王志紅
山西四建集團(tuán)有限公司(030000)
全國“二青會”射擊射箭比賽場館建設(shè)項(xiàng)目,位于山西省陽泉市郊區(qū)大西莊村西側(cè),207國道以東,漾泉大道以北。本工程為多層公共建筑,框架結(jié)構(gòu)+鋼屋架結(jié)構(gòu),總建筑面積12954m2。其中,射箭館3154m2,射擊館9800m2。50m射擊館地上3層,50m射箭館地上2層,觀眾走廊、運(yùn)動員走廊、槍彈庫及25m射擊館,固定看臺均為地上1層結(jié)構(gòu)。本工程50m射擊館、25m射擊館、槍彈庫設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土灌注樁承臺基礎(chǔ),樁徑1m。B區(qū)射擊館樁基工程共設(shè)計(jì)樁數(shù)189根,C區(qū)25m射擊館樁基工程共設(shè)計(jì)樁數(shù)62根。由于場地內(nèi)土質(zhì)疏松,采用旋挖機(jī)成孔時(shí),孔壁塌孔嚴(yán)重,成孔困難,采取孔內(nèi)灌紅膠泥土、C15混凝土等措施,均不能保證鋼筋混凝土的成樁質(zhì)量。經(jīng)多方考察引進(jìn)全護(hù)筒沖擊抓錘鉆孔樁機(jī)+旋挖樁機(jī)的施工方法,經(jīng)試樁成孔質(zhì)量良好,能保證樁基施工質(zhì)量[1]。
場地平整及樁位放線→旋挖樁機(jī)就位→旋挖機(jī)引孔(至塌孔處)→搓管機(jī)就位下放鋼護(hù)筒→搓管機(jī)下挖→沖擊抓錘取土→旋挖機(jī)入巖(處理孤石)→擴(kuò)底搓管機(jī)下放鋼護(hù)筒→清底→驗(yàn)孔→鋼筋籠制作及安裝→澆筑混凝土[2]。
施工前將強(qiáng)夯完的場地進(jìn)行場地平整,平整度≤±10cm,保證樁基機(jī)械行駛及就位平穩(wěn)。根據(jù)規(guī)劃局給定的坐標(biāo)控制點(diǎn),采用全站儀進(jìn)行樁位放樣,報(bào)監(jiān)理單位驗(yàn)收后,方可開始開挖。
根據(jù)測量放樣的樁點(diǎn),先由旋挖鉆機(jī)進(jìn)行引孔,引孔深度為2~5m。在樁體開挖過程中,若發(fā)生樁壁裂痕或出現(xiàn)坍塌跡象,應(yīng)立即停止旋挖作業(yè),由搓管機(jī)下放鋼護(hù)筒(如圖1、圖2所示)。
圖1 旋挖機(jī)就位
圖2 旋挖引孔
引孔完成后,將旋挖鉆機(jī)移走,搓管機(jī)就位(如圖3所示),吊放并壓入第一節(jié)套管,校對垂直度,沖抓取土,壓入深度為2.5~3.5m,然后用沖抓斗從套管內(nèi)取土,一邊抓土,一邊下壓套管,保持套管底口超過開挖面的深度≥2.5m。第一節(jié)套管全部壓入土中后(套管高出導(dǎo)墻頂面1.2~1.5m,便于接管),檢測垂直度,如不合格則進(jìn)行糾偏調(diào)整,如合格則安裝第二節(jié)套管繼續(xù)下壓取土(如圖4所示)。以此類推,采用全鋼護(hù)筒挖至巖層。每節(jié)護(hù)筒安裝后采用旋挖機(jī)校正垂直度,旋挖鉆頭檢查鋼護(hù)筒垂直度。
圖3 搓管機(jī)就位
圖4 吊入鋼護(hù)筒
套管搓入后,沖抓錘(如圖5所示)在套管內(nèi)利用自身的重量沖擊破碎土層,將破碎后的土抓取出護(hù)筒外,及時(shí)清運(yùn)(如圖6所示)。如果在沖抓錘開挖過程中遇到孤石或者大體積巖體,可配合旋挖鉆桿破除巖層,保證鋼護(hù)筒順利下放,直至挖至巖層。
圖5 沖抓錘
圖6 沖抓錘取土作業(yè)
由于沖擊抓錘只能破除單軸抗壓強(qiáng)度小于6 MPa的巖層,若靠沖擊抓錘無法保證入巖深度時(shí),需要旋挖鉆機(jī)破除堅(jiān)硬巖層,旋挖鉆機(jī)鉆桿直徑為800mm,入巖深度不小于3m,更換擴(kuò)底鉆頭進(jìn)行鉆孔,保證鋼護(hù)筒能夠下至樁孔底部。
成孔后,采用沖擊抓錘或者旋挖鉆進(jìn)行清底。清底后,采用沉渣儀檢測沉渣厚度,確保樁底沉渣少于5cm[3]。
鋼筋籠制作嚴(yán)格按設(shè)計(jì)加工,主筋位置用鋼筋定位支架控制等分距離。主筋間距允許偏差±10 mm,箍筋或螺旋筋螺距允許偏差±20mm,鋼筋籠直徑允許偏差±10mm,鋼筋籠長度允許偏差±50 mm。加頸箍每2m一道,以加強(qiáng)鋼筋籠的強(qiáng)度,鋼筋籠的長度由挖孔深度確定。縱向鋼筋焊接采用單面搭接焊,搭接長度≥10d。接頭相互錯(cuò)開不小于35d同一截面接頭數(shù)量≤50%(如圖7~9所示)。
圖7 吊入鋼筋籠
圖8 鋼筋籠連接
圖9 鋼筋籠定位
鋼筋籠搬運(yùn)和吊裝時(shí),應(yīng)防止變形。安放前需再檢查孔內(nèi)的情況,以確定孔內(nèi)無塌方和沉渣。安放要對準(zhǔn)孔位,扶穩(wěn)、緩慢、順直,避免碰撞孔壁,嚴(yán)禁墩籠、扭籠。
在澆筑混凝土前,應(yīng)進(jìn)行清孔,要求孔壁、孔底必須清理干凈,孔底無浮渣,孔壁無松動。
當(dāng)有地下水且滲水量不大時(shí),則應(yīng)抽出孔內(nèi)積水,用導(dǎo)管法澆筑混凝土(如圖10~11所示)。導(dǎo)管未端離孔底不宜大于1.5m?;炷烈瞬捎貌迦胧秸駬v器振實(shí),每澆筑1.5m振搗一次?;炷翍?yīng)連續(xù)澆筑振搗密實(shí),充盈系數(shù)大于1。
圖10 混凝土導(dǎo)管
澆筑混凝土至少超出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高500mm,以確保樁頂處沒有浮漿、雜質(zhì)。
混凝土使用陽泉市益匯混凝土有限公司的C30混凝土,塌落度160~180mm。初凝時(shí)間不小于45min,且不大于2h。終凝時(shí)間不大于6h?;炷翝仓r(shí)間每30min一車(10m3)。混凝土澆筑時(shí)淹沒護(hù)筒的高度不得大于3m,混凝土澆筑至拔管高度后即進(jìn)行拔管,拔管時(shí)間控制在每6min1m。樁混凝土充盈系數(shù)試樁為1.20~1.35。樁底入巖擴(kuò)大頭擴(kuò)孔深度為樁入巖深度3m。
圖11 混凝土澆筑
樁承載力檢測應(yīng)采用慢速維持荷載法。
全國“二青會”射擊射箭比賽場館建設(shè)項(xiàng)目鋼筋混凝土灌注樁共計(jì)251根,根據(jù)場地內(nèi)為雜填區(qū)的復(fù)雜地質(zhì)條件,采用全護(hù)筒樁基施工技術(shù)。在保證施工質(zhì)量的前提下,施工進(jìn)度得到了很大的提升,為比賽場館的順利竣工創(chuàng)造了有力的條件,得到了建設(shè)單位、監(jiān)理單位的認(rèn)可,也為今后施工同類工程項(xiàng)目積累了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。