梁麗雙
(北京中鐵大都工程有限公司,北京 100162)
所謂半樁是指自樁頂以下一定長度內(nèi)樁的橫截面為半圓形或弓形,是由圓形樁衍生出來的一種樁型。它能克服場地狹小的施工困難,具有節(jié)約投資、加快施工進度的優(yōu)勢[1]。目前已成功運用此方法完成鄭州盛潤運河城深基坑項目施工。
鄭州盛潤運河城A-08-02地塊工程位于河南省鄭州市清云路西側、匯泉路北側、京廣南路東側,結構安全等級為二級,地基基礎設計等級為甲級。本建筑結構的設計基準期為50年,結構設計使用年限為50年。
本工程用地面積共41342.6m2,建筑占地面積為8932.59m2??偨ㄖ娣e為233707.89m2,其中地上建筑面積160890.02m2,地下建筑面積72817.87m2。本工程由6棟33層住宅樓、1棟3層幼兒園、1棟4層商業(yè)樓及地下車庫組成。住宅樓屋面標高為95.7m,地上33層,地下3層,其中6#樓地下4層,為鋼筋混凝土剪力墻結構;幼兒園地上3層,商業(yè)樓地上4層,為鋼筋混凝土框架結構。深基坑采用鉆孔灌注樁作為深基坑主體圍護結構,樁徑1.0m,平均間距1.4m,平均樁長21.8m,半樁長度3.9m。
本項目地層由人工堆積雜填土層、第四系全新統(tǒng)沖洪積粘性土和砂土層、白堊系泥巖層組成。從地質(zhì)資料顯示,半樁主要位于雜填土層和粉質(zhì)粘土層,各層具體分布詳見表1。
表1 工程地質(zhì)特征表
根據(jù)地質(zhì)資料及施工經(jīng)驗,選用適合地質(zhì)條件的旋挖鉆機鉆孔施工,同時該種鉆機占地面積小、短距離移動便捷,滿足多工作面施工需要。鉆孔灌注樁施工工藝流程見圖1。
圖1 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖
(1)鉆孔灌注樁定位:現(xiàn)場放線定出樁位后,做好樁位的軸線標記。經(jīng)有關人員復核確認后,用管線探測器探測樁位下面是否埋有管線。確無管線埋在地下時,方可打鑿路面、清障和埋設護筒[2]。
(2)鉆孔灌注樁護筒設置:護筒采用4mm厚的鋼板加工制作,高1.5m,內(nèi)徑比鉆頭大200mm。護筒要根據(jù)設計樁位中心線埋設,埋設深度1.2~1.5m,然后復核校正,其偏差應不大于50mm。護筒的頂部應開設1~2個溢漿口,并高出地面,使溢流泥漿流入排水溝,減少場地污染。
(3)鉆孔灌注樁泥漿制拌:護壁泥漿通常使用制備泥漿、自成泥漿或半自成泥漿。如采用膨潤土來制備泥漿,膨潤土的摻量一般為6%~9%。視工程施工情況決定是否增加增粘劑(CMC)及分散劑(純堿)。
(4)鉆孔灌注樁成孔:根據(jù)工程地質(zhì)條件和鉆孔灌注樁施工工藝,選用鉆機類型。鉆機就位時,應保持底座平穩(wěn),不發(fā)生傾斜移位。為保證鉆孔的垂直度,據(jù)地層情況控制鉆壓和鉆速。開孔時做到穩(wěn)、準、慢,充分利用上部地層造漿。鉆進速度根據(jù)土層類別、孔徑、孔深及供漿量確定[3]。
(5)鉆孔灌注樁清孔:殘留在孔底的沉渣會使樁端與持力層地基之間形成夾層,使灌注樁的沉降量增大,承載力降低。清孔可以減小孔內(nèi)泥漿的相對密度,保證混凝土的流動性,便于導管法澆注混凝土。此外,清孔還可以削弱孔壁泥皮,增強樁身摩阻力。
(6)鋼筋籠安裝:鋼筋籠吊裝采用兩吊點起吊,先把鋼筋籠吊豎直后,再檢查是否有彎曲變形并加以糾正。鋼筋籠骨架進入孔口后,將其扶正徐徐下放,嚴禁擺動碰撞孔壁。把鋼筋籠骨架下放至設計標高,并用型鋼把鋼筋籠固定定位于孔位中心。鋼筋籠露出樁頂設計標高不小于35d,澆注標高應比設計標高高出500mm左右。鋼筋骨架的保護層采用與樁同標號的圓形水泥砂漿墊塊穿入螺旋筋保證,砂漿塊按豎向每隔2m設一道,每一道沿圓周穿入4~6個,詳見圖2。
圖2 圍護樁鋼筋圖
(7)導管安裝:導管采用內(nèi)徑φ300mm、壁厚4mm的鋼管,標準每節(jié)長3m,底節(jié)長6m,配0.5~1m的輔助節(jié)。灌注樁基混凝土前,對導管進行水密性和抗拉試驗檢測,確保導管的良好狀態(tài)。下放導管時小心操作,避免掛碰鋼筋籠。導管安裝長度建立復核和檢查制度,避免因誤裝而造成斷樁?;炷翝沧⒓苡眯弯撝谱?,用于支撐懸吊導管,上部放置混凝土漏斗。
(8)灌注水下混凝土:樁頂混凝土超灌控制在0.8~1.0m,以保證樁頂?shù)幕炷临|(zhì)量。灌注過程中設專人記錄灌注時間、混凝土深度、導管埋深及導管拆除情況。嚴格控制導管的埋深及拆除長度,避免出現(xiàn)導管拔不動或拔出混凝土面,從而造成斷樁事故。在灌注將近結束時,再次核對混凝土的灌入數(shù)量,以確定所測混凝土的灌注高度是否正確。
鋼筋籠按設計制作加工,并將接頭部分預彎到位,以保證鉆孔灌注樁錨入冠梁鋼筋滿足35d,檢查合格后的鋼筋籠利用25t汽車起重機安裝。為保證鋼筋籠吊裝時不變形,鋼筋骨架在加工時設置半圓形螺旋筋及強勁的內(nèi)撐架,防止鋼筋骨架在運輸和就位時變形。為了保證樁體混凝土質(zhì)量及縮短后期破除樁頭時間,在半樁開挖側位置放置1m寬、3.9m長、1.22cm厚的竹膠板,并用8號鐵絲將竹膠板與半樁鋼筋籠綁扎牢固(見圖3)。
圖3 半樁鋼筋圖
地面定位采用全站儀整體測設鉆孔灌注樁設計平面位置,并在護筒施工區(qū)域外十字軸線方向上放好護樁,便于樁心位置的恢復。
當半樁鋼筋籠底部下吊至護筒頂面時,利用中心點兩側護樁吊鉛垂拉線控制半樁開挖側立面位置,鋼筋籠兩側各安排1名工人隨時調(diào)整鋼筋籠位置,防止吊車鋼絲繩扭轉(zhuǎn),鋼筋籠侵占凈空。
半樁鋼筋籠安裝其他施工工藝同鉆孔灌注樁。半樁鋼筋籠安裝示意圖見圖4。
圖4 半樁鋼筋籠安裝示意圖
鄭州盛潤運河城深基坑施工中,圍護樁半樁的施工技術安全穩(wěn)妥,安裝精度高,不但能保證施工質(zhì)量和施工進度,而且在成本方面也能做到節(jié)約成本。因此,該項目半樁的施工技術可為國內(nèi)同類工程提供借鑒。
[1] 張志榮. 半樁技術在高層建筑基礎施工中的應用[J]. 鐵道標準設計,2002,3:44-47.
[2] 黃遠超. 預應力混凝土板樁施工技術[J]. 施工技術,2011,6(4):23-25.
[3] 張燦蓮. 深基坑圍護樁方案對比及經(jīng)濟技術[J]. 廣東科技,2011,7(14):56-58.