吳 強(qiáng)
(廣西建工集團(tuán)第五建筑工程有限責(zé)任公司,廣西 柳州 545001)
隨著文明施工和環(huán)保要求不斷提高,在20世紀(jì)40年代美國(guó)研發(fā)鉆孔樁施工工藝后得到大量推廣應(yīng)用。但實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鉆孔樁在軟弱成孔過(guò)程需泥漿護(hù)壁且樁側(cè)易產(chǎn)生泥皮,降低部分樁基承載力,在頁(yè)巖等硬巖基層成孔時(shí)其樁基承載力得不到保證。如何在頁(yè)巖等硬巖基層下提高鉆孔樁樁基承載力,加快成孔速度,確保施工質(zhì)量,是鉆孔樁在硬巖基層下值得探討的施工問(wèn)題。本文通過(guò)旋挖嵌巖樁施工技術(shù)在梧州市紅嶺1號(hào)3期1~5號(hào)樓及綜合商服大廈工程的應(yīng)用,對(duì)嵌巖樁成孔及樁端壓漿的施工特點(diǎn)、工藝原理、施工流程及技術(shù)控制要點(diǎn)等問(wèn)題進(jìn)行研究和總結(jié),以期為嵌巖樁樁端后壓漿技術(shù)提供參考。
梧州市紅嶺1號(hào)3期1~5號(hào)樓及綜合商服大廈工程總建筑面積為139 000m2,其中2,3號(hào)樓地上18層,地下1層;綜合商服大廈地上15層,地下1層。
鉆孔樁樁端后壓漿施工工藝是漿液通過(guò)一定壓力(壓漿壓力一般在2~6MPa)后有效地將土體空隙與漿液相互結(jié)合,隨著壓漿量增加,漿液滲流至土體越來(lái)越多,使其影響樁端土體的承載力,加固樁端土體。結(jié)合本文工程概況,項(xiàng)目樁基礎(chǔ)經(jīng)過(guò)多種不同土體,根據(jù)土體性能參數(shù)不同,在漿液壓力作用下樁壁泥皮厚度的不同影響漿液的上返高度,引起樁頂冒漿。由此嚴(yán)控每層土體參數(shù),改變鉆具,確定不同壓漿壓力,漿液填充充實(shí)土體,改善不同土體下的鉆孔樁承載力,保證樁端后壓漿施工質(zhì)量。
嵌巖樁樁端后壓漿與普通鉆孔樁樁端后壓漿基本施工工藝流程一致:施工準(zhǔn)備→場(chǎng)地布置→鋼護(hù)筒埋設(shè)→旋挖樁機(jī)鉆孔→清理樁孔并檢測(cè)→吊放鋼筋籠(預(yù)埋注漿管)→二次清孔→澆筑水下混凝土→樁端后壓樁→成孔檢測(cè)。
1)施工前深入研究項(xiàng)目地質(zhì)報(bào)告,符合勘探和設(shè)計(jì)單位提供的工程地質(zhì)及水文相關(guān)情況,確定各土體的埋深厚度及顆粒大小空隙情況,以便初步確定各土層使用旋挖鉆進(jìn)方式和鉆桿、鉆具、斗齒、護(hù)筒、泥漿、清孔工具等施工機(jī)具設(shè)備的選擇和優(yōu)化,制定樁端后注漿壓漿壓力及漿液顆粒大小控制措施。
2)施工前做好監(jiān)控量測(cè)的相關(guān)工作,確保鉆機(jī)樁位中心點(diǎn)精準(zhǔn)控制在樁位控制點(diǎn)處,且保證施工過(guò)程中護(hù)筒、鉆機(jī)導(dǎo)桿和回旋盤的3個(gè)中心線保持在同一直線上,施工過(guò)程做到隨時(shí)糾偏。
1)軟土層旋挖鉆進(jìn) 在砂土、淤泥質(zhì)土、黏土、粉土等較軟弱的土層進(jìn)行旋挖樁機(jī)鉆進(jìn)時(shí),機(jī)械采用來(lái)回摩擦鉆桿及回轉(zhuǎn)鉆頭對(duì)土層進(jìn)行鉆進(jìn)。施工前需將護(hù)筒注滿泥漿,施工鉆進(jìn)過(guò)程不斷補(bǔ)充漿液,保證水頭高度高于地下水位l.0~1.5m,同時(shí)根據(jù)土質(zhì)情況調(diào)整泥漿配比和比重。鉆孔地下作業(yè)需采用電子控制系統(tǒng)控制鉆進(jìn)垂直度,人員觀測(cè)鉆桿垂直度,做到隨時(shí)糾偏,保證成孔度。
2)硬巖基層旋挖鉆進(jìn) 當(dāng)進(jìn)入卵礫石、砂礫巖、頁(yè)巖等硬巖基層時(shí),旋挖鉆若繼續(xù)采用軟土層方式鉆進(jìn),根據(jù)該地層的密度測(cè)算可知其施工無(wú)法完成成孔。由此在硬巖基層鉆進(jìn)時(shí)需改選螺旋、牙輪(嵌巖)筒鉆與摩擦鉆桿等不同嵌巖鉆具交替配合使用,螺旋鉆頭將硬巖基層進(jìn)行破碎,筒鉆進(jìn)行擴(kuò)孔,如圖1所示。
圖1 不同嵌巖鉆具成孔工藝
1)旋挖嵌巖樁在澆筑混凝土12h后進(jìn)行開環(huán)作業(yè),用5min的高壓清水沖刷壓漿管,確保壓漿管暢通后及時(shí)將壓漿管管口密封防止異物落入管內(nèi)。
2)旋挖嵌巖樁在澆筑混凝土48h后進(jìn)行壓漿作業(yè),打開已密封的壓漿管口對(duì)樁端進(jìn)行壓力2~6MPa的注漿,壓漿過(guò)程中時(shí)刻控制壓漿量及壓漿壓力,注漿量一般控制在總量的30%~40%。
3)樁端后壓漿施工中發(fā)現(xiàn)壓漿管的壓力過(guò)小且壓漿量過(guò)大時(shí),易看到地層出現(xiàn)冒漿,遇到該異常情況時(shí)立即停止壓漿,用清水沖洗壓漿管并密封,直至停工6~12h后換顆粒大小適合的稠度漿液進(jìn)行再次壓漿。
4)樁端后壓漿的整個(gè)施工過(guò)程要求樁周圍至少8m的范圍內(nèi)無(wú)鉆孔作業(yè),保證樁基穩(wěn)定性,同時(shí)在整個(gè)施工過(guò)程中要做到施工記錄及簽字手續(xù)的完整性。
1)分析不同土體顆粒及空隙大小,確定不同土體漿液稠度及顆粒大小,保證漿液能夠順利滲入土體。
2)結(jié)合不同土體對(duì)樁基承載力的影響程度,分析確定不同土體漿液量,保證不同土體樁基承載力,特別是確保嵌巖樁的樁基承載力。
3)根據(jù)不同土體厚度確定不同鉆進(jìn)及速率,確保旋挖鉆的鉆孔質(zhì)量及控制泥皮厚度。