王戰(zhàn)廣
中交一公局沿德高速房建項目部(565300)
淺談易塌方地區(qū)鋼護筒旋挖鉆樁基施工技術(shù)
王戰(zhàn)廣
中交一公局沿德高速房建項目部(565300)
通過對高速公路碎石填方區(qū)的旋挖鉆樁基施工全過程進行總結(jié),介紹利用鋼護筒提高在碎石回填區(qū)旋挖鉆樁基施工質(zhì)量的施工工藝,闡述了利用鋼護筒針對樁基施工中各類現(xiàn)場狀況進行經(jīng)濟、高效的處理方法,解決在碎石回填區(qū)樁基鉆孔出現(xiàn)漏漿、塌孔等事故風險,并利用鋼護筒輔助鋼筋籠定位和混凝土澆筑,保證樁基成樁質(zhì)量。
樁基;旋挖鉆孔樁;塌孔;鋼護筒
旋挖鉆機施工工藝自引入我國以來就以成孔速度快、鉆孔能力強、行走方便、樁孔垂直度精確、施工安全環(huán)保等優(yōu)勢廣泛應用于我國的公路、鐵路、橋梁和大型建筑的樁基礎(chǔ)施工。隨著新技術(shù)、工藝的應用,旋挖鉆施工地質(zhì)范圍,樁基施工工藝、配套功能及施工質(zhì)量都在日趨完善、先進,可利用鋼護筒替代泥漿做成樁孔護壁,以此方法有效解決施工中容易出現(xiàn)漏漿、塌孔埋鉆等風險事故,而且利用鋼護筒可減少沉渣,有效輔助鋼筋籠定位,配合導管進行混凝土澆筑。
1.1 工程概況
官舟服務區(qū)為沿德高速沿線的一個子單位工程,基礎(chǔ)設(shè)計為端承樁,入巖深度不小于2 m,樁徑800 mm,地處沿德高速上的某段山谷的回填區(qū),由于當?shù)刭Y源限制,回填區(qū)為中風化巖石碎塊,部分地表摻雜有農(nóng)耕淤泥土,回填層孔隙率大,局部有溶洞發(fā)育。
1.2 方案比選分析
1)采用旋挖鉆水下泥漿護壁,增加泥漿比重
成孔速度慢,不能滿足工期要求,而且地處碎石回填區(qū)孔隙較泥漿護壁將加大施工成本,當遇有溶洞,泥漿護壁將難以實現(xiàn),而且還需采用二次成孔施工方法,拖延工期,不適用。
2)采用強夯置換法
采用此方法對基礎(chǔ)原地基進行置換夯實并不適用于端承樁,因樁基跨度小,適用夯實法對臨近樁基擾動影響較大,也會對持力層造成一定影響,而且設(shè)備成本高,本方法較適用于摩擦樁,不適用于該工程樁基施工。
3)人工挖孔樁
本工程地處碎石回填區(qū),地基土表多為碎石,極不穩(wěn)定,容易發(fā)生坍塌事故,造成樁底作業(yè)人員的人身安全,而且施工效率底,并不適用。
4)采用鋼護筒護壁,旋挖鉆成孔
旋挖鉆適用于干作業(yè)施工,在此基礎(chǔ)上只需增加鋼護筒,自成護壁進行樁孔保護,可有效控制成本,輔助鋼筋籠定位和混凝土澆筑施工。
2.1 鋼護筒施工流程
制備鋼護筒→鋼護筒定位→鋼護筒安裝→鋼護筒跟進。
2.2 鋼護筒的制備
樁基樁徑設(shè)計為800 mm,直徑D按照設(shè)計樁基樁基d+100 mm、δ=12 mm,本工程鋼護筒外徑D= 9 120 mm的鋼板,在廠家使用專用機械卷制成圓筒,焊接而成,焊縫接口采用雙面坡口。根據(jù)地勘報告分析,鋼護筒將會穿過粉質(zhì)砂巖(碎石)回填層,樁基深入中風化巖2 m,每根鋼護筒制作均長5 m,根據(jù)實際情況在施工現(xiàn)場情況進行二次加長。在鋼護筒打入根據(jù)樁孔深度超過(10 m)在鋼護筒頂端對稱焊接兩鋼板把手,做導管井架固定時使用,固定導管,避免導管擾動鋼筋籠。
2.3 鋼護筒定位
采用全站儀對樁位中心進行精確放樣,并釘入木樁和鋼釘作為標記,用釘子及線畫出半徑920 mm的圓,監(jiān)理工程師驗收后開始鋼護筒安裝。首先采用300系列挖機式振動錘液壓夾將鋼護筒吊起,護筒邊緣對準所畫圓形標記,通過振動錘振動使鋼護筒垂直下落,在下埋鋼護筒的施工過程中,振動錘必須平穩(wěn),采用水平尺嚴格控制好護筒的垂直度,傾斜度不得超過1°,一旦發(fā)現(xiàn)有偏斜的趨勢,馬上進行糾正。鋼護筒埋設(shè)后需要對鋼護筒中心與樁位中心復核,允許誤差內(nèi)埋設(shè)完成,超出允許誤差拔出重新埋設(shè)鋼護筒。鋼護筒埋設(shè)作業(yè)應在白天進行,便于發(fā)現(xiàn)問題及時處理和校正。
2.4鋼筋籠安放混凝土澆筑鋼護筒拔升
由于工程所在地為高速公路上的碎石回填區(qū),碎石孔隙大,而且水源距離施工現(xiàn)場遠,不宜使用水下混凝土澆筑法施工,而采用導管灌注,經(jīng)濟及施工效益更佳。
鋼護筒拔升使用300系列振動錘振動拔出鋼護筒,振動錘通過振動使鋼護筒也振動起來,在拔升的過程中對樁身外表面自動形成泛漿收面,保證樁身外表面光滑平整,在拔升整個過程中需保持平穩(wěn),速度緩慢,不宜超過1 m/min,因水泥對鋼護筒具有一定的吸附力,如果提升過快可能把已成型樁身連同鋼護筒一起拔出,破壞樁身完整性。但如遇有巖溶洞則永久保留鋼護筒,不作鋼護筒提升操作,在鋼護筒跟進過程中把鋼護筒頂壓如設(shè)計樁頂標高以下,避免影響樁頭破碎。
鋼護筒旋挖鉆樁基施工工藝大大提高在回填區(qū)、易塌孔地區(qū)施工工程樁基施工進度,并能有效控制成本,直接避免對原地質(zhì)情況的處理,自成護壁,保證施工的可靠性和安全性,而且可以輔助樁基施工全過程施工,避免二次成孔,造成工期延遲,它是高效穩(wěn)定的施工方法。
[1]秦向軍.鐵塔基礎(chǔ)海中鉆孔灌注樁鋼護筒施工工藝研究[C].山東濟南市山東送變電工程公司.