摘要 為提升建筑工程中地基建設(shè)質(zhì)量,試樁設(shè)計(jì)處展開地質(zhì)勘探工作,展開方案制定中,在試樁施工監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行試樁檢測(cè)工作,通過(guò)單樁豎向空壓靜載試驗(yàn)獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)及結(jié)果,對(duì)比勁性復(fù)合樁與鉆孔灌注樁兩種樁型適用性,得出工程項(xiàng)目理論,為之后工程項(xiàng)目提供指導(dǎo),推動(dòng)和樁基建設(shè)行業(yè)不斷向前發(fā)展。文章以某工程項(xiàng)目為研究對(duì)象,研究了MC勁性復(fù)合樁對(duì)于建設(shè)工程的應(yīng)用效果,展望工程項(xiàng)目以及未來(lái)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用。
關(guān)鍵詞 MC勁性復(fù)合樁;鉆孔灌注樁;應(yīng)用對(duì)比
中圖分類號(hào) TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949(2022)09-0124-03
前言
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,建設(shè)工程各行項(xiàng)目不斷增加,建筑工程建設(shè)呈現(xiàn)高速發(fā)展?fàn)顟B(tài),城市化發(fā)展處于高速推進(jìn)階段。同時(shí)受我國(guó)幅員遼闊、地質(zhì)環(huán)境呈現(xiàn)復(fù)雜性等因素影響,在建設(shè)工程展開中可能會(huì)遇到不同的地質(zhì)環(huán)境,為保證建筑的穩(wěn)定性與施工質(zhì)量,試驗(yàn)人員通過(guò)創(chuàng)新與探索相應(yīng)的建設(shè)方法,達(dá)成保證建筑建設(shè)質(zhì)量的目標(biāo)。在地基建設(shè)工程中,勁性復(fù)合樁作為一種新型的地基處理技術(shù),在水泥土攪拌樁的技術(shù)支持下,MC勁性復(fù)合樁試驗(yàn)以初凝混凝土塑形技術(shù)展開,填入強(qiáng)體在凝固后形成剛性加強(qiáng)的復(fù)合樁,勁性復(fù)合樁應(yīng)用區(qū)域主要在東南沿海的軟土建筑建設(shè)之中。
1 試裝方案設(shè)計(jì)
1.1 工程概況
該工程為云南省某自治州一工程項(xiàng)目,施工內(nèi)容為站前廣場(chǎng)工程及綜合交通樞紐配套工程。經(jīng)實(shí)地勘探設(shè)計(jì)人員計(jì)算之后可知,站前廣場(chǎng)的占地面積為40 133.54 m2,室內(nèi)面積設(shè)計(jì)標(biāo)高為547.83 m,廣場(chǎng)下層擬建設(shè)一層地下室,開挖深度為水平地面之下的3.8 m[1]。根據(jù)施工場(chǎng)地地質(zhì)環(huán)境建設(shè)需求,該工程受力結(jié)構(gòu)是工程的基礎(chǔ)部分,主要選用樁基礎(chǔ),為保證工程建設(shè)的實(shí)際質(zhì)量,該文通過(guò)兩種樁體比較的形式獲取數(shù)據(jù),分辨同一環(huán)境下樁體效果最佳的一種樁基建設(shè)形式,具體實(shí)踐方法為,兩種樁體采用三對(duì)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。
1.2 工程地質(zhì)水文情況
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)調(diào)查及鉆探工程,進(jìn)行最大深度鉆探,將最大鉆探深度控制在50 m,此范圍之內(nèi)的基土結(jié)構(gòu)為:表層分布第四系人工堆積(Q4ml)層,巖性為雜填土、素填土,其下為第四系沖、洪積(Q4pl)層,巖土性質(zhì)為:黏土、粉土、圓礫、卵石[2]。
巖土勘探環(huán)節(jié),各鉆孔之中均涉及地下水位對(duì)復(fù)合樁建設(shè)的影響問(wèn)題,巖土特征與地下水因素結(jié)合分析后可知,巖土若存在較高的儲(chǔ)水能力,會(huì)出現(xiàn)上層滯水現(xiàn)象,積水深度較高情況下,坑基工程施工難度提升,防水存在難題[3]。施工單位可根據(jù)鉆孔實(shí)測(cè)穩(wěn)定地下水位埋深情況展開施工,相應(yīng)標(biāo)高需控制在540.16 m~541.25 m之間,水位變化需控制在400 mm以內(nèi)。
1.3 方案設(shè)計(jì)
方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),施工單位進(jìn)行場(chǎng)地中水位及土層特點(diǎn)展開分析,季節(jié)性降水開挖后,該區(qū)域地下水位較高,巖土層存在滲水性較高的砂礫土,呈現(xiàn)松散狀態(tài)[4]。試樁設(shè)計(jì)試驗(yàn)對(duì)該文研究的兩種樁體進(jìn)行對(duì)比分析,每種樁體選用的數(shù)目為3根,以MC勁性樁與灌注樁配對(duì)的形式展開設(shè)計(jì),進(jìn)而完成對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)要求為對(duì)比分析的兩根樁體需要保持4 m以上的距離,防止其互相影響。詳細(xì)的設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。
1.4 試樁施工
MC勁性復(fù)合樁采用的攪拌設(shè)備為降板的機(jī)械施工設(shè)備,隨即應(yīng)用靜壓樁機(jī)植入PHC管樁的形式展開施工,該種攪拌樁施工控制工作可從材料供應(yīng)處著手,保證材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)該區(qū)域水文特征,進(jìn)行樁基的定位工作,隨即展開鉆樁、布設(shè)等工作[5]。管樁施工技術(shù)重點(diǎn)可以從以下幾個(gè)方面落實(shí):
(1)樁基的定位調(diào)平:施工重點(diǎn)為設(shè)備調(diào)平后,管樁植入與地面呈現(xiàn)90°直角;
(2)管樁的起吊、就位、壓樁:施工重點(diǎn)為壓樁條件需要在預(yù)制樁強(qiáng)度達(dá)到相應(yīng)等級(jí)方可展開,強(qiáng)度為100%,壓樁工作從縱橫兩個(gè)方向展開,保證垂直度的同時(shí),控制水準(zhǔn)儀標(biāo)高;
(3)管樁的驗(yàn)收工作:管樁表面需保證平整度,掉角深度不可高于1.0 cm。與此同時(shí),鉆孔灌注樁技術(shù)采用反循環(huán)成孔施工技術(shù),該技術(shù)目前已經(jīng)相對(duì)成熟,無(wú)須過(guò)多分析[6]。
2 試樁檢測(cè)
2.1 試樁檢測(cè)要求
兩種樁型承載力特征值呈現(xiàn)相同狀態(tài),在試驗(yàn)中對(duì)比試驗(yàn)樁體需達(dá)到崩潰(承受能力臨界值)狀態(tài),以保證數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性[7]。
2.2 試樁檢測(cè)結(jié)果
復(fù)合樁以及鉆孔灌注樁,承載力為4 500 kN,分級(jí)荷載取值為900 kN,單樁豎向抗壓試驗(yàn)如表2所示。
表2內(nèi)容為該次試驗(yàn)所選取的三對(duì)試驗(yàn)樁,具體數(shù)據(jù)如表中所示。
由圖1、圖2可知,勁性復(fù)合材料的靜載力試驗(yàn)數(shù)值均在450 kN以上,和施工設(shè)計(jì)中的要求相吻合[8]。但是,鉆孔灌注樁靜載力試驗(yàn)數(shù)據(jù)跨度較大,其中一則數(shù)據(jù)并未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),呈現(xiàn)出離散性較高的問(wèn)題。鉆孔灌注樁技術(shù)在具體施工中對(duì)于水泥的應(yīng)用狀態(tài)要求較高,該項(xiàng)內(nèi)容作為施工中的重點(diǎn),直接影響壓漿樁端注漿的數(shù)量以及注漿壓力,也是導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)離散狀態(tài)的主要原因[9]。灌注樁中,持力層主要由礫砂、圓礫以及卵石構(gòu)成,該種層級(jí)以中密狀為主,設(shè)計(jì)采用樁端后注漿技術(shù),該場(chǎng)地之中,上部土層存在較厚的砂礫層,以松散狀為主,展開泥漿護(hù)壁成孔中比較容易出現(xiàn)坍塌等相關(guān)問(wèn)題,后端壓漿中水泥漿擴(kuò)散,樁端缺少嚴(yán)密性,沉降壓力隨之增加。最后,在進(jìn)行場(chǎng)地工程施工條件的標(biāo)準(zhǔn)要求之中,復(fù)合樁施工以及承載力方面產(chǎn)生影響。工程地質(zhì)與水文地質(zhì)影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量,為達(dá)到實(shí)際的施工要求,造價(jià)成本也隨之提升,場(chǎng)地中的復(fù)合樁的使用價(jià)值較高。
3 兩種樁型適用性對(duì)比分析
3.1 技術(shù)實(shí)用性對(duì)比分析
鉆孔灌注樁樁徑為0.8 m,主要是通過(guò)后壓漿工藝展開施工,有效樁長(zhǎng)為26 m,承載能力為4 500 kN,鉆孔灌注樁技術(shù)為反循環(huán)鉆機(jī)形式下成孔后壓漿工藝,該項(xiàng)工藝受各方面因素影響施工速度較慢,且會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。施工場(chǎng)地之中,場(chǎng)地處理費(fèi)用相對(duì)較高,混凝土充盈系數(shù)較大。充盈系數(shù)已經(jīng)達(dá)到了1.2,且樁端之后的壓漿質(zhì)量難以保證,對(duì)于樁基的承載能力來(lái)說(shuō)影響較大[10]。
勁性復(fù)合樁主要采用專用的單軸攪拌設(shè)備展開施工,以壓樁植入的形式完成管樁設(shè)計(jì),施工質(zhì)量得到保證,施工效率隨之提升,并且其中附帶少量的打樁棄土,施工具有綠色、低碳等特點(diǎn)。
3.2 經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析
經(jīng)過(guò)對(duì)文中兩種樁型的研究,二者在實(shí)際施工中的成本控制價(jià)值如表3所示,施工單位也將選擇出質(zhì)量?jī)?yōu)成本低的樁基。
在承載能力的保障中,MC勁性復(fù)合樁實(shí)際應(yīng)用的成本較鉆孔灌注樁技術(shù)成本低,成本控制優(yōu)勢(shì)明顯。因此,在該建設(shè)環(huán)境中,可選用MC勁性復(fù)合樁。在實(shí)際的工程施工中,施工單位不但需要加強(qiáng)在工程施工中新興技術(shù)的應(yīng)用能力,還需要保證施工中的成本控制能力,在成本最低的狀態(tài)下,保證施工質(zhì)量不受影響。
4 結(jié)束語(yǔ)
鉆孔灌注樁在實(shí)際的施工之中對(duì)環(huán)境的要求較高,且施工技術(shù)與施工材料、施工工藝有著較為緊密的聯(lián)系,實(shí)際推動(dòng)中可能存在規(guī)格上的差距,承載力離散性相關(guān)問(wèn)題可能會(huì)不斷出現(xiàn)。該場(chǎng)地的地下水位施工中,根據(jù)該區(qū)域積土層分布情況,鉆孔灌注樁適用性與MC復(fù)合樁相比不高,采用MC復(fù)合樁,工程基礎(chǔ)承載能力較強(qiáng),有環(huán)保性,并不會(huì)對(duì)水源、空氣等造成污染,且成本控制效果佳,可為之后工程施工提供相應(yīng)的技術(shù)思路。
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收稿日期:2022-03-07
作者簡(jiǎn)介:楊天龍(1995—),男,工學(xué)碩士,助理工程師,研究方向:道路與橋梁施工。