張生兵
廈門古龍房地產有限公司(361000)
在淤泥質地質條件下的旋挖成孔灌注樁施工質量控制要點
張生兵
廈門古龍房地產有限公司(361000)
旋挖成孔灌注樁工藝具有鉆孔速度快、綜合成本低、安全性好、綠色環保等特點,在工程中應用廣泛。文章結合工程實例,介紹了在淤泥質地質條件下旋挖成孔灌注樁的施工質量控制要點,以提高施工質量。
淤泥;旋挖樁;控制要點
某項目二期工程在建商住建筑物為高層建筑,地上約84 434.879 m2,地下一層約18 142.77 m2,總建筑面積約為102 577.649 m2;建筑層數地上31~33層,地下一層,共計4幢塔樓,工程結構為剪力墻結構,其塔樓基礎為φ800旋挖灌注樁,樁距為2 100~2 500 mm,采用卵石層⑤作為持力層,樁端進入持力層深度≥8 m;單樁豎向極限承載力設計值為7 000 kN;樁身混凝土強度設計等級采用水下C35,采用導管式水下混凝土澆注,充盈系數不小于1.1。
工程地質條件主要有以下方面:素填土①層厚0.80~3.80 m,平均2.08 m;淤泥②厚度為2.06~11.90 m,平均5.95 m;淤泥混砂③厚度0.80~11.40 m,平均 4.62 m;淤泥④厚度為 1.80~20.90 m,平均8.67 m;卵石層⑤厚度:17.8~28.3 m,平均 18.54 m。地下水位標高為1.46~2.75 m,穩定水位標高為1.26~2.55 m。
3.1 旋挖樁
旋控樁是指由旋挖鉆機施工的樁型,全稱旋挖鉆孔灌注樁,工程上簡稱旋挖樁。由于使用機械作業,自動化程度高,成孔速度快,對工人人數要求不高,可節省很大的人工費用。
3.2 施工工藝
①放樣定位。工程啟動前,根據軸線和樁位布置,在現場建立測量控制網,然后根據控制網測量各樁的中心點。
②旋挖機就位。鉆機必須穩定,周正、水平、定位、鉆頭中心和樁中心誤差不大于20 mm。
③旋挖機成孔。鉆機在就位時應重新測量、定位,在成孔過程中采用泥漿護壁以保護孔壁穩定。根據實際需要可對泥漿的比重進行調節,泥漿在施工過程中一般控制在1.1~1.4之間,泥漿在循環過程中在孔壁表面形成泥皮,它和泥漿的自重對孔壁起到保護作用,防止孔壁坍塌。
④清孔。在鉆機鉆至設計孔深后,將鉆頭降至孔底,慢轉,重點是清出孔底的余泥和浮砂。
⑤鋼筋籠制作。鋼筋籠由現場部分制成,主筋和鋼筋全部焊接,螺旋鋼筋和主筋采用點焊焊接。為了防止混凝土澆筑時鋼筋籠上浮,可以用鋼筋籠焊接倒鉤。做好鋼籠,即按分段驗收,合格后入庫。
⑥混凝土澆筑。混凝土攪拌運輸車;18~22 cm混凝土坍落度控制;用攪拌車混凝土成孔直接進入料斗內;水下混凝土的澆筑,在澆筑前,分別計算不同樁徑和樁孔深度的混凝土初始澆筑量。施工中要保證澆筑初灌量。當澆筑埋管深度在2~6 m時,拆除鋼管前混凝土專用測量孔,并做好記錄,靠近混凝土樁頂標高,應控制最后澆筑量,確保樁頂標高滿足設計要求。
⑦起拔護筒。混凝土澆注完成后,即起拔護筒,澆注設備和設備整齊干凈堆放。
①項目工地原來是種土,比較軟。施工前,現場彌漫著一層800 mm厚土,提高土體承載力,并在施工時在樁機行走路線上鋪設20 mm厚鋼板,防止在樁機鉆孔和移動時對周邊土體的擾動,規劃好樁機行走路線采用鉆一跳一的方式組織施工,以解決陷機、土體攏動引起的樁身傾斜、縮徑、塌孔的問題。
②穩定液是旋挖成孔的關鍵,尤其是不穩定地層(淤泥含砂質土層),泥漿稠度不夠或孔泥水位不引起孔壁壓力過小,不能起到保護井壁的作用。旋挖施工工藝在高質量的程度上,適合使用厚泥漿,泥漿在水孔上確保適當。一般泥漿稠度按孔徑、軟土和地下水位、孔徑、地下水位高,土壤相對較低,符合施工標準的高值指標,另一方面,值低。選擇合理的泥漿材料:黏土(或膨潤土)、水、處理劑。黏土應選用100目以上細度、漿率不小于5 m3/t,砂含量小于4%的膨潤土、高嶺土等。
③成孔速度應控制在2 m/h以內,盡量使鉆頭在鉆進過程中與井壁發生碰撞,打破環壁泥皮,同時減少鉆頭鉆渣落入孔內破壞泥漿比。
④旋挖鉆進成孔后放置時間過長沒有灌注混凝土,容易造成縮徑、塌孔的問題。終孔成樁清孔達標后,必須在半小時內澆注混凝土。澆灌混凝土時,要認真檢查操作程序,制定有效的預防措施;嚴格遵守規則;清孔和澆注過程要根據混凝土攪拌站的接觸情況,保證持續的緊湊灌注;每車混凝土到場后,應注意檢查其塌落度、和易性。另外,由于孔深較大,下料速度應適當控制,否則會使鋼筋籠上浮;加強施工現場管理,防止違規操作,應提高導管均勻平穩,控制在適當的范圍內輸注時間;在領導型澆注時間長,突發事件情況下,預防導管堵管;混凝土澆筑,項目部應安排專人負責樁頂混凝土超灌高度及控制標高。
⑤在旋挖鉆進成孔過程中,如果出現嚴重的塌孔,不能繼續鉆進,需要回填后才能重熟。在澆筑過程中的塌孔:保證在同一時間在頭的孔,吸塵機吸孔的污垢,如不恢復灌注,塌孔,如塌孔仍不停止,需要拔管的鋼筋籠,回填土待自然沉實時機成熟后再鉆進。
⑥水下混凝土澆筑的質量控制。混凝土澆筑采用水下直升導管法,下放導管前應在孔口設置澆筑平臺并固定導管料斗,保證在澆筑過程中施工人員的安全;導管應順樁孔中心而下,避免掛住鋼筋籠。混凝土澆筑前應根據不同樁徑、樁長等,計算出混凝土的初灌量,分別采用不同的灌注斗進行初灌。初灌量保證最小埋管高度1.0 m,選定Ф300 mm的灌注導管,保證初始灌漿量滿足封底埋管要求。當澆筑埋管深度在2~6 m時,拆管前專人測量孔內混凝土面,并做好記錄,靠近混凝土樁頂標高,應控制最后澆筑量,確保樁頂標高滿足設計要求。
[1]GB 50202-2002,建筑地基基礎工程施工質量驗收規范[S].
[2]GB 50007-2011,建筑地基基礎設計規范[S].
[3]JGJ106-2003,建筑基樁檢測技術規范[S].