擾民”。
結 論
旋挖樁基施工成本相對較高。但具備泥漿排放少、場地整潔、臨時設施依賴性小、節(jié)約人工成本、施工效率高優(yōu)點,尤其是場地狹窄,工作面不能展開的工程,可有效縮短施工周期。隨著機械化裝備提高,今后會日益普及。本文因特殊地質條件而對旋挖機的施工工藝,作粗淺介紹,限于本人水平有限,有不盡完美之處盡情諒解。