摘 要:樁基施工對(duì)于如今不斷變高的建筑工程來(lái)說(shuō)有著極為重要的作用,因此,必須保障其施工的質(zhì)量,特別是在復(fù)雜地質(zhì)條件的施工過(guò)程中。我們需要認(rèn)真掌握和了解施工的難點(diǎn)和關(guān)鍵,并采取相應(yīng)有效的技術(shù)進(jìn)行工程施工,筆者以實(shí)例來(lái)分析,供同仁參考。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜地質(zhì);樁基;施工技術(shù)
一、工程概況
某大廈基坑周長(zhǎng)約610m,基坑面積約25200m2,基坑平均開挖深度為14.4m,局部核心筒電梯井最大開挖深度為18.45m。本工程的基坑支護(hù)方案采用水泥攪拌樁(內(nèi)插超前鋼管)+上部放坡+地下連續(xù)墻+2道鋼筋混凝土內(nèi)支撐形式;鋼格構(gòu)立柱樁采用旋挖(沖孔)灌注樁(見圖1)。
二、工程特點(diǎn)及地質(zhì)水文狀況
本工程采用沖孔灌注樁基礎(chǔ)和擴(kuò)展基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)部分共設(shè)計(jì)有195根樁,其中核心筒部分樁徑2.2m,核心筒以外部分樁徑1.2m和1.4m,凈樁長(zhǎng)8~32m(見圖2),所有樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)持力層均為微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。
場(chǎng)地內(nèi)地下室主要為上層滯水與基巖裂隙水,主要賦存于上部各土層和基巖裂隙中。較低矮的平地,地下水位較低,而山丘處地下水位較深。地下水位受季節(jié)及氣候影響,主要接受大氣降水補(bǔ)給。地下水位埋深為0.4~6.3m。
三、施工難點(diǎn)和關(guān)鍵
(一)核心筒區(qū)域樁施工關(guān)鍵
本工程塔樓部分核心筒共設(shè)計(jì)有21根樁,外圍共設(shè)計(jì)有24根樁,合計(jì)45根。其中,塔樓部分工程樁樁徑2.2m,且樁距小于3倍樁直徑,為確保現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)要素有效布置,安全施工,樁施工必須采取跳挖方式。
(二)軟土地基上沖孔施工
根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告,本工程基坑底地質(zhì)多為沖擊成因的淤泥質(zhì)土、粉細(xì)砂,尤其南面區(qū)域甚為明顯。在這種軟土地基上進(jìn)行樁機(jī)布置及沖孔施工是工程的難點(diǎn)。
(三)內(nèi)支撐區(qū)域下的沖孔樁施工及鋼筋籠吊裝
由于本工程基坑支護(hù)形式為地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐支護(hù),基坑四角內(nèi)均設(shè)置有2道內(nèi)支撐,其中第2道內(nèi)支撐距基坑底高度為6.5m,在樁施工時(shí),對(duì)沖孔樁機(jī)的規(guī)格形式有了限制和要求,且樁鋼筋籠在支撐梁底下的吊裝下放過(guò)程也是一個(gè)施工難點(diǎn)。
(四)樁端平均進(jìn)入微風(fēng)化深度大,樁孔洞預(yù)留時(shí)間長(zhǎng),容易引起塌方
本工程沖孔灌注樁持力層為微風(fēng)化巖,根據(jù)設(shè)計(jì)樁表可知,樁端平均進(jìn)入微風(fēng)化深度約10m,施工難度大,孔洞預(yù)留時(shí)間長(zhǎng),容易引起塌方等現(xiàn)象;且工期緊,投入機(jī)械多,平面管理難度大。
四、復(fù)雜地質(zhì)情況下樁基施工技術(shù)
(一)核心筒區(qū)域沖孔施工
因核心筒區(qū)域樁樁距小于3倍樁直徑,樁施工采取跳挖的方式,根據(jù)實(shí)際情況,需要分4批開挖,樁孔開挖順序如圖3。
(二)軟弱土層上沖孔施工
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況為,西北角、東南角為淤泥質(zhì)土層,西南角為粉細(xì)砂土層,由于內(nèi)支撐梁限制原因,沖孔樁機(jī)集中進(jìn)入施工困難,且因軟弱土層無(wú)法有效穩(wěn)固樁機(jī)沖孔。為有效提高沖孔施工,必須對(duì)該部分表層約40cm土層進(jìn)行換填,同時(shí)合理進(jìn)行生產(chǎn)要素調(diào)度。于基坑南面支撐梁中間位置留設(shè)車道,提供挖掘機(jī)、混凝土泵車等機(jī)械設(shè)備行走,樁施工從北往南后退施工,最后施工車道口位置樁。由于軟弱土層關(guān)系,為提高樁施工效率,務(wù)必對(duì)每根樁的混凝土泵車行走路線規(guī)劃合理,確保泵車正常運(yùn)輸,實(shí)踐證明,經(jīng)過(guò)對(duì)表層40cm土層進(jìn)行磚石換填,沖樁機(jī)可順利正常開展作業(yè),同時(shí)對(duì)泵車計(jì)劃行走路線進(jìn)行磚渣鋪填,不僅有利于樁機(jī)平面調(diào)度運(yùn)輸,同時(shí)對(duì)起重機(jī)行走進(jìn)行了有效施工銜接,保證了軟弱土層下的樁基施工節(jié)點(diǎn)。
(三)內(nèi)支撐區(qū)域下的沖孔施工
本工程基坑內(nèi)設(shè)置有2道內(nèi)支撐,其中第2道內(nèi)支撐距基坑底高度為6.5m,在樁基礎(chǔ)施工時(shí),需特別注意機(jī)械不得與其產(chǎn)生碰撞。故現(xiàn)場(chǎng)選用的所有沖孔樁機(jī)均根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要進(jìn)行了改裝,改裝后高度不超過(guò)6.5m,滿足上述施工要求。
(四)清孔
鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí),應(yīng)采用清孔鉆頭進(jìn)行清孔。灌注混凝土前,孔底500mm以內(nèi)的泥漿相對(duì)密度應(yīng)<1.25,含砂率不得大于8%,黏度不得大于28s。撈渣清孔是沖孔樁常用的一種清孔方法,清孔過(guò)程應(yīng)邊撈渣邊向孔內(nèi)注水,并保持孔內(nèi)水頭高度1.5~2.0m,防止發(fā)生塌孔事故,并應(yīng)隨時(shí)觀測(cè)孔底沉渣厚度和觀測(cè)沖洗液含渣量,當(dāng)沖洗液含渣量<4%時(shí),孔底沉渣符合規(guī)定即可停止清孔。
(五)鋼筋籠吊裝
本工程樁身鋼筋籠采用35t履帶式起重機(jī)進(jìn)行吊裝,為保證鋼筋籠吊裝時(shí)受力均勻,減少變形,采用雙吊點(diǎn)吊裝,鋼筋籠在下放入孔過(guò)程中應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位,保證垂直、輕緩放入樁孔中,然后用水準(zhǔn)儀測(cè)量護(hù)筒頂高程,確保鋼筋籠頂端滿足設(shè)計(jì)要求。為保證鋼筋籠主筋的保護(hù)層厚度,在鋼筋籠周圈焊接Φ18鋼筋頭,每周圈至少焊10個(gè)鋼筋頭。本工程樁樁長(zhǎng)均超過(guò)6.5m,對(duì)應(yīng)鋼筋籠的長(zhǎng)度也超過(guò)內(nèi)支撐下凈空高度,第2道內(nèi)支撐與樁基礎(chǔ)水平位置關(guān)系情況如圖4所示。
對(duì)于上述情況下的鋼筋籠,可分段進(jìn)行加工,每段長(zhǎng)度不超過(guò)6m,并在鋼筋籠四周縱筋上設(shè)置吊環(huán),吊環(huán)距該段鋼筋籠上端距離不超過(guò)500mm,在第1段鋼筋籠吊放至樁孔內(nèi)后,采用I14穿過(guò)吊環(huán),將該段鋼筋籠固定住,再采用汽車式起重機(jī)/塔式起重機(jī)/電動(dòng)葫蘆將第2段鋼筋籠吊至第1段鋼筋籠上方,并立即安排焊工對(duì)鋼筋籠進(jìn)行焊接,待冷卻并達(dá)到強(qiáng)度后再抽出固定用工字鋼,將第2段鋼筋籠吊放至樁孔內(nèi)。重復(fù)上述步驟直至鋼筋籠下方至設(shè)計(jì)深度。
(六)水下混凝土澆灌
樁芯混凝土采用商品混凝土,并一次性連續(xù)澆筑完成。本工程施工場(chǎng)地有限,投入機(jī)械多,交叉作業(yè)工序多,平面管理緊湊,主要通過(guò)混凝土泵車直接澆灌水下混凝土。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)平面合理布置,車輛行走路線的有效規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)將混凝土泵車直接駛進(jìn)樁孔施工現(xiàn)場(chǎng)澆灌樁。對(duì)于支撐梁區(qū)域及靠近基坑邊位置樁,則直接通過(guò)天泵輸送進(jìn)行混凝土澆灌。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著如今建筑工程多往高層及超高層發(fā)展,樁基的施工成為了建筑工程中最為關(guān)鍵的一部分。因此,我們必須要了解樁基施工的難點(diǎn)和關(guān)鍵,特別是在復(fù)雜地質(zhì)條件下,并采取有效技術(shù)做好施工,從而保障樁基工程的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1] 閆飛.淺談復(fù)雜地質(zhì)條件下深樁基礎(chǔ)施工技術(shù)[J].技術(shù)與市場(chǎng),2010(10).