趙 云
(甘肅省建設(shè)投資(控股)集團有限公司,甘肅 蘭州 730050)
工程擬建場地屬于蘭州斷陷盆地區(qū),附近發(fā)育的斷裂均為非發(fā)震斷裂,屬穩(wěn)狀斷層。場地土主要為第四系全新統(tǒng)松散沉積物,巖性為沖洪積粉土及卵石層。地貌單元屬黃河南岸Ⅱ級階地,場地呈南高北低,相對高差3.48m。其中裙樓及地下車庫基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ),樁基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級,混凝土強度等級為C40,抗?jié)B等級為P6,摻入抗硫酸鹽外加劑及鋼筋阻銹劑。樁為端承樁,采用旋挖機機械成孔,樁端持力層為卵石層,樁端全截面進入卵石層不小于1m,樁長不小于6m??倶稊?shù)為123 根,工程設(shè)計樁型為ZH-1~ZH-5 五種,樁徑為900mm、1000mm 兩種,樁底擴大頭尺寸分別為1500mm、1700mm、2000mm、2200mm、2400mm,樁承載力特征值分別為2900kN,3500kN,4700kN,5500kN,6200kN。
灌注樁施工前的準(zhǔn)備工作主要為:樁位測量及放樣、平整施工場地、布設(shè)道路、設(shè)置供水、供電系統(tǒng)、埋設(shè)護筒等。
根據(jù)本工程特點及滿足工程需求,工程投入機械設(shè)備見表1。
表1 灌注樁施工機械設(shè)備需求量
根據(jù)本工程特點及滿足工程需求,投入的材料見表2。
表2 投入的主要材料表
工程樁基礎(chǔ)成孔工藝選用旋挖機機械成孔,基坑范圍內(nèi)樁基礎(chǔ)底面埋深均在地下水位以上,因此樁為機械干作業(yè)成孔。樁施工前首先進行試樁,選用一組試驗樁,樁數(shù)不少于3 根,以確定單樁豎向承載力特征值和驗證成孔工藝的可行性,試驗樁及錨樁不得采用工程樁。由于本工程標(biāo)高1520.58~1523.40m 細(xì)砂層粘聚性極差,樁成孔過程中很容易發(fā)生塌孔現(xiàn)象,為保證沉渣厚度滿足規(guī)范要求,樁成孔過程采用全截面下鋼護筒。
圖1 施工工藝流程
工程樁基礎(chǔ)設(shè)計保護層厚度為70mm,在施工中一定采取措施保證混凝土的厚度要求;插入導(dǎo)管施工環(huán)節(jié)中,導(dǎo)管在下放之前必須做三個實驗:①水密性試驗;②承壓試驗;③接頭抗拉試驗;導(dǎo)管底端距離孔底的距離應(yīng)控制在0.25~0.4m 的范圍內(nèi);澆灌混凝土?xí)r導(dǎo)管的埋置深度不能過淺或過深,要保持在2~6m;樁身混凝土澆筑完畢后拔出導(dǎo)管及鋼護筒應(yīng)及時。灌注樁設(shè)計(如圖2所示)。
圖2 樁身詳圖
施工定位要反復(fù)認(rèn)真復(fù)核,樁孔定位要嚴(yán)格按照“計算→復(fù)核→測量”的程序進行,保證把護筒的測量偏差控制在20mm 之內(nèi)。
事故原因:場地不堅實、不水平,地表循環(huán)不科學(xué),鉆機安裝不水平(或在施工時出現(xiàn)歪斜)、鉆機運轉(zhuǎn)中振動過大,主桿沒有導(dǎo)正,擺動過大,鉆具剛性小,加之鉆進中轉(zhuǎn)速過快,鉆壓大且不均勻,人為造成孔徑不規(guī)則,換層、換徑或遇到較大堅硬障礙物。
處理措施:一旦出現(xiàn)偏孔現(xiàn)象,利用翼片較多的掃孔鉆頭慢轉(zhuǎn),從偏斜處上方往下反復(fù)多次掃孔,或者直接使用筒狀鉆頭加以修正,向孔內(nèi)回填黏土,搗實后重新緩慢鉆進。
事故原因:①導(dǎo)管內(nèi)壁不干凈、導(dǎo)管接頭不完全密封、導(dǎo)管因變形;②混凝土夾雜、及配不良或離析;③導(dǎo)管在施工中脫落、導(dǎo)管底部靠貼孔壁;④孔口有雜物掉入或出口被堵。
防治措施:在施工中要嚴(yán)控以上問題的出現(xiàn)。
預(yù)防措施:①清孔要干凈;②混凝土要連續(xù)澆筑,停頓時間不能超過半個小時;③嚴(yán)控混凝土原材料質(zhì)量;④禁止混凝土面層距離4~6m 處的混凝土與浮漿層混合,堅決杜絕假灌問題出現(xiàn)。
產(chǎn)生原因:土質(zhì)松散、護筒圍邊未緊密填實、空鉆時間過長、施工間隔或操作時間太長等。
防治措施:在松散易坍的土層中,適當(dāng)埋深護筒,用粘土密實填封護筒四周。搬運和吊裝鋼筋籠時,應(yīng)防止變形,安裝時對準(zhǔn)孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。在保證施工質(zhì)量的情況下,盡量縮短灌注時間。
產(chǎn)生原因:清孔不干凈、施工中碰撞孔壁、工序間隔時間過長。
防治措施:清孔要干凈,鋼筋籠下放時中心要與樁中心始終保持一致,保證導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下1.0m 以上,嚴(yán)格按照施工方案與技術(shù)交底操作。
本工程實踐證明,端承式旋挖灌注樁施工方法是非常適合應(yīng)用于斷陷盆地區(qū)的。隨著技術(shù)和工藝的不斷改進,挖灌注的施工質(zhì)量必將越來越大的提升。這種傳統(tǒng)而先進的方法值得我們不斷學(xué)習(xí)和探討。