郭新榮,魏大江,雷恒鵬,申垚杰
(中建科工集團有限公司,廣東 深圳51800)
某工程基礎(chǔ)落在第2層粉質(zhì)黏土層上,地基承載力特征值為70kPa,不能滿足上部結(jié)構(gòu)承載力要求,根據(jù)地勘報告建議采用旋挖成孔混凝土灌注樁(后注漿工藝)進行地基處理。工程分為2個標(biāo)段:一標(biāo)段共322根樁,采用改良型正循環(huán)施工法進行施工(見圖1);二標(biāo)段共計254根,采用旋挖鉆施工(見圖2)。本文上述2種方法施工技術(shù)進行介紹和比對。
圖1 正循環(huán)施工機械
圖2 旋挖施工機械
泥漿主要采用水化性能較好、造漿率高、成漿快、含砂量少的膨潤土或黏土制漿,一般100L的水需加8kg的膨潤土,現(xiàn)場泥漿具體配比需根據(jù)現(xiàn)場試驗情況確定最優(yōu)參數(shù),以避免泥漿過稀引起塌孔或泥漿太稠影響施工效率等問題。
開始鉆孔前,首先進行套筒埋設(shè),套筒采用4m長鋼套筒,在測量放線完成后打入地面,鋼套筒長度根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)情況確定,地下水位較低時可采用短護筒,當(dāng)?shù)叵滤惠^高時,采用長護筒可有效緩解上部塌孔現(xiàn)象。
鉆機平穩(wěn)就位和復(fù)測之后開始鉆孔施工,一標(biāo)段采用正循環(huán)施工工藝,在鉆頭處安裝導(dǎo)管導(dǎo)入泥漿,在孔口處設(shè)置溢漿孔,將溢出的泥漿通過導(dǎo)溝匯入泥漿池;二標(biāo)段采用鉆孔灌注樁施工工藝,在鉆機向下取土鉆進過程中不停地在孔內(nèi)注入泥漿,直至成孔。
成孔之后開始混凝土灌注,灌注前先清孔,清理孔底沉渣,清孔完成后下放鋼筋籠。鋼筋籠分3段制作安裝,從下到上逐步放入孔中,放置好鋼筋籠和導(dǎo)管之后進行二次清孔,直到滿足設(shè)計要求后開始混凝土灌注,混凝土灌注需連續(xù)作業(yè),首灌量和導(dǎo)管長度應(yīng)滿足要求,直至超灌到設(shè)計標(biāo)高,拿測繩復(fù)測,滿足要求后停止灌注。
混凝土灌注完成后48h后開始進行后注漿施工,后注漿施工分為樁側(cè)注漿和樁底注漿,先進行樁底注漿,后進行樁側(cè)注漿,注漿量和注漿壓力應(yīng)滿足設(shè)計要求。
一標(biāo)段采用改良正循環(huán)工藝進行施工,二標(biāo)段采用旋挖機成孔工藝,在含水量豐富的粉質(zhì)黏土層中,正循環(huán)施工工藝略快于旋挖成孔,實際施工過程中,以30m樁長為例,正循環(huán)施工工藝24h可施工8~9根,旋挖鉆機施工6~7根,在施工效率上,正循環(huán)工藝略優(yōu)。
成孔效果方面,正循環(huán)施工工藝在成孔垂直度上略差于旋挖成孔,旋挖鉆機成孔質(zhì)量要優(yōu)于正循環(huán)工藝,但是現(xiàn)場管理方面,旋挖機成孔后會造成大量的固體廢棄物,而正循環(huán)系統(tǒng)可將泥漿抽出注入指定泥漿池中,故現(xiàn)場平面允許的條件下,正循環(huán)施工工藝在文明施工方面優(yōu)于旋挖成孔。
本工程通過同等地質(zhì)條件下2種施工工藝優(yōu)劣性的對比,分析不同施工工藝在同一地質(zhì)條件下的差異,可為類似地層施工工藝的選擇提供參考。