王戰(zhàn)廣
中交一公局沿德高速房建項(xiàng)目部(565300)
淺談易塌方地區(qū)鋼護(hù)筒旋挖鉆樁基施工技術(shù)
王戰(zhàn)廣
中交一公局沿德高速房建項(xiàng)目部(565300)
通過對(duì)高速公路碎石填方區(qū)的旋挖鉆樁基施工全過程進(jìn)行總結(jié),介紹利用鋼護(hù)筒提高在碎石回填區(qū)旋挖鉆樁基施工質(zhì)量的施工工藝,闡述了利用鋼護(hù)筒針對(duì)樁基施工中各類現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、高效的處理方法,解決在碎石回填區(qū)樁基鉆孔出現(xiàn)漏漿、塌孔等事故風(fēng)險(xiǎn),并利用鋼護(hù)筒輔助鋼筋籠定位和混凝土澆筑,保證樁基成樁質(zhì)量。
樁基;旋挖鉆孔樁;塌孔;鋼護(hù)筒
旋挖鉆機(jī)施工工藝自引入我國(guó)以來就以成孔速度快、鉆孔能力強(qiáng)、行走方便、樁孔垂直度精確、施工安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于我國(guó)的公路、鐵路、橋梁和大型建筑的樁基礎(chǔ)施工。隨著新技術(shù)、工藝的應(yīng)用,旋挖鉆施工地質(zhì)范圍,樁基施工工藝、配套功能及施工質(zhì)量都在日趨完善、先進(jìn),可利用鋼護(hù)筒替代泥漿做成樁孔護(hù)壁,以此方法有效解決施工中容易出現(xiàn)漏漿、塌孔埋鉆等風(fēng)險(xiǎn)事故,而且利用鋼護(hù)筒可減少沉渣,有效輔助鋼筋籠定位,配合導(dǎo)管進(jìn)行混凝土澆筑。
1.1 工程概況
官舟服務(wù)區(qū)為沿德高速沿線的一個(gè)子單位工程,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為端承樁,入巖深度不小于2 m,樁徑800 mm,地處沿德高速上的某段山谷的回填區(qū),由于當(dāng)?shù)刭Y源限制,回填區(qū)為中風(fēng)化巖石碎塊,部分地表?yè)诫s有農(nóng)耕淤泥土,回填層孔隙率大,局部有溶洞發(fā)育。
1.2 方案比選分析
1)采用旋挖鉆水下泥漿護(hù)壁,增加泥漿比重
成孔速度慢,不能滿足工期要求,而且地處碎石回填區(qū)孔隙較泥漿護(hù)壁將加大施工成本,當(dāng)遇有溶洞,泥漿護(hù)壁將難以實(shí)現(xiàn),而且還需采用二次成孔施工方法,拖延工期,不適用。
2)采用強(qiáng)夯置換法
采用此方法對(duì)基礎(chǔ)原地基進(jìn)行置換夯實(shí)并不適用于端承樁,因樁基跨度小,適用夯實(shí)法對(duì)臨近樁基擾動(dòng)影響較大,也會(huì)對(duì)持力層造成一定影響,而且設(shè)備成本高,本方法較適用于摩擦樁,不適用于該工程樁基施工。
3)人工挖孔樁
本工程地處碎石回填區(qū),地基土表多為碎石,極不穩(wěn)定,容易發(fā)生坍塌事故,造成樁底作業(yè)人員的人身安全,而且施工效率底,并不適用。
4)采用鋼護(hù)筒護(hù)壁,旋挖鉆成孔
旋挖鉆適用于干作業(yè)施工,在此基礎(chǔ)上只需增加鋼護(hù)筒,自成護(hù)壁進(jìn)行樁孔保護(hù),可有效控制成本,輔助鋼筋籠定位和混凝土澆筑施工。
2.1 鋼護(hù)筒施工流程
制備鋼護(hù)筒→鋼護(hù)筒定位→鋼護(hù)筒安裝→鋼護(hù)筒跟進(jìn)。
2.2 鋼護(hù)筒的制備
樁基樁徑設(shè)計(jì)為800 mm,直徑D按照設(shè)計(jì)樁基樁基d+100 mm、δ=12 mm,本工程鋼護(hù)筒外徑D= 9 120 mm的鋼板,在廠家使用專用機(jī)械卷制成圓筒,焊接而成,焊縫接口采用雙面坡口。根據(jù)地勘報(bào)告分析,鋼護(hù)筒將會(huì)穿過粉質(zhì)砂巖(碎石)回填層,樁基深入中風(fēng)化巖2 m,每根鋼護(hù)筒制作均長(zhǎng)5 m,根據(jù)實(shí)際情況在施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行二次加長(zhǎng)。在鋼護(hù)筒打入根據(jù)樁孔深度超過(10 m)在鋼護(hù)筒頂端對(duì)稱焊接兩鋼板把手,做導(dǎo)管井架固定時(shí)使用,固定導(dǎo)管,避免導(dǎo)管擾動(dòng)鋼筋籠。
2.3 鋼護(hù)筒定位
采用全站儀對(duì)樁位中心進(jìn)行精確放樣,并釘入木樁和鋼釘作為標(biāo)記,用釘子及線畫出半徑920 mm的圓,監(jiān)理工程師驗(yàn)收后開始鋼護(hù)筒安裝。首先采用300系列挖機(jī)式振動(dòng)錘液壓夾將鋼護(hù)筒吊起,護(hù)筒邊緣對(duì)準(zhǔn)所畫圓形標(biāo)記,通過振動(dòng)錘振動(dòng)使鋼護(hù)筒垂直下落,在下埋鋼護(hù)筒的施工過程中,振動(dòng)錘必須平穩(wěn),采用水平尺嚴(yán)格控制好護(hù)筒的垂直度,傾斜度不得超過1°,一旦發(fā)現(xiàn)有偏斜的趨勢(shì),馬上進(jìn)行糾正。鋼護(hù)筒埋設(shè)后需要對(duì)鋼護(hù)筒中心與樁位中心復(fù)核,允許誤差內(nèi)埋設(shè)完成,超出允許誤差拔出重新埋設(shè)鋼護(hù)筒。鋼護(hù)筒埋設(shè)作業(yè)應(yīng)在白天進(jìn)行,便于發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理和校正。
2.4鋼筋籠安放混凝土澆筑鋼護(hù)筒拔升
由于工程所在地為高速公路上的碎石回填區(qū),碎石孔隙大,而且水源距離施工現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn),不宜使用水下混凝土澆筑法施工,而采用導(dǎo)管灌注,經(jīng)濟(jì)及施工效益更佳。
鋼護(hù)筒拔升使用300系列振動(dòng)錘振動(dòng)拔出鋼護(hù)筒,振動(dòng)錘通過振動(dòng)使鋼護(hù)筒也振動(dòng)起來,在拔升的過程中對(duì)樁身外表面自動(dòng)形成泛漿收面,保證樁身外表面光滑平整,在拔升整個(gè)過程中需保持平穩(wěn),速度緩慢,不宜超過1 m/min,因水泥對(duì)鋼護(hù)筒具有一定的吸附力,如果提升過快可能把已成型樁身連同鋼護(hù)筒一起拔出,破壞樁身完整性。但如遇有巖溶洞則永久保留鋼護(hù)筒,不作鋼護(hù)筒提升操作,在鋼護(hù)筒跟進(jìn)過程中把鋼護(hù)筒頂壓如設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以下,避免影響樁頭破碎。
鋼護(hù)筒旋挖鉆樁基施工工藝大大提高在回填區(qū)、易塌孔地區(qū)施工工程樁基施工進(jìn)度,并能有效控制成本,直接避免對(duì)原地質(zhì)情況的處理,自成護(hù)壁,保證施工的可靠性和安全性,而且可以輔助樁基施工全過程施工,避免二次成孔,造成工期延遲,它是高效穩(wěn)定的施工方法。
[1]秦向軍.鐵塔基礎(chǔ)海中鉆孔灌注樁鋼護(hù)筒施工工藝研究[C].山東濟(jì)南市山東送變電工程公司.