時間:2023-02-28 15:57:49
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中圖分類號:U415 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)04-0082-03
神華黃驊港三期工程是神華集團(tuán)十大工程之一,是黃驊港建設(shè)“國內(nèi)第一,世界領(lǐng)先”綜合大港的重大舉措。三期工程中最吸引人眼球的,是24座設(shè)計(jì)直徑40米、高43米的大型儲煤倉,這是國內(nèi)首次在煤炭輸出港建設(shè)的巨大儲煤筒倉群,在環(huán)保節(jié)能方面具有突出優(yōu)勢,實(shí)施意義重大。
通過精心組織、科學(xué)管理,于10月2日圓滿完成了2860根筒倉樁基礎(chǔ)的施工工作,經(jīng)靜載檢測、超聲波檢測以及大應(yīng)變的檢測結(jié)果全部合格。
一、工程概況
黃驊港三期工程筒倉采用圓形的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),共計(jì)24座筒倉,筒倉內(nèi)直徑40m,高度41.95m,基礎(chǔ)采用后壓漿鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。每座筒倉基礎(chǔ)樁基119根, 總樁數(shù)為2860根(含4根電梯基礎(chǔ)灌注樁)。
灌注樁直徑為1.0m,樁長為50m,樁頂標(biāo)高為+3.90m,樁底標(biāo)高為-46.10m。單根樁設(shè)計(jì)混凝土方量:39.25m3/根(不含超灌量)。設(shè)計(jì)采用后壓漿形式提高樁基承載力,采用樁端、樁側(cè)復(fù)式壓漿方式,每座筒倉119根樁基礎(chǔ)中,樁側(cè)一道壓漿環(huán)的有12根,樁側(cè)兩道壓漿環(huán)的有107根。
后壓漿總體施工順序與樁基施工順序相同,單個筒倉先進(jìn)行外圈樁基注漿,即倉壁下部樁基,再進(jìn)行內(nèi)部樁基注漿。FY2型灌注樁單樁壓漿順序?yàn)橄葘秱?cè)第二道環(huán)(-20m)壓漿,然后進(jìn)行第一道環(huán)(-33m)壓漿,最后進(jìn)行樁端壓漿;FY1型灌注樁單樁先進(jìn)行樁側(cè)(-20m)壓漿,再進(jìn)行樁端壓漿。各道壓漿工序間隔時間均不小于24小時。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
(一)樁基數(shù)量多、布置復(fù)雜,施工難度大
每個筒倉119根樁基礎(chǔ),布置在直徑40m的圓形范圍內(nèi),樁基布置有周圈圓形布置形式和圈內(nèi)成排布置形式兩種,緊密程度不一,間距大小不一,增加了施工順序安排的難度,對相鄰較近樁施工質(zhì)量的控制提出了非常高的要求。
(二)后壓漿灌注樁工序繁多,各項(xiàng)檢測穿插其中,相互制約,加大了施工進(jìn)度控制的難度
后壓漿灌注樁工序多達(dá)30多道,每道工序必須檢驗(yàn)合格才能進(jìn)入下道工序施工。較以往普通灌注樁增加了后壓漿的多道環(huán)節(jié),樁身砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后進(jìn)行超聲波檢測,后壓漿必須在聲測檢驗(yàn)合格后進(jìn)行,且承臺相鄰部分樁基的后壓漿受臨近承臺樁基施工順序和快慢的制約,必須統(tǒng)籌考慮,協(xié)調(diào)施工。后壓漿工藝本身要求各道環(huán)之間壓漿尚需停頓一定的時間間隔。后壓漿完成后需要20天才能進(jìn)行靜載試驗(yàn)。每個筒倉均需要進(jìn)行靜載試驗(yàn),試驗(yàn)合格才能進(jìn)行承臺開挖。由此可見樁基施工各環(huán)節(jié)制約因素非常多,進(jìn)度控制難度空前。
三、施工工藝總結(jié)
(一)鉆孔灌注樁施工工藝
灌注樁施工工藝主要抓住以下施工控制點(diǎn):
1.在成孔施工中根據(jù)不同的地層適時調(diào)整鉆具類型、進(jìn)尺速度、回轉(zhuǎn)速度、提放速度、泥漿配比等參數(shù)。在砂層分布廣、厚度大的區(qū)域選擇回旋鉆機(jī)進(jìn)行施工,加快施工進(jìn)度的同時降低了塌孔和擴(kuò)徑的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。在砂層相對薄的區(qū)域選擇潛水鉆或磨盤鉆,在施工至沙層時放慢進(jìn)尺速度、回轉(zhuǎn)速度、提放速度(控制在正常速度的一半左右);增加泥漿密度等,避免塌孔。
2.鉆機(jī)施工前根據(jù)地質(zhì)資料及以往在此地區(qū)施工經(jīng)驗(yàn)配置泥漿,泥漿比重控制在1.15~1.25,粘度控制在18~25S,循環(huán)過程嚴(yán)格控制泥漿中的含砂率不得大于6%。并對鉆進(jìn)過程的泥漿指標(biāo)及時檢測,對照地質(zhì)資料分析及時進(jìn)行調(diào)整粘土摻入量,確保泥漿穩(wěn)定。
3.鋼筋籠在鋼筋加工區(qū)分段成批進(jìn)行加工,每根樁鋼筋籠分三段進(jìn)行加工,檢驗(yàn)合格后在現(xiàn)場搭接焊連接。注漿管、聲測管按設(shè)計(jì)要求固定在鋼筋籠上,注漿管采用絲扣連接,聲測采用套管焊接連接,外包防水膠帶,連接質(zhì)量可靠滿足施工要求。
4.每次澆筑混凝土前,由施工班組、現(xiàn)場施工員、質(zhì)量員、監(jiān)理層層把關(guān),對灌注樁的孔徑、孔深、孔斜及沉渣厚度進(jìn)行檢查,保證成孔質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求,當(dāng)沉渣厚度大于100mm時,進(jìn)行二次清孔。
5.混凝土采用罐車直接運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場澆注,配備足夠罐車并鋪墊鋼板保持道路暢通,確保連續(xù)澆筑。灌注采用導(dǎo)管水下澆筑工藝,過程中導(dǎo)管埋深嚴(yán)格控制在2~6m范圍內(nèi),施工人員在上拔導(dǎo)管前,認(rèn)真測量混凝土頂面上升高度,待計(jì)算埋管深度后,決定導(dǎo)管拆除節(jié)數(shù)。
(二)后壓漿施工工藝
1.注漿管、聲測管制作及安裝。壓漿管采用直徑為DN25的鋼管,超聲波檢測管采用DN50無縫鋼管,長度較鋼筋籠長200~300mm,鋼管的連接采用外套粗鋼管焊接連接。注漿鋼管頂端套絲,并用管堵封口。注漿鋼管與鋼筋籠加勁箍用14號鐵絲綁扎固定。注漿管固定于鋼筋籠并對稱安裝。聲測管與鋼筋籠加勁箍點(diǎn)焊固定。
注漿鋼管和聲測管上端高出樁基施工地面20~30cm。樁底注漿管下端安裝壓漿管閥,壓漿管閥底端深入樁底20~25cm,管閥用膠皮密封,以防止樁身混凝土水泥漿液堵塞注漿管。樁側(cè)注漿鋼管下端采用套絲安裝三通與樁側(cè)壓漿管相連。
在吊放鋼筋籠過程中,嚴(yán)禁撞籠、扭籠、墩籠,鋼筋籠應(yīng)豎直緩慢下放,快到樁底時,鋼筋籠不得扭動,以免管閥在進(jìn)入土層時受到損壞。
2.水泥漿配制。后壓漿水泥選用32.5礦渣水泥。進(jìn)場水泥按檢驗(yàn)批進(jìn)行試驗(yàn)檢測,現(xiàn)場水泥堆放均做到下墊上蓋防潮措施。
配制水泥漿液時先在攪拌機(jī)內(nèi)加足水量(350~400kg),然后邊攪拌邊加入水泥,共加入水泥500kg(10袋),攪拌時間不少于3min,攪拌罐上放置格柵,避免水泥結(jié)石、水泥袋等雜物混入。水泥漿攪拌完成后,將壓漿管件與樁基壓漿管連接,開始對樁基壓漿施工。
3.注漿設(shè)備及注漿管的選擇。(1)高壓注漿系統(tǒng)由漿液攪拌器、帶濾網(wǎng)的貯漿池、高壓注漿泵、壓力表、高壓膠管、預(yù)埋在樁中的注漿管和單向閥等組成。(2)高壓注漿泵系統(tǒng)的選型:高壓注漿泵是實(shí)施后壓漿的主要設(shè)備,高壓注漿泵采用額定壓力16MPa,額定流量75L/min的注漿泵。焊制鐵質(zhì)儲漿池,漿液出口設(shè)置水泥漿濾網(wǎng),避免水泥團(tuán)進(jìn)入貯漿筒后吸入注漿導(dǎo)管內(nèi)而造成堵管或爆管事件。(3)高壓注漿泵與注漿管之間采用能承受2倍以上最大注漿壓力的加筋軟管連接,其長度不超過50m,輸漿軟管與注漿管之間設(shè)置卸壓閥。
4.開塞。成樁2天后實(shí)施壓力注漿(時間為預(yù)估值,以樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)70%為準(zhǔn)),但不宜遲于成樁30d后。被壓漿樁離正在成孔樁作業(yè)點(diǎn)的距離不小于15m,并宜間隔進(jìn)行。注漿前,為使整個注漿線路暢通,先用壓力清水開塞,用高壓水沖開出漿口的管閥密封裝置和樁側(cè)混凝土(樁側(cè)壓漿時)。開塞采用逐步升壓法,當(dāng)壓力驟降、流量突增時,表明通道已經(jīng)開通,立即停機(jī),防止大量水涌入地下。
5.注漿。開塞后立即進(jìn)行注漿,開一管注一管,不允許全部開塞。注漿連續(xù)進(jìn)行,壓力由小到大逐級增加。注漿水灰比為0.7~0.8,注漿正常壓力樁端為2.0~3.5MPa,樁側(cè)為1.5~3.5MPa。注漿流量為75L/min。FY1型灌注樁單樁總注漿量為4.0t,樁側(cè)(-20m)注漿量為1.5t,樁端注漿量為2.5t。FY2型灌注樁單樁總注漿量為5.0t,樁側(cè)第一道環(huán)(標(biāo)高為-33m)注漿量為1.0t,樁側(cè)第二道環(huán)(標(biāo)高為-20m)注漿量為1.5t,樁端注漿量為2.5t。
6.終止注漿。(1)壓漿總量和注漿壓力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求;(2)壓漿總量已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%,且注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力的150%并維持2min以上。
本工程需后壓漿灌注樁2856根(4根電梯樁基不需后壓漿),設(shè)計(jì)壓漿總量為13992t,實(shí)際壓漿量為14088t,超壓系數(shù)為0.7%。
四、施工技術(shù)管理總結(jié)
(一)組建測量聯(lián)隊(duì),加強(qiáng)聯(lián)測,確保測量定位精度
由于本工程樁基礎(chǔ)數(shù)量大,間距小,對樁基定位要求很高,為避免各個分部間的測量存在誤差,由測量主管人員成立聯(lián)合測量小組,定期組織復(fù)核各個控制網(wǎng)點(diǎn),對由高級點(diǎn)引測的加密控制點(diǎn)進(jìn)行測量驗(yàn)收。通過聯(lián)測有效避免了系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生,確保了筒倉工程整體測量定位的精度滿足規(guī)范要求。
(二)抓典型施工,促工藝優(yōu)化
為了做好后壓漿灌注樁技術(shù)管理,總結(jié)優(yōu)化工藝,項(xiàng)目部先后組織了灌注樁典型施工與總結(jié)和后壓漿典型施工與總結(jié)。各分部根據(jù)自身施工機(jī)械特點(diǎn)及地質(zhì)情況,通過典型施工優(yōu)化工藝流程,調(diào)整完善工藝參數(shù),對典型施工中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了深入的分析,找出了切實(shí)可行的解決方案。通過典型施工總結(jié)會進(jìn)行了推廣,為后續(xù)大面積施工提供了扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),從根本上保證了施工質(zhì)量受控。
1.水泥漿水灰比參數(shù)優(yōu)化。后壓漿典型施工過程中,初定水灰比為0.6~0.7,按此拌制發(fā)現(xiàn)水泥漿比重偏大,達(dá)到1.7,注漿困難。隨后通過加大水灰比進(jìn)行試拌,當(dāng)水泥漿水灰比達(dá)到0.8時,水泥漿注漿順暢。經(jīng)與現(xiàn)場監(jiān)理及設(shè)計(jì)的同意后,在壓漿水泥總量不變的前提下,將水灰比調(diào)整為0.8。
2.樁側(cè)壓漿環(huán)尺寸調(diào)整優(yōu)化。在典型施工過程中,發(fā)現(xiàn)有2根樁的樁側(cè)壓漿環(huán)沒有打開,分析其原因?yàn)椋簜?cè)環(huán)位置處于砂層范圍,灌注樁成孔過程此位置形成局部輕微擴(kuò)孔,混凝土超出樁身直徑將樁側(cè)環(huán)包裹而無法打開。
對此,經(jīng)過工藝研討,決定將樁側(cè)壓漿環(huán)直徑由原來的100cm,優(yōu)化為105cm,并增加注漿環(huán)開孔數(shù)量至6個。同時根據(jù)地質(zhì)資料在砂層分布較厚,易發(fā)生擴(kuò)孔現(xiàn)象區(qū)域,在成樁2~3d內(nèi),用清水開塞,打通樁側(cè)注漿環(huán)。
3.側(cè)環(huán)打不開的補(bǔ)注措施。針對典型施工中2根側(cè)環(huán)無法打開的樁,采取了補(bǔ)注措施,第一道環(huán)(-33m)壓漿閥打不開的,由樁端補(bǔ)注壓漿1.0~1.5t;第二道環(huán)(-20m)壓漿閥打不開的,由樁側(cè)第一道環(huán)補(bǔ)注壓漿1.5~2.0t。確保單樁壓漿
總量。
(三)強(qiáng)化技術(shù)交底,促工藝落實(shí)
鑒于施工人員眾多,素質(zhì)參差不齊,為嚴(yán)格貫徹施工工藝紀(jì)律和標(biāo)準(zhǔn)要求,通過強(qiáng)化工程技術(shù)交底,對施工管理人員及作業(yè)人員進(jìn)行進(jìn)場技術(shù)培訓(xùn)和教育,使施工人員明確質(zhì)量控制和操作的重點(diǎn),切實(shí)將工藝要求落實(shí)到操作層,交底覆蓋到操作的每個人員,不留死角。
五、意義
1 工程簡介
武廣鐵路客運(yùn)專線XXTJV標(biāo)北鄉(xiāng)特大橋(DK1932+974.51-DK1937+010.89)位于廣東省樂昌市北鄉(xiāng)鎮(zhèn),北接大瑤山3#隧道,南接?xùn)|塘隧道,距樂昌市約8km,橫跨省道S248線。橋跨布置為124-32m簡支箱梁,全長4071.27米,鉆孔樁1113根,直徑分別為φ1.0m和φ1.25m,其中50米以上的樁有139根,70米以上的有17根,最長樁孔深達(dá)92米。橋位處巖溶極其發(fā)育,大部分溶洞呈串珠狀發(fā)育,樁基礎(chǔ)最多的穿越23層溶洞。地表卵石覆蓋層厚,最厚達(dá)65米。溶洞處理的成敗關(guān)系到樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量、工期和成本。
2 溶洞的分類
根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和溶洞的情況及發(fā)育情況,溶洞可分為以下幾種類型:
2.1 按溶洞的大小分 ①大溶洞:溶洞高度>3m;②小溶洞:溶洞高度<3m。
2.2 按溶洞填充狀態(tài)分 ①全填充溶洞:洞內(nèi)完全充填亞粘土、亞砂土、粘性土等,充填物呈硬塑、軟塑、流塑狀;②半填充溶洞:洞內(nèi)約一半有填充物,頂部為空腔;③無填充溶洞:洞內(nèi)無填充物即空洞。
2.3 按是否漏水分 ①全漏水溶洞:嚴(yán)重漏水并與其它溶洞或地下河連通;②半漏水溶洞:溶洞洞壁存在裂隙,有滲漏水現(xiàn)象;③不漏水溶洞:溶洞完整,無滲漏水現(xiàn)象。
2.4 按溶洞垂向個數(shù)分 ①單個溶洞:樁基范圍內(nèi)僅有一層溶洞;②多層溶洞:樁基范圍內(nèi)有多層溶洞。
3 方案選定
根據(jù)溶洞大小及填充情況等,選定經(jīng)濟(jì)可行的處理方案
4 溶洞處理方法
4.1 壓注雙液漿法 注雙液漿一般適用于10m以下半填充或全填充溶洞的處理。
①目的:溶洞內(nèi)注雙液漿預(yù)處理的目的是為了加固溶洞填充物和填滿溶洞空間,并達(dá)到一定的強(qiáng)度(20MPa以上),防止鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生,保障成孔及水下混凝土澆注等施工工序的順利完成。②加固原理:注雙液漿加固的特點(diǎn)是注漿材料可在十幾秒或幾十秒內(nèi)瞬間凝固,可控制漿液灌注在一定范圍內(nèi)且不流失,材料的利用率高,比較經(jīng)濟(jì)。漿材的結(jié)石率為100%,即1m3體積的漿材可得1m3的結(jié)石體。對溶洞中的砂、礫等土體,漿液是通過滲透作用板結(jié)砂和礫的;對于溶洞中的稀泥等土體,漿液是通過劈裂、擠密作用加固土體的;對于無填充物和半填充的溶洞,漿液是通過充填填滿溶洞的。③工藝 壓漿材料采用普硅32.5R水泥與化學(xué)劑(水玻璃)。a布孔 根據(jù)橋墩臺樁基布置和溶洞分布,每個墩臺布置6~8個壓漿孔。b鉆孔 用地質(zhì)鉆機(jī)鉆80mm~110mm的注漿孔,孔深達(dá)到最深溶洞的底部。注漿管插入溶洞下部。c壓漿 采用雙液壓漿系統(tǒng)進(jìn)行全孔壓漿,要少量多次、反復(fù)壓漿。雙液漿配制時,控制漿液比例,反復(fù)試驗(yàn),掌握漿液的最佳凝固時間,凝固時間太快,不利于注漿施工,凝固時間太慢,漿液流動性大,用量大,不經(jīng)濟(jì)。
4.2 灌砂、壓漿法 灌砂壓漿是溶洞預(yù)處理方案之一,一般適用于6~10m無填充溶洞的處理。主要通過灌砂填塞溶洞空間,采用壓漿將洞內(nèi)砂礫板結(jié)、凝固成堅(jiān)實(shí)的混和體,防止在鉆孔過程中出現(xiàn)漏漿、塌孔等現(xiàn)象。灌砂壓漿孔和注雙液漿鉆孔施工方法相同。
灌砂采用干燥、潔凈的中粗砂,并進(jìn)行清篩,防止雜物堵管。一個橋墩內(nèi)各注漿管內(nèi)灌砂、注漿輪流進(jìn)行。灌砂時分幾次進(jìn)行,第一次灌砂高度約4~5m,然后將注漿管插入灌入的砂中一定深度,向砂中壓入一定量的水泥漿。壓漿后采用清水沖洗注漿管,防止水泥漿粘附在管壁上,影響下一次灌砂、注漿。注入水泥漿初凝后,進(jìn)行下一次灌砂、壓漿,反復(fù)進(jìn)行,直至灌滿,使溶洞內(nèi)充滿砂漿。
4.3 填充粘土和片石法 粘土和片石填充適用于高度6m以下全填充、半填充和無填充的溶洞處理,其方便、快捷,節(jié)省費(fèi)用。
當(dāng)鉆孔至溶洞層時,一般護(hù)筒內(nèi)泥漿會全部或部分流失,嚴(yán)重時會造成塌孔,這時可采用片石加粘土(按1:1體積比)回填,溶洞較大時可加入部分水泥,回填一層、采用鉆頭沖擊一遍,盡量使片石和粘土保持密實(shí),直至回填至溶洞頂部1~2m。溶洞回填完成后,向鉆孔內(nèi)注入稠度較大的泥漿,使其自然浸入片石縫隙內(nèi),然后采用鉆頭沖擊,使片石和粘土擠入溶洞內(nèi),形成泥石護(hù)壁。若溶洞內(nèi)泥石護(hù)壁出現(xiàn)漏漿時,應(yīng)再次回填,反復(fù)回填、反復(fù)沖擊,直至不再漏漿為止。
采用回填片石、粘土處理溶洞時,鋼護(hù)筒須穿透砂礫等透水層、坐在不透水層上,尤其是多層溶洞,以防止出現(xiàn)溶洞后孔內(nèi)水頭急劇下降而造成坍孔。
4.4 灌低標(biāo)號混凝土法 對于較大的溶洞,尤其是半填充或無填充溶洞,有時采用填粘土和片石的方法難以成孔,或者成孔后灌注水下混凝土?xí)r孔壁被擠垮,這時用灌低標(biāo)號混凝土的方法處理。
施工準(zhǔn)備和開孔方法同填粘土塊和片石方法,當(dāng)擊穿溶洞頂板時,為節(jié)約混凝土灌注量,可先填粘土塊和片石,反復(fù)沖擠,待溶洞填注基本飽滿時,再灌低標(biāo)號混凝土至溶洞頂1m 以上,待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后再繼續(xù)鉆孔。
4.5 鋼護(hù)筒跟進(jìn)法 在溶洞較大,洞內(nèi)無填充或有流塑充填物,漏水嚴(yán)重或與暗河連通時,采取上述方法無效時,可采取鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工。就是一面沖孔、一面接高護(hù)筒,并將其振動下沉至已鉆成的孔內(nèi)或溶洞內(nèi),用以阻斷溶洞內(nèi)流塑充填物或水的流動,便于鉆孔施工。①內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑的確定 現(xiàn)場根據(jù)樁孔穿過大溶洞的數(shù)量,確定內(nèi)護(hù)筒級數(shù),每增加一級,內(nèi)護(hù)筒內(nèi)徑增加0.2m,最小一級內(nèi)護(hù)筒直徑大于樁徑0.2m。為保證內(nèi)護(hù)筒的剛度,防止受壓變形,鋼護(hù)筒采用10mm 鋼板卷制。下沉內(nèi)護(hù)筒時,由大到小,分級逐次下沉進(jìn)行。先鉆大孔,下沉大護(hù)筒,再鉆小孔、下沉小護(hù)筒。如果穿過1層溶洞,就采用1級內(nèi)護(hù)筒,每增加1層溶洞,就增加1級內(nèi)護(hù)筒。護(hù)筒跟進(jìn)法施工順序見下圖1。②內(nèi)護(hù)筒長度的確定內(nèi)護(hù)筒長度的確定,護(hù)筒長度L=h+3(m)(h為地質(zhì)超前鉆確定的溶洞高度),如果內(nèi)護(hù)筒太長可分節(jié)下沉,在孔口焊接連接。
5 巖溶地區(qū)鉆孔樁施工方法
①巖溶地區(qū)鉆孔樁施工工藝流程圖見圖2。②由于鉆孔樁施工是個比較成熟的施工工藝,本文就不再敘述。
在巖溶地區(qū)鉆孔樁施工別應(yīng)注意以下幾個問題:①施工準(zhǔn)備 根據(jù)地質(zhì)資料預(yù)測施工中可能出現(xiàn)的問題,制定施工方案,并向鉆機(jī)操作人員進(jìn)行技術(shù)交底。樁孔附近要備足回填材料和挖掘機(jī)、鏟車、水泵等機(jī)械。②鉆孔 鉆機(jī)時泥漿要稍稠,現(xiàn)場泥漿池內(nèi)盡量多備些泥漿,在溶洞穿孔后及時補(bǔ)漿。施工中要加強(qiáng)鉆孔地質(zhì)檢查、復(fù)核,并密切注意觀察鉆機(jī)工作情況、周圍地表沉降和護(hù)筒內(nèi)水位變化,防止不正常情況發(fā)生。根據(jù)地質(zhì)柱狀圖,在接近溶洞時勤觀察、勤檢查,鉆頭沖擊巖層的響聲、抽取的巖樣判斷是否接近巖溶地層。接近巖溶時主繩放長量控制為1~2cm,防止擊穿溶洞頂板時造成掉鉆、卡鉆現(xiàn)象發(fā)生。鉆穿溶洞頂板時一旦漏漿,及時投放粘土塊、片石并補(bǔ)水補(bǔ)漿,保持孔內(nèi)水位高度。漏水嚴(yán)重時,可填充稻草和水泥等混合物,每次填滿后補(bǔ)漿補(bǔ)水,再重新沖擊鉆進(jìn),擠壓填充物填充溶洞或堵塞溶洞,最終至不漏漿為止。通過溶洞層后,繼續(xù)鉆孔,直至設(shè)計(jì)深度。③灌注混凝土 灌注中導(dǎo)管提升時,要根據(jù)溶洞情況確定導(dǎo)管埋深,避免灌注過程中擠破溶洞混凝土面突然下降,造成斷樁事故發(fā)生。樁頂灌注標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高超灌1m以上,灌注完成后觀察30分鐘左右,如果混凝土面沒有變化才拔出導(dǎo)管。
參考文獻(xiàn)
[1]鐵建設(shè)[2005]160號客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn).
[2]TZ213-2005客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南.
在工程項(xiàng)目的實(shí)施過程當(dāng)中,樁基作為不可或缺的組成部分,占有著重要的施工地位,俗話說:“基礎(chǔ)不牢,大樓便容易倒”,這句話是具有一定道理的,雖然安全與質(zhì)量是建筑行業(yè)始終不變的追求目標(biāo),然而各種嚴(yán)重的安全質(zhì)量事故仍然層出不窮地出現(xiàn),造成了很大的惡劣影響,基于上述情況,加強(qiáng)對樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的研究、開發(fā)與利用,將具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。
1.樁基礎(chǔ)概念和特點(diǎn)的解讀與分析
建筑行業(yè)屬于高危性質(zhì)的行業(yè),一個項(xiàng)目工程的建設(shè)過程中會遇到各種各樣的影響因素,致使工程的質(zhì)量、安全與經(jīng)濟(jì)效益受到嚴(yán)重干擾和影響,而建筑工程的基礎(chǔ)作為最重要的施工階段,必須引起一定的重視,進(jìn)而不斷完善施工技術(shù)和規(guī)定要求。
樁基礎(chǔ)作為被廣泛應(yīng)用于民用建筑中的一種重要的基礎(chǔ)形式,若想提高其施工技術(shù)水平,滿足日益增長的質(zhì)量要求,首先應(yīng)該對樁基礎(chǔ)概念有一個清晰深刻地認(rèn)識和了解,找到其自身的特點(diǎn),這樣才更有利于在實(shí)際施工中做到有的放矢。所謂樁基礎(chǔ),通常是指由支撐承臺的樁和樁支撐的承臺所組成的一種基礎(chǔ),通過上部建筑對樁施加一定的自重荷載,進(jìn)而促使作為基礎(chǔ)構(gòu)件的樁為下方地基傳遞荷載作用的目的,而樁基礎(chǔ)自身的特點(diǎn)則更易理解,首先其具有很好的承載力,由于持力層的堅(jiān)硬以及足夠強(qiáng)大的豎向單樁與群樁承載力,使得樁基礎(chǔ)可以承載建筑物全部的豎向荷載,其次,穩(wěn)定性更高,樁基礎(chǔ)在施工過程中不易產(chǎn)生沉降,整體的抵御外界荷載的能力很強(qiáng),從而有效保證了建筑物的穩(wěn)定性,最后,其經(jīng)濟(jì)成本較為低廉,對于控制整個工程經(jīng)濟(jì)效益起到了很好的作用。
2.常見的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)介紹
在樁基礎(chǔ)的施工當(dāng)中,有兩種常見的施工技術(shù)不得不提,一是靜力壓樁施工技術(shù),此種施工技術(shù)常用于建設(shè)在城市居民區(qū)的工程項(xiàng)目當(dāng)中,因?yàn)樵诔鞘兄袑?shí)施的工程建設(shè)難免會打擾到居民的正常生活和休息,打樁機(jī)打樁的施工方法會形成嚴(yán)重的噪音,而使用靜力壓樁的施工技術(shù)會彌補(bǔ)這一技術(shù)缺點(diǎn),不會形成很大噪音,其作用原理是通過靜壓力把預(yù)制樁由軟土層逐漸壓入土層中去,有效節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本;二是振動沉樁施工技術(shù),運(yùn)用此種方法打樁時,通常先用小錘子進(jìn)行敲擊,當(dāng)其沉入土中1-2米之后,便可以加大力度,直至其滿足規(guī)定要求的深度,這種施工技術(shù)的作用原理是由于其頂部帶有振動器,在開始施工時,其會把振動從樁身傳遞給土層,進(jìn)而產(chǎn)生位移,使樁受到振動和自重的影響下,下沉到土中,此種施工技術(shù)不僅擁有體積和重量輕,操作簡單的特點(diǎn),而且提高了施工效率與節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。
3.樁基礎(chǔ)施工技術(shù)選擇利用的要求
(1)實(shí)地考察與荷載力控制要求
在樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)的選擇利用方面,首先一定要遵循“因地制宜”的原則,不能忽視圖紙的設(shè)計(jì)要求,想當(dāng)然地進(jìn)行施工,而不顧現(xiàn)場的實(shí)際環(huán)境情況,比如:某施工企業(yè)在工程項(xiàng)目的建設(shè)當(dāng)中,就忽視了對實(shí)際現(xiàn)場情況的實(shí)地考察,也沒有認(rèn)真參照圖紙的要求,而是憑借施工經(jīng)驗(yàn)來選定樁基礎(chǔ)施工技術(shù),結(jié)果在實(shí)際的施工操作中并不適用,產(chǎn)生了很大的麻煩,所以,在選擇樁基礎(chǔ)施工技術(shù)之前,一定要對施工現(xiàn)場的環(huán)境地理情況做一番調(diào)查分析,從中選擇更適宜的施工技術(shù),同時,要注意對樁基礎(chǔ)荷載量進(jìn)行有效分析和控制,在所選取的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)方法后,對其所承受的荷載量進(jìn)行計(jì)算與分析,進(jìn)而使這個直接影響到樁基承載力的因素做好控制。
(2)施工設(shè)備與所處地理環(huán)境的要求
正所謂:“工欲善其事,必先利其器”,施工設(shè)備對工程具有很大影響,在進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工技術(shù)選擇之前,一定要對所有機(jī)械設(shè)備做好分析和檢查,確保其能應(yīng)用在所選擇的施工技術(shù)當(dāng)中后,才可進(jìn)行施工,一定要滿足相關(guān)規(guī)定和要求,否則只能更換,同時不要忘記對工程周邊環(huán)境做好考察,無論是在城市中心還是郊區(qū)野外,施工過程中一定會受到地理環(huán)境的影響,所以在選擇樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的時候,必須把這一因素考慮進(jìn)去,保證其施工過程不受影響。
4.樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的開發(fā)方向
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的開發(fā)有了新的進(jìn)展,為了在未來的施工建設(shè)中發(fā)揮更大的作用,由此產(chǎn)生了幾個樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的發(fā)展方向,其一是微型樁施工技術(shù)的發(fā)展,它是一種灌注技術(shù),目前開發(fā)已趨于成熟并被大范圍利用,通常使用的是直徑壓力注漿樁,用于建筑物改造維護(hù)以及老城區(qū)建筑的修補(bǔ)完善;其二是貝特諾灌注樁,運(yùn)用這種樁的施工技術(shù)好處是絕對環(huán)保,不會產(chǎn)生泥漿污染、噪音也小、所以目前已被大力開發(fā)并投入使用,比如:我國北京、昆明、南京等地已經(jīng)選用了這種類型的樁,采用了其施工技術(shù),讓施工變得更加文明與環(huán)保。
總結(jié)
綜上所述,為了在施工過程中的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)能力,保證整個工程的安全、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,有必要對其施工技術(shù)做出更細(xì)致深入的研究與分析,本文從開發(fā)與利用方面提出的幾種樁基礎(chǔ)施工技術(shù),希望給予相關(guān)工作者更大的啟迪,以便在今后的施工項(xiàng)目中能夠充分利用,創(chuàng)造出質(zhì)量更有優(yōu)異的工程項(xiàng)目。
【參考文獻(xiàn)】
中圖分類號:F253.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一、樁基質(zhì)量取決于勘察、設(shè)計(jì)、施工等許多因素,稍有不慎,就可能造成質(zhì)量事故。對質(zhì)量事故的分析與處理,是否正確,往往影響建筑物的安全使用,工程造價及工期,嚴(yán)重的甚至?xí)У粽苯ㄖ铩8鶕?jù)承德地區(qū)的地質(zhì)特性和我近十多年來在現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合工程實(shí)例,將樁基礎(chǔ)工程在施工過程中,容易出現(xiàn)的質(zhì)量事故的原因、預(yù)防措施、事故處理原則及處理方法進(jìn)行總結(jié)。
二、樁基礎(chǔ)施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量事故原因分析及處理:
在樁基礎(chǔ)施工工程中,一般最常見的質(zhì)量問題和造成的質(zhì)量事故由以下幾種:
1、測量放線錯誤,使整個建筑物錯位或樁位偏差過大。
2、單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
3、成孔中的質(zhì)量事故。如鉆孔灌注樁塌孔,卡鉆,持力層達(dá)不到要求。
4、灌注樁成樁質(zhì)量,包括沉渣超厚、混凝土離析、樁身夾泥、混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、鋼筋錯位變形嚴(yán)重等。
5、斷樁。灌注砼施工質(zhì)量失控,或者因樁塌孔發(fā)生斷樁事故。
6、樁基驗(yàn)收時因樁位未認(rèn)真校核或者未設(shè)置護(hù)筒,鋼筋籠未校整固定出現(xiàn)的樁位偏差過大。
7、灌注樁頂標(biāo)高不足。常見的有二種,一是施工控制不嚴(yán),在未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時混凝土停止?jié)仓?;另一種雖然標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)值,因樁頂混凝土浮漿層較厚,鑿除后出現(xiàn)樁頂標(biāo)高不足,不能滿足設(shè)計(jì)要求。
四、為防止發(fā)生樁基礎(chǔ)質(zhì)量事故制定相關(guān)措施 :
1.基樁開挖樁間土之前,必須全面檢查成樁記錄和樁的測試資料,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量上有爭議或者存在隱患問題,必須意見一致,查清原因后,方能挖土,防止樁基礎(chǔ)樁間土開挖后,再來處理樁的質(zhì)量缺陷,造成不必要的麻煩。
2.樁成孔后,應(yīng)對照地質(zhì)報(bào)告及設(shè)計(jì)要求檢查樁孔嵌入持力層深度,持力層強(qiáng)度及持力層厚度。沖孔灌注樁沉渣厚度指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定:端承樁≤500mm,摩擦端承或端承摩擦樁≤100mm,摩擦樁≤300mm。樁孔垂直度、樁位移、鋼筋籠制作偏差等數(shù)據(jù)必須符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求,只要有一項(xiàng)不符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求,應(yīng)及時分析及解決。符合設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求的樁,經(jīng)監(jiān)理單位、建設(shè)單位等代表簽字認(rèn)可后,方能灌注砼、移動鉆機(jī),防止以后提出復(fù)查等要求而產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)。
3.水下灌注混凝土必須具備良好的和易性,配比應(yīng)通過試驗(yàn)確定;坍落度宜為180~220mm;水泥用量不少于360kg/m3。為了改善砼和易性和出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象,水下澆筑混凝土宜摻外加劑,但是必須通過實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試配。
4.澆筑水下混凝土應(yīng)遵守下列規(guī)定:
(1)開始澆筑混凝土?xí)r,為使隔水栓能順利排出。管底部至孔底的距離宜為300~500mm,樁徑小于600mm時,可適當(dāng)加大導(dǎo)管底部至孔底距離。
(2)應(yīng)有足夠的混凝土儲備,使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下0.8m以上。
(3)導(dǎo)管埋深宜為2~6m,嚴(yán)禁導(dǎo)管提出混凝土面,應(yīng)有專人測量導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外混凝土面的高差,填寫水下混凝土澆筑紀(jì)錄。
(4)水下混凝土必須連續(xù)施工,每根樁的澆筑時間按初盤混凝土的初凝時間控制,對澆筑過程中的一切故障均應(yīng)紀(jì)錄備案。
(5)控制最后一次灌注量,樁頂不得偏低,應(yīng)鑿除的泛漿高度必須保證暴露的樁頂混凝土達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
五、發(fā)生樁基礎(chǔ)質(zhì)量事故后的處理原則:
當(dāng)樁基發(fā)生事故后,若處理不及時,結(jié)果給工程留下隱患。為了防止類似問題的發(fā)生,我總結(jié)歷年來處理鉆孔灌注樁基事故的一些經(jīng)驗(yàn),供同行參考。
1.事故處理的基本原則:
(l)對事故處理方案要求安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理,施工期短,方法得當(dāng)。
(2) 處理過程及結(jié)果不會對建筑或結(jié)構(gòu)造成影響。
(3)對未施工部分應(yīng)提出預(yù)防和改進(jìn)措施,防止事故的再次發(fā)生。
2.處理前應(yīng)具備的條件:
(1)造成事故的愿因要分析清楚。
(2)事故性質(zhì)和范圍要清楚。
(3)目的要明確,應(yīng)有預(yù)定處理方案。
(4)參加人員意見一致,有關(guān)人員簽字認(rèn)可。
3.應(yīng)考慮事故處理對已完工程質(zhì)量和后續(xù)工程方面的影響。如在事故處理中采取補(bǔ)樁時,會不會損壞混凝土強(qiáng)度還較低的鄰近樁。
4. 選用最佳處理方案。樁基事故處理方法較多,但對方案要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和論證,選擇安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理和施工方便的方案。
六、樁基礎(chǔ)質(zhì)量事故常用的幾種處理方法:
通過十幾年來的施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié),針對樁基礎(chǔ)施工工程中,對經(jīng)常出現(xiàn)的樁基礎(chǔ)質(zhì)量事故的常用處理方法,與同行共同分享。 常用方法有接樁,補(bǔ)樁,補(bǔ)強(qiáng),擴(kuò)大承臺(粱),改變施工方法,修改設(shè)計(jì)方案等。下面結(jié)合事故發(fā)生的原因分別介紹幾種方法的應(yīng)用情況。
1. 接樁法:當(dāng)成樁后由于樁頂標(biāo)高不足,常采用接樁法處理,方法有以下二種:
(1)開挖接樁:挖出樁頭,鑿去混凝土浮漿及松散層,并鑿出鋼筋,整理與沖洗干凈后,再將樁鋼筋接長,然后再澆混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
(2)嵌入式接樁:當(dāng)成樁中出現(xiàn)混凝土停澆事故后,清除已澆混凝土有困難時,可采用此法。采用此方法時,要制定嚴(yán)密可行的技術(shù)處理方案,并經(jīng)設(shè)計(jì)及監(jiān)理、建設(shè)單位代表同意,方可進(jìn)行施工。
2. 補(bǔ)樁法
樁基承臺(梁)施工前補(bǔ)樁,如鉆孔時孔位偏差,使樁距過大,不能承受上部荷載時,可在樁與樁之間補(bǔ)樁。按此方法處理時,必須由樁基礎(chǔ)原設(shè)計(jì)單位出設(shè)計(jì)變更文件,或者有經(jīng)設(shè)計(jì)單位簽字蓋章同意的處理方案。并且,在樁基礎(chǔ)竣工圖上標(biāo)注清楚。
3.鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法
在經(jīng)濟(jì)全球化和世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程加快的背景下,中國的建筑行業(yè)進(jìn)入了新的發(fā)展階段,新的形勢不僅給工程索賠管理帶來了機(jī)遇,同時也伴隨著挑戰(zhàn)[1]。工程項(xiàng)目的建設(shè)過程中,發(fā)承包雙方的爭議糾紛不再只局限于施工過程中的進(jìn)度款支付和竣工結(jié)算,越來越多承包人意識到施工前準(zhǔn)備階段的重要性以及發(fā)包人提供的地勘資料對于整個項(xiàng)目的順利進(jìn)行發(fā)揮著重要作用。由于某些特殊性土具有相似的物理特征和工程性質(zhì),特殊性土類地勘資料錯誤時有發(fā)生,導(dǎo)致承包人制定的樁基礎(chǔ)工程施工方案和施工組織設(shè)計(jì)的改變,由此可能會帶來某些費(fèi)用的增加或工期的拖延,因此,承包人需要向發(fā)包人索取相應(yīng)的費(fèi)用和工期補(bǔ)償。
1特殊性土類地勘資料錯誤的研究現(xiàn)狀
1.1特殊性土類地勘資料錯誤的文獻(xiàn)研究張文慧認(rèn)為在發(fā)包人提供的有關(guān)地質(zhì)報(bào)告的資料不完整的情況下,設(shè)計(jì)方就按業(yè)主要求進(jìn)行整體的設(shè)計(jì),導(dǎo)致在工程項(xiàng)目的實(shí)施過程中,查出了設(shè)計(jì)圖的相關(guān)資料中地勘資料錯誤造成的差異,不可避免地發(fā)生設(shè)計(jì)方案的改變[2]。唐海榮認(rèn)為特殊性土類錯誤、水文地質(zhì)類錯誤、地質(zhì)露頭類錯誤、地質(zhì)構(gòu)造類錯誤和取土棄土場地類錯誤等,這五類地勘資料描述錯誤會引起變更,承包商可以進(jìn)行索賠[3]。張希忠認(rèn)為地質(zhì)勘察的設(shè)計(jì)單位對工程周圍的地質(zhì)條件、水文的條件以及道路、構(gòu)筑物的數(shù)量分布情況調(diào)查不認(rèn)真、不精確,地下障礙、地下管線資料不齊全,可能會導(dǎo)致工程變更,使產(chǎn)生變化的工作本身產(chǎn)生額外的費(fèi)用和工程,導(dǎo)致人力、財(cái)力、物力的浪費(fèi),增大可能發(fā)生索賠的可能性[4]。李永德認(rèn)為在工程項(xiàng)目的建設(shè)過程中,不能預(yù)見、不能避免、不能克服的干擾事件發(fā)生的情況比較多,而且因?yàn)楣こ添?xiàng)目的建設(shè)周期比較長,也比較容易受到地質(zhì)情況等的影響。若在施工前的地質(zhì)勘察情況不夠詳細(xì),當(dāng)工程建設(shè)項(xiàng)目的地下部分逐漸進(jìn)行,地下的施工條件一天天的外露,加入施工中的條件與前期的勘察資料中不一致時,那么施工方案就必須要改變[5]。綜上所述:在工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際過程中,經(jīng)常會發(fā)生業(yè)主在進(jìn)行招標(biāo)時提供的地勘資料與施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件不一致,導(dǎo)致施工方案的改變,給承包人在建設(shè)過程中帶來相應(yīng)的費(fèi)用增加或時間損失,因此承包人需要向業(yè)主索取賠償。1.2特殊性土類地勘資料錯誤的責(zé)任確定將發(fā)包人提供的地勘資料中有關(guān)土質(zhì)條件與實(shí)際施工現(xiàn)場的土質(zhì)條件不一致的情形定義為特殊性土類地勘資料錯誤[6]。在我國所有工程建設(shè)領(lǐng)域的法律法規(guī)、相關(guān)規(guī)范以及合同示范文本中,并未找到有關(guān)地勘資料錯誤內(nèi)容的相關(guān)規(guī)定,但07版《標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件》第4.10條、13版《建設(shè)工程施工合同》第2.4條、《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》第9條和《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》第6條等條款明確規(guī)定,發(fā)包人有義務(wù)向承包人提供地勘資料,并對資料的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性的負(fù)責(zé)。據(jù)此可知,特殊性土類地勘資料錯誤的責(zé)任主體是發(fā)包人,承包人有權(quán)向發(fā)包人索賠因地勘資料錯誤導(dǎo)誘發(fā)基礎(chǔ)工程增加的費(fèi)用。
2特殊性土類錯誤與樁基礎(chǔ)工程施工方案關(guān)系的分析框架
在實(shí)際工程中,每個項(xiàng)目施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件及其與周圍環(huán)境的關(guān)系都是獨(dú)一無二的,因此對特殊性土類地勘資料錯誤的研究必須放在具體的工程建設(shè)項(xiàng)目中去研究。運(yùn)用多案例分析的方法,通過分析框架的構(gòu)建,對特殊性土類地勘資料錯誤與樁基礎(chǔ)工程施工方案的關(guān)系進(jìn)行分析研究。具體過程如圖1所示?;凇疤厥庑酝令惖乜辟Y料錯誤—樁基礎(chǔ)工程施工方案改變—索賠費(fèi)用分析”的分析框架,承包人將施工現(xiàn)場的土質(zhì)條件和發(fā)包人提供的地勘資料進(jìn)行對比,識別出特殊性土類地勘資料的錯誤,然后進(jìn)一步分析此對樁基礎(chǔ)工程施工方案造成的改變,把每種特殊性土類地勘資料錯誤可能導(dǎo)致的施工方案改變情形進(jìn)行預(yù)測,并對該施工方案改變造成的相關(guān)費(fèi)用的增加和工期的推遲進(jìn)行確認(rèn),最后選擇合理的計(jì)算方式求得特殊性土類地勘資料錯誤誘發(fā)樁基礎(chǔ)工程費(fèi)用索賠的索賠值。
3特殊性土類錯誤誘發(fā)樁基礎(chǔ)工程費(fèi)用索賠的理論分析
特殊性土是在特定的條件下形成,具體指某些由特殊物質(zhì)組成和有特殊結(jié)構(gòu)的而且具有比較特殊的工程地質(zhì)性質(zhì)的土[7]。大多地質(zhì)學(xué)的專著把特殊性土分為10類,包括黃土、軟土、膨脹土、填土、紅黏土、凍土、鹽漬土、混合土、污染土和風(fēng)化巖土與殘積土[8]。通過案例研究識別出施工現(xiàn)場中常見的易發(fā)生錯誤的特殊性土,并且對樁基礎(chǔ)工程的施工方案產(chǎn)生較大影響的種類,包括濕陷性黃土、鹽漬土、凍土、膨脹土?;谔厥庑酝料嗨频墓こ绦再|(zhì),在地勘資料中容易混淆,導(dǎo)致錯誤的發(fā)生。對這四種特殊土進(jìn)行詳細(xì)分析,首先是對定義進(jìn)行界定,明確每種土具體的類型;其次要對土的特征進(jìn)行分析,通過一般特征概括出特殊土的工程性質(zhì);最后依據(jù)工程性質(zhì)總結(jié)出特殊性土對樁基礎(chǔ)工程的影響。實(shí)踐證明,施工現(xiàn)場的土質(zhì)條件對樁基礎(chǔ)工程的施工有重大影響,當(dāng)?shù)乜辟Y料中有關(guān)土質(zhì)的描述發(fā)生錯誤,就會造成樁基礎(chǔ)工程施工條件的變化,可能是樁基礎(chǔ)本身樁型的改變,或者是施工方案的改變,還可能樁型和施工方案同時改變,這些改變可能會導(dǎo)致分部分項(xiàng)工程費(fèi)和措施項(xiàng)目費(fèi)的增加[9]。承包人可就此部分增加的費(fèi)用向發(fā)包人索取賠償。具體分析過程如表1、表2所示。3.1根據(jù)塌陷的性質(zhì)將濕陷性黃土、凍土和鹽漬土進(jìn)行對比分析3.2根據(jù)膨脹的性質(zhì)將膨脹土和凍土進(jìn)行對比分析嚴(yán)格按照“特殊性土類地勘資料錯誤—樁基礎(chǔ)工程施工方案改變—索賠費(fèi)用分析”的分析框架,對性質(zhì)類似的特殊性土進(jìn)行對比分析,明確每種特殊性土在地質(zhì)勘察時的基本要求,根據(jù)總結(jié)特殊性土最重要的工程性質(zhì)及其對樁基礎(chǔ)工程施工的影響,確定施工方案改變的可能性;最后要對可能出現(xiàn)的施工方案進(jìn)行分析,明確所有可能導(dǎo)致費(fèi)用增加的情形,對增加的費(fèi)用選擇合理的計(jì)算方式進(jìn)行確認(rèn)。
4特性土類錯誤誘發(fā)樁基礎(chǔ)工程費(fèi)用索賠的案例應(yīng)用
4.1案例背景某公司在西北地區(qū)寬敞的盆地上建造工廠,由于看到土溝兩側(cè)露出較厚的黃土,發(fā)包人邀請的某勘測單位進(jìn)行地質(zhì)勘察時,未能正確地查明這種地質(zhì)條件,將地基土層沖溝中的濕陷性黃土誤判為普通的黃土。承包人根據(jù)地勘資料認(rèn)為此類土質(zhì)可以提供較高的承載力和良好的工程性質(zhì),忽視了實(shí)際中該土層較低的承載力和較差的工程力學(xué)性質(zhì)以及地下水位的變化引起土質(zhì)濕陷的可能性。4.2案例分析本文已對特殊性土類地勘資料錯誤進(jìn)行責(zé)任確定,地勘資料由發(fā)包人提供,并對其真實(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性負(fù)責(zé),由此明確此類錯誤造成的損失有發(fā)包人承擔(dān)。因發(fā)包人提供的有關(guān)土質(zhì)的地勘資料與施工現(xiàn)場的土質(zhì)不符,承包人需要改變樁基礎(chǔ)工程的施工方案,由此帶來費(fèi)用的增加,需要向發(fā)包人進(jìn)行費(fèi)用索賠。特殊性土類錯誤對樁基礎(chǔ)工程施工方案的改變?nèi)绫?所示。該案例的分析過程如圖2所示。4.3案例總結(jié)通過對上述案例的分析,可得出以下結(jié)論:特殊性土類地勘資料錯誤對樁基礎(chǔ)工程的順利進(jìn)行具有較大影響,一方面可能會造成樁基礎(chǔ)工程本身樁型的改變,導(dǎo)致分部分項(xiàng)工程費(fèi)的改變,另一方面可能會造成樁基礎(chǔ)工程施工方案的改變,導(dǎo)致措施項(xiàng)目費(fèi)的改變。因此,在樁基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)之前,發(fā)包人需要根據(jù)地質(zhì)勘查的要求進(jìn)行詳細(xì)認(rèn)真的勘探,編寫正確的地質(zhì)勘查報(bào)告。承包人根據(jù)地勘報(bào)告對樁基礎(chǔ)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工方案的確定,為樁基礎(chǔ)工程的順利施工奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
隨著我國科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展,人們越來越重視房屋建筑的質(zhì)量,而我國建筑行業(yè)在發(fā)展過程中的高層建筑數(shù)量逐漸的增多,這就對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及施工工藝、效率、質(zhì)量上有了更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求,想要確保建筑工程項(xiàng)目在竣工之后能夠保持一個穩(wěn)定的狀態(tài),就必須保證高層建筑在建設(shè)中的質(zhì)量。就目前來看,我國建筑行業(yè)在對建筑樁基礎(chǔ)土建工程建設(shè)的實(shí)踐中,積累了一些成功的經(jīng)驗(yàn),但是建筑樁基礎(chǔ)土建工程中還存在著一些不足與缺陷,這就需要建筑樁基礎(chǔ)土建工程的實(shí)際建設(shè)中不斷的進(jìn)行總結(jié)與完善,有效的將建筑樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)應(yīng)用于建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)中。
1 樁基礎(chǔ)工程的概述
在我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的情況下,建筑工程的發(fā)展在不斷的加快著腳步,在眾多項(xiàng)目工程中樁基礎(chǔ)工程是最基礎(chǔ)的一項(xiàng)工程,它是建筑的最基礎(chǔ)的工程之一,主要是由基樁與樁頂部中的承臺相結(jié)合而形成的一種基礎(chǔ)工程,根據(jù)樁端中的支承情況可以劃分為兩個部分,即高承臺樁基與低承臺樁基。高承臺樁基,是指樁身的上半部分與承臺的底部全部都位于地面之上,根據(jù)不同的施工方法可以將其劃分為灌注樁與預(yù)制樁這兩種形式,高承臺樁基在施工現(xiàn)場中直接采取的是就地鉆孔這一種方法,然后在鉆好的孔內(nèi)設(shè)置相關(guān)的鋼筋籠,往鋼筋籠中灌入適量的混凝土,最后形成相應(yīng)的基樁;低承臺樁基,則是指樁身全部處于地下,承臺在地面上與土體的關(guān)系是直接進(jìn)行接觸的,低承臺樁基在施工現(xiàn)場中主要采取的是靜壓、水沖沉入、振動、錘擊敲打等一系列方法,將相應(yīng)的基樁打入土地中。
樁基礎(chǔ)工程,能夠?qū)ㄖ镌诮ㄔO(shè)過程中存在的豎向荷載進(jìn)行轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移到建筑物樁基周圍的土層中,尤其是在面對暴雨、地震等一系列自然災(zāi)害中的時候,可以有效的利用建筑物樁基中的豎向承載力強(qiáng)這一優(yōu)勢,增強(qiáng)建筑物在受到一些外力作用時的抵御能力,不僅僅減少了建筑物出現(xiàn)塌陷或者是傾斜的現(xiàn)象,還在很大程度上保證了建筑物的穩(wěn)定性,這也是建筑樁基礎(chǔ)在建筑基礎(chǔ)施工過程中能夠得到廣泛應(yīng)用的主要原因之一。在建筑樁基礎(chǔ)工程的施工過程中,應(yīng)當(dāng)重視地基變形與地基承載力的標(biāo)準(zhǔn)與要求,在土建工程的施工中要對施工現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行合理的勘察,確定科學(xué)合理的施工方案。
2 建筑樁基礎(chǔ)工程的施工準(zhǔn)備
建筑樁基工程在施工的前期階段,應(yīng)當(dāng)做好相關(guān)的準(zhǔn)備措施,這是保證建筑樁基礎(chǔ)工程能夠正常施工的前提,主要從以下幾個方面來做好施工準(zhǔn)備:
2.1 對建筑樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行合理的勘察
勘察建筑樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場環(huán)境的主要目的,是對施工現(xiàn)場中的實(shí)際情況以及一些基本的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行掌握,為科學(xué)合理的施工方案在制定過程中提供準(zhǔn)確、詳細(xì)的資料,確保建筑樁基礎(chǔ)施工方案的可靠性、正確性,所以必須保證勘察工作的合理性與嚴(yán)謹(jǐn)性。在建筑樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場的勘察中,主要是勘察施工現(xiàn)場中的氣候、地理環(huán)境等一些自然因素,然后對勘察的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合的分析與研究,以此來確定樁基礎(chǔ)工程施工現(xiàn)場中的土層類型、施工深度、水質(zhì)變化情況、地下水位;還要了解樁基礎(chǔ)工程施工現(xiàn)場中,周圍一些建筑所在的位置、結(jié)構(gòu)、距離以及地下管線的分布情況、使用時間、結(jié)構(gòu)構(gòu)成、深度、距離、管徑大小等一系列情況。
2.2 樁基礎(chǔ)施工方案的編制準(zhǔn)備
建筑樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場的勘察完成之后,要開始對樁基礎(chǔ)施工方案進(jìn)行編制,在編制施工方案時要根據(jù)勘察施工現(xiàn)場中得到的數(shù)據(jù)信息,對樁基礎(chǔ)的施工方式、類型、機(jī)械的使用進(jìn)行確定,在編制施工方案時還要充分考慮如何保持樁基礎(chǔ)工程周圍建筑物的穩(wěn)定性,避免對地下管線造成破壞;對樁基礎(chǔ)工程中的基樁進(jìn)行試驗(yàn),以此來確定樁基礎(chǔ)中的工藝參數(shù)。
2.3 建筑樁基礎(chǔ)施工機(jī)械中的預(yù)備
建筑樁基礎(chǔ)中施工機(jī)械的預(yù)備工作,主要是根據(jù)施工方案展開,在對施工機(jī)械進(jìn)行配置的過程中要重視每一個機(jī)械都有其自身的性能,提高樁基礎(chǔ)施工機(jī)械的運(yùn)行效率與質(zhì)量。在樁基礎(chǔ)工程的施工中對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用時,要充分的利用一些機(jī)械設(shè)備具有的通用性,可以使用一種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行多種應(yīng)用,擴(kuò)大機(jī)械設(shè)備在樁基礎(chǔ)工程施工現(xiàn)場的使用范圍。
2.4 樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作
要對樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場中存在的一些雜物進(jìn)行清理,對一些施工工具、機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的整理,保持施工現(xiàn)場的整潔以及樁的平整,確保施工現(xiàn)場中的一些基礎(chǔ)施工能夠持續(xù)、穩(wěn)定的進(jìn)行。
2.5 樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場中的放線定位
建筑樁基出施工現(xiàn)場中的放線定位,這一工作主要是分為水準(zhǔn)點(diǎn)確定與確定樁位,要保證在進(jìn)行放線定位時不會受到樁基礎(chǔ)施工的干擾。在對水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行確定時,要按照設(shè)計(jì)中的要求對每一根樁的進(jìn)行標(biāo)高記錄,主要的目的是控制樁基施工中的標(biāo)高;在確定樁位時,要在平整的樁基礎(chǔ)地基表面中,對放歌控制網(wǎng)進(jìn)行設(shè)置,然后根據(jù)設(shè)計(jì)中的尺寸沿著軸線方向?qū)γ恳桓鶚哆M(jìn)行編號,利用打樁機(jī)對每一根樁需要打入的位置進(jìn)行確定。
3 建筑樁基礎(chǔ)的施工應(yīng)用
建筑樁基礎(chǔ)工程的施工準(zhǔn)備工程完成之后,就可以開始相關(guān)的施工操作,根據(jù)不同的施工方法,灌注樁與預(yù)制樁的施工應(yīng)用于樁基礎(chǔ)工程中。
3.1 灌注樁施工應(yīng)用
在灌注樁的施工過程中,根據(jù)樁基礎(chǔ)成孔的方法,可以劃分為沖擊成孔、干作業(yè)成孔、泥漿護(hù)壁成孔、沉管成孔等。沖擊成孔適合在淤泥土、砂土、碎石土、黏性土中運(yùn)用;干作業(yè)成孔可以劃分為人工挖孔與機(jī)械鉆孔,一般情況下人工挖孔只適合在粘性土中運(yùn)用,而機(jī)械鉆孔適合在砂土、粉土、黏性土中運(yùn)用;泥漿護(hù)壁成孔適合在淤泥、砂性土、粘性土、粉土中運(yùn)用,但是要重視護(hù)壁這一方面的防護(hù)工作,防止護(hù)壁出現(xiàn)倒塌;沉管成孔則需要采取振動沖擊、錘擊等方式進(jìn)行鉆孔,在運(yùn)用中容易產(chǎn)生噪聲與擠土,在運(yùn)用中要注意環(huán)境的保護(hù),早灌注樁的施工中要重視對混凝土質(zhì)量進(jìn)行控制,確保混凝土達(dá)到規(guī)定中的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 預(yù)制樁施工應(yīng)用
在預(yù)制樁的施工過程中,樁尖的朝向要根據(jù)打樁的順序進(jìn)行確定,在澆筑的時候要從樁頂往樁尖中進(jìn)行連續(xù)性的澆筑,保護(hù)層在25m左右是最好的選擇。預(yù)制樁在施工中的沉樁方法,可以劃分為振動沉樁、靜力沉樁、射水沉樁、錘擊沉樁等,在應(yīng)用振動沉樁或者是靜力沉樁的時候,會出現(xiàn)擠土的現(xiàn)象,所以在對這兩種方法進(jìn)行應(yīng)用時要根據(jù)樁基的數(shù)量、距離以及基礎(chǔ)的范圍,對施工進(jìn)行合理的規(guī)劃,還要針對擠土這一現(xiàn)象制定出有效的解決方案,減少預(yù)制柱施工中擠土現(xiàn)象的出現(xiàn),降低預(yù)制樁施工對樁基礎(chǔ)周圍環(huán)境的影響;預(yù)制樁施工中的射水沉樁,只適合在樁基礎(chǔ)工程中的砂土層中進(jìn)行應(yīng)用。
4 結(jié)束語
建筑樁基礎(chǔ)土建工程中的施工技術(shù),直接決定著建筑工程項(xiàng)目在建設(shè)中的效率與質(zhì)量,它能夠有效的保證高層建筑的穩(wěn)定性、可靠性、安全性,對于建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)有著十分重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1]陳遠(yuǎn)業(yè).高層建筑底樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的探討[J].建材與裝飾,2010(17).
1.緒論
在我國的歷史記載上,出現(xiàn)得比較早的關(guān)于記載“樁基礎(chǔ)”的在浙江河姆度河原始社會居住遺址里被人們發(fā)現(xiàn)出來。一直發(fā)展到了我國宋朝,“樁基礎(chǔ)”技術(shù)得到了很大發(fā)展,日趨走向成熟。而“營造法式”一書記載了關(guān)于如何臨水筑基。后來到了明清兩朝,“樁基礎(chǔ)”技術(shù)日益發(fā)展完善。如今,在我國現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中,鋪路修橋,天塹變通途,交通運(yùn)輸就如國民快速發(fā)展的大動脈。要發(fā)展,就要優(yōu)先發(fā)展交通,交通的建設(shè)需要鋪路修橋,而鋪路修橋則需要筑根基,根基穩(wěn)則需要打“樁基礎(chǔ)”。因此,“樁基礎(chǔ)”是施工建設(shè)的關(guān)鍵基礎(chǔ),必須把“樁基礎(chǔ)”打牢。如二十世紀(jì)七八十年代,我國發(fā)生過大地震,采用“樁基礎(chǔ)”技術(shù)的施工通常損害較小。說明了“樁基礎(chǔ)”在抗震中具有很好的穩(wěn)定性。
“樁基礎(chǔ)”作為一項(xiàng)比較遠(yuǎn)古的建筑形式,“樁基礎(chǔ)”技術(shù)已經(jīng)歷經(jīng)長歷史的發(fā)展。不管“樁基礎(chǔ)”的原料與“樁基礎(chǔ)”類型,亦或“樁基礎(chǔ)”的機(jī)械與“樁基礎(chǔ)”的施工均得到快速發(fā)展,成為現(xiàn)代化建筑建設(shè)的重要組成部分。但是,我們在施工中也遇到一定的技術(shù)難題,就是在“樁基礎(chǔ)”施工中如何控制混凝土的配合比例,減少施工原料的消耗,提高施工效率。下面結(jié)合我們在日常施工中的工程實(shí)際,就“樁基礎(chǔ)”施工中混凝土配合比的控制進(jìn)行淺析。
2.“樁基礎(chǔ)”的基本概況
2.1什么是“樁基礎(chǔ)”
“樁基礎(chǔ)”是由“基樁”與連接樁頂?shù)摹俺信_”構(gòu)成。如果“樁”整部埋在土里,“承臺”的最下邊就會跟土壤接觸,這種情形就叫做“低承臺樁基”。如果“樁”有部分露出地表且“承臺”的底位高于地表,這種情形就叫做“高承臺樁基”。依據(jù)“樁基礎(chǔ)”的受力,可以將其分成“摩擦樁”與“端承樁”。依據(jù)施工方式,能夠把其分成“預(yù)制樁”與“灌注樁”。目前,用得比較多的樁類型為“預(yù)制鋼筋混凝土樁”、“預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁”、“人工挖孔灌注樁”、“沖孔灌注樁”以及“鋼管樁”等等。
2.2材料的認(rèn)識
第一,混凝土?!盎炷痢蓖ǔ2捎谩按旨?xì)集料”當(dāng)做骨架,而采用“水泥凈漿”制作成的膠凝材料當(dāng)做混合料。一般情況下“粗細(xì)集料”的體積大概是整個混凝土體積的百分之七十。混凝土其強(qiáng)硬度受到水泥與水灰的配合比、集料等因素的影響和制約。第二,水泥跟水灰的配合比例?;炷恋闹陵P(guān)重要的原料為水泥,因此,水泥的強(qiáng)度最先影響并制約著混凝土的強(qiáng)度。此外,水泥石所形成的抗壓強(qiáng)度由其毛細(xì)孔占據(jù)空間的數(shù)量和凝固物占據(jù)的數(shù)量來決定。如果所使用的水泥相同,那么混凝土的強(qiáng)度由水灰比的多少來決定。通常情況下,水灰比越少,水泥石的強(qiáng)度就越高,其跟骨架的粘合力就越大,混凝土強(qiáng)度也就越高。
3.“樁基礎(chǔ)”施工中混凝土配合比控制要求
“樁基礎(chǔ)”所采用的“混凝土”通常是在水下、土壤里、泥漿里等隱蔽的環(huán)境下進(jìn)行施工,因此,在這種特別的環(huán)境下,為了保障“混凝土”能夠凝結(jié)、硬化,必須確?!盎炷痢钡膹?qiáng)度達(dá)標(biāo),并使得“混凝土”性能良好,這就要求所用來配制“樁基礎(chǔ)”的“混凝土”必須達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.1強(qiáng)度
“樁基礎(chǔ)”由于長埋地下,在施工的過程中,“混凝土”就不可避免地要受到地下水跟環(huán)境水等的制約,這樣,原先配制好的混凝土混合物在施工中不可避免地受到水量增加的影響,往往會使得水灰比例發(fā)生改變,會影響與制約著最終形成的混凝土強(qiáng)度。所以,在“樁基礎(chǔ)”施工過程中必須事先根據(jù)施工環(huán)境及因素控制好“混凝土的配合比”,確?;炷猎谑┕ひ院竽軌蛉〉昧己玫膹?qiáng)硬度。
3.2黏性
在混凝土的施工過程中,施工人員應(yīng)當(dāng)盡可能地去減少原料的“離析”、“分層”等,以確?;炷恋酿ざ?,使得最終形成的混凝土黏度優(yōu)質(zhì),能夠與材料高效地黏聚在一起。。
3.3流動性
“樁基礎(chǔ)”所采用的混凝土通常情況下是在混合料自身自重力的作用下形成流動。而混凝土自身自重量的流動是在混凝土的密實(shí)和整平過程中完成的,通?;炷恋奶涠葢?yīng)當(dāng)把范圍控制在十八厘米到二十厘米之間,采用的適宜的水灰比應(yīng)當(dāng)把范圍控制在零點(diǎn)五到零點(diǎn)六之間。只有這樣才能確?!皹痘A(chǔ)”所使用的混凝土具有良好的流動性能,才能確保施工的質(zhì)量。
3.4耐久性
“樁基礎(chǔ)”所采用的“混凝土”施工一段時間后會凝結(jié)并硬化,最終還要長期經(jīng)受住各種負(fù)荷。因此,施工中應(yīng)當(dāng)對“混凝土”的水灰比例與用量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)控制,確保“混凝土”具有良好的使用壽命期。
4.“樁基礎(chǔ)”施工中混凝土配合比的控制
在符合一般的、基礎(chǔ)的混凝土條件下,關(guān)鍵環(huán)節(jié)就在混凝土的配制了,我國的“公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范”對“樁基礎(chǔ)”施工過程中的“混凝土原材料”與“混凝土的配合比”作了明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,通常日常的施工項(xiàng)目圖紙的設(shè)計(jì)也會對施工要求作出規(guī)定。本文結(jié)合多年來于高層建筑樁基礎(chǔ)施工過程中的一些親身經(jīng)歷,總結(jié)歸納為如下:
4.1關(guān)于水泥
能夠用于“樁基礎(chǔ)”施工的水泥可以為“火山灰水泥”、“礦渣水泥”、“粉煤灰水泥”以及“普通水泥”等。但是,對于最少水泥使用量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為每立方米的混凝土不應(yīng)當(dāng)少于350千克。對于“水泥的初凝”時限不應(yīng)當(dāng)少于二個半小時。對“水泥的強(qiáng)度”等級不應(yīng)當(dāng)小于三十二兆帕。此外,如果使用的是高強(qiáng)度等級的水泥,其用量不應(yīng)當(dāng)相應(yīng)減少,也不能夠使用“早強(qiáng)劑”。
4.2關(guān)于粗細(xì)集料
對于“粗集料”應(yīng)當(dāng)選取碎石或者卵石,而“粗集料”的粒徑最大范圍不應(yīng)該超過四厘米。如果采用的是碎石,這個時候就應(yīng)當(dāng)提高約4%的含沙率,而混合料的含沙率通常需要控制在40%到50%之間為佳。對于“細(xì)集料”應(yīng)當(dāng)選取級配較好地中沙,而且級配必須符合標(biāo)準(zhǔn)并且符合設(shè)計(jì)的要求規(guī)范。
4.3關(guān)于強(qiáng)度、耐久性
“樁基礎(chǔ)”施工中的“混凝土的強(qiáng)度”以及“混凝土的耐久性”兩者是緊密相關(guān)的。通常狀況下,“混凝土強(qiáng)度”越高則“混凝土的耐久性”越高,而“混凝土的強(qiáng)度”往往由“水灰比”、“水泥的強(qiáng)度等級”、“水泥的使用量”、“粗細(xì)集料的種類”、“有無摻用外加劑”等因素來決定。經(jīng)過在“樁基礎(chǔ)”施工過程中的長期實(shí)踐得出:“樁基礎(chǔ)”施工中的“混凝土的強(qiáng)度”其實(shí)比別的混凝土的強(qiáng)度要低得多,通常會低五成到九成左右,所以在“樁基礎(chǔ)”施工過程中要特別注意,控制好“混凝土”的配合比就相當(dāng)重要。
4.4如何控制混凝土的配合比
以上圖表數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是在“樁基礎(chǔ)”施工中混凝土配合比控制效果比較好的十個方案,從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中,我們可以得出以下一些關(guān)于如果控制“樁基礎(chǔ)”施工中混凝土配合比的一些方法。
首先,一般情況下,在“樁基礎(chǔ)”施工中的“混凝土強(qiáng)度”要超過設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求。尤其是在配制“基礎(chǔ)混凝土”的過程中,應(yīng)當(dāng)把“混凝土的強(qiáng)度”調(diào)高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%左右。其次,在“樁基礎(chǔ)”施工過程中“混凝土”中的“水灰比”應(yīng)當(dāng)盡可能地取最小量值。因?yàn)楸容^高的“水灰比”會直接或間接影響到最終的混凝土的強(qiáng)度、均勻度以及密實(shí)度等。接著,在“樁基礎(chǔ)”施工過程中所使用的膠凝材料和它們的使用量應(yīng)當(dāng)符合施工要求。這將對“樁基礎(chǔ)”是工作的“混凝土的耐久性”具有很大的影響與制約。最后,在“樁基礎(chǔ)”施工過程中“混凝土”應(yīng)當(dāng)適量地提高含沙率與漿體的使用量。這將在“粗細(xì)集料”中顯得非常重要,尤其是碎石的選用上最能體現(xiàn)出來。此外,還要充分考慮“粗集料”粒徑的大小,建議最好選用小口徑的,這將對混凝土的流動性產(chǎn)生很大的影響,而流動性就直接關(guān)系到混凝土的施工質(zhì)量問題。
參考文獻(xiàn)
[1]盧遠(yuǎn)芳.淺談樁基礎(chǔ)施工中混凝土配合比的控制[J].混凝土世界,2011,(11).
常言道“萬丈高樓平地起”,任何一個建筑,特別是高層建筑或者橋梁工程等,必須要有牢固的基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)可以將上部結(jié)構(gòu)較大的荷載通過樁身穿過軟弱土層傳送到較深的堅(jiān)硬土層上,它可以解決淺基礎(chǔ)承載力不足和變形大的地基問題。樁基礎(chǔ)承載力高、沉降量小、沉降均勻、沉降速率緩慢且能夠承受垂直荷載、水平荷載,能夠抵抗上拔力以及機(jī)器的震動或動力對建筑物的副作用,樁基礎(chǔ)因此被廣泛用于房屋建筑、橋梁和水利工程。筆者將對樁基的種類及施工情況進(jìn)行簡要闡述。
1、樁基礎(chǔ)的種類
1.1 按照成樁方法的擠土效應(yīng)分:樁基礎(chǔ)可分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁。
擠土樁:成樁方法以及在成樁過程中產(chǎn)生擠土效應(yīng)的樁稱為擠土樁。例如:實(shí)心的預(yù)制樁、下端封閉的管樁、木樁以及沉管灌注樁在錘擊或振入的過程中都要將樁位處的土大量排擠開。
非擠土樁:是指成樁過程中樁周土體基本不受擠壓的樁。如鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等。
部分?jǐn)D土樁:一般指在樁基礎(chǔ)施工過程中有時需要將部分土擠開。例如:沖孔灌注樁、鉆孔(擠擴(kuò))灌注樁、攪拌勁芯(性)樁等。
1.2 按照樁身材料不同分:樁基礎(chǔ)可分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁及組合材料樁等。
木樁:適用于常年在地下水位以下的地基。所用木材須堅(jiān)韌耐久,如杉木、松木和橡木等。在干濕交替的環(huán)境或地下水位以上部分,木樁極易腐爛,海水中也易腐蝕。木樁樁頂應(yīng)平正并加鐵箍,以保護(hù)樁頂不被打壞。樁尖削成棱錐形,木樁的優(yōu)點(diǎn)是儲運(yùn)方便,打樁設(shè)備簡單,較經(jīng)濟(jì)。
混凝土樁:在現(xiàn)場開孔至所需深度,隨即在孔內(nèi)澆灌混凝土,經(jīng)搗實(shí)后就成為混凝土樁?;炷翗兜膬?yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作方便、經(jīng)濟(jì)、省鋼材。缺點(diǎn)為可能產(chǎn)生縮頸、斷樁、局部夾土和混凝土離析等質(zhì)量事故,應(yīng)采取必要的措施,以保證質(zhì)量。
鋼筋混凝土樁又可分為:普通鋼筋混凝土樁(簡稱RC樁);預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁(簡稱PC樁);預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土樁(簡稱PHC樁)。鋼筋混凝土樁一般用預(yù)制樁,做成實(shí)心的方形、圓形或十字形截面。樁長可根據(jù)持力層位置和樁架高度而定。短樁為整體一根樁,長樁可以接樁。
鋼樁:用各種型鋼作為樁,稱為鋼樁。常用的鋼樁有鋼管樁、寬翼工字形鋼樁和鋼板樁等。鋼樁的優(yōu)點(diǎn)是承載力高,適用于大型、重型的設(shè)備基礎(chǔ)。缺點(diǎn)為價格高、費(fèi)鋼材、易銹蝕,使用不廣。
組合材料樁:是鋼筋混凝土樁插入水泥土攪拌樁復(fù)合而成的新型樁,也有鋼管外殼加混凝土內(nèi)壁的合成樁。這種樁在實(shí)際施工中也被廣泛應(yīng)用。
1.3 按照施工方法分:分為預(yù)制樁、灌注樁兩大類。預(yù)制樁:是在工廠或施工現(xiàn)場制成的各種材料、各種形式的樁,用沉樁設(shè)備將樁打入、壓入或振入土中。
灌注樁:直接在所設(shè)計(jì)的樁位上開孔,其截面為圓形,成后在孔內(nèi)加放鋼筋籠,灌注混凝土而成。由于具有施工時無振動、無擠土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地區(qū)使用等優(yōu)點(diǎn),灌注樁在施工中得到較為廣泛的應(yīng)用。根據(jù)成孔工藝的不同,灌注樁可以分為干作業(yè)成孔的灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁和人工挖孔的灌注樁等。灌注樁按其成孔方法不同,可分為鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、爆擴(kuò)灌注樁等。
1.4 按照樁的形狀分:分為圓形狀、三角形樁、六角形樁、八角形樁、外方內(nèi)圓空心樁、十字形樁、X形樁、T形樁、壁板樁、螺旋樁、帶擴(kuò)大頭的鋼筋混凝土預(yù)制樁等。
2、樁基礎(chǔ)類型的選擇
通過以上介紹,我們知道樁基礎(chǔ)的種類繁多,在樁基礎(chǔ)施工過程中經(jīng)常見到各種各樣的樁。筆者在多年的樁基施工中發(fā)現(xiàn),選擇樁基礎(chǔ)類型應(yīng)考慮以下因素。
2.1 因荷載情況選樁
荷載選樁就是由上部結(jié)構(gòu)傳遞給基礎(chǔ)的荷載情況來選擇樁型,因?yàn)樯喜拷Y(jié)構(gòu)傳遞給樁基礎(chǔ)的荷載大小是控制單樁承載力要求的主要因素,不同的樁型的承受荷載力不同。
2.2 因土層土質(zhì)選樁
這種選樁方法就是根據(jù)建筑物施工場地的地質(zhì)條件,地下水位狀態(tài)和樁端持力層深度等情況,通過比較各種不同方案樁結(jié)構(gòu)的承載力和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來選擇樁型。例如:當(dāng)?shù)貙拥[石含量高,礫石直徑較大時,這時預(yù)制樁一般很難灌入,選用人工挖孔樁比較適合。
2.3 因施工技術(shù)裝備選樁
樁基礎(chǔ)施工單位眾多,不同單位的樁基礎(chǔ)施工設(shè)備不盡相同,有些國企單位實(shí)力雄厚,樁基礎(chǔ)施工設(shè)備齊全,這樣的單位在樁基礎(chǔ)施工中選擇樁型不存在設(shè)備問題。有些施工單位由于裝備不全、不夠先進(jìn),在選擇樁型時不得不考慮自身?xiàng)l件。
2.4 因施工環(huán)境選樁
在選擇樁型時,一定要考慮到樁基礎(chǔ)施工過程中對環(huán)境的影響。如果施工場地在居民集中的區(qū)域或者市區(qū),一般不宜選擇打入式預(yù)制樁和打入式灌注樁,這兩種樁施工中的震動、噪音、油污會對環(huán)境產(chǎn)生影響。在泥漿護(hù)壁鉆孔樁和埋入式樁就要考慮泥水、泥土的處理,或者會造成對環(huán)境的不利影響。
2.5 因造價情況選樁
在選擇樁型時要充分考慮到工程造價,采用符合設(shè)計(jì)要求而且有比較低廉的樁型。
2.6 因工期選樁
各種樁基礎(chǔ)施工時間長短不一樣,如果工期緊迫而且環(huán)境允許的情況下,可采用打入式預(yù)制樁,這種樁施工速度快;當(dāng)施工條件適合,也可采用人工挖孔樁,這種樁施工作業(yè)面多,施工進(jìn)程快。
3、樁基礎(chǔ)施工情況簡析
我們常見的樁基礎(chǔ)按施工方主要分為灌注樁和預(yù)制樁兩大種類,下面分別對這兩類樁的施工準(zhǔn)備和過程簡要分析。
3、1 樁基礎(chǔ)施工前的準(zhǔn)備工作
在樁基施工前,應(yīng)做好一系列準(zhǔn)備工作。要做好現(xiàn)場踏勘工作,做好技術(shù)裝備與資源準(zhǔn)備工作,為保證樁基礎(chǔ)符合設(shè)計(jì)要求創(chuàng)造條件。
3.1.1 踏勘施工現(xiàn)場和周邊環(huán)境
在樁基施工前,必須對施工現(xiàn)場及周邊環(huán)境進(jìn)行踏勘。一要查明施工現(xiàn)場的地形、地貌、氣候及其它自然條件;二要查閱業(yè)主方提供的工程勘察報(bào)告,了解樁基礎(chǔ)深度范圍內(nèi)的土層分布及土層的物理性能;三要了解施工現(xiàn)場的地下水位及水質(zhì)情況;四要了解施工現(xiàn)場區(qū)域認(rèn)為和自然地質(zhì)情況;五要對附近建筑物情況進(jìn)行了解;六要了解施工現(xiàn)場地下埋藏物情況。
3.1.2 施工前的技術(shù)準(zhǔn)備
樁基施工技術(shù)準(zhǔn)備,是樁基施工關(guān)鍵所在。要保證樁基的質(zhì)量并順利完成施工任務(wù),就要進(jìn)行施工前的技術(shù)準(zhǔn)備。一般技術(shù)準(zhǔn)備包括編制施工方案,編制施工進(jìn)度計(jì)劃,編制質(zhì)量、安全、文明施工措施,進(jìn)行工藝試樁,確定工藝參數(shù)等。
3.1.3 成立施工項(xiàng)目部
任何一項(xiàng)工程都需要施工隊(duì)伍,在樁基礎(chǔ)施工前要成立施工項(xiàng)目部,配齊配強(qiáng)施工項(xiàng)目班子,成立各種班組,為樁基礎(chǔ)施工提供組織保證。
3.1.4 樁基施工設(shè)備的準(zhǔn)備
樁基礎(chǔ)施工前,要根據(jù)設(shè)計(jì)的樁型,選擇合適的樁基礎(chǔ)施工設(shè)備,并進(jìn)行試樁,確立工藝參數(shù)。
3.1.5 施工場地準(zhǔn)備
施工場地的準(zhǔn)備包括清除現(xiàn)場障礙物、場地的平整等。清除現(xiàn)場障礙物就是清除妨礙樁基礎(chǔ)施工的高空和地下障礙物。場地平整是為了保證樁基設(shè)備的垂直度,便于樁基設(shè)備行走,也是為了提高與打樁機(jī)械直接接觸的地基表面的承載力,防止樁基設(shè)備產(chǎn)生不均勻沉降。場地的平整結(jié)合成樁方法,如采用鉆孔灌注樁時,則應(yīng)考慮泥漿槽及排水溝;采用人工挖孔樁,則平整場地要考慮挖孔后的運(yùn)土道路;對于沉管灌注樁,在平整土地時要注意地基的承載力。
3.1.6 施工前的現(xiàn)場放線定位
在樁基礎(chǔ)施工前在現(xiàn)場放線定位,要先定樁位,在確定水準(zhǔn)點(diǎn)。定樁位時必須按照施工方格網(wǎng)實(shí)地定出控制線,再根據(jù)設(shè)計(jì)的樁位圖,將樁編號,依據(jù)樁號對應(yīng)軸線、尺寸施放樁位,并設(shè)置樣樁,以供樁基礎(chǔ)定位就位。為了防止定位偏差,必須對定出的樁位進(jìn)行復(fù)核。因?yàn)槊扛鶚兜臉俄?、均需做?biāo)高記錄,所以要在施工區(qū)附近設(shè)置2個以上不受沉樁影響的標(biāo)高點(diǎn),并在施工過程中要對水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)。
3.2灌注樁施工情況簡介
灌注樁成樁主要有泥漿護(hù)壁成孔、沉管成孔及干作業(yè)成孔等幾種。在成孔后放置鋼筋籠,澆筑混凝土,形成灌注樁。
3.2.1 泥漿護(hù)壁成孔灌注樁
泥漿護(hù)壁成孔常見有正(反)循環(huán)泥漿護(hù)壁成孔與沖擊成孔兩種。前者適用于淤泥及淤泥質(zhì)土,一般粘土、粉土等,在砂性土中也可適用,但應(yīng)注意泥漿護(hù)壁,防止護(hù)壁坍塌;后者則適用于粘性土及碎土,也可用于淤泥質(zhì)土、粉土及砂土。泥漿護(hù)壁成孔一般所用鉆機(jī)是。。。。。。
3.2.2 沉管成孔灌注樁
沉管成孔灌注樁常采用錘擊法、振動法或震動沖擊法等。這些方法在施工時都有震動、噪音、擠土現(xiàn)象,選擇時應(yīng)注意環(huán)境保護(hù)。
3.2.3 干作業(yè)成孔方法灌注樁
干作業(yè)成孔方法則可用鉆孔和人工挖孔樁兩種方法,鉆孔法可用于粘土及粉土,在砂土中也可采用;人工挖土樁一般只適用于粘土性土,在淤泥質(zhì)土及粉土中應(yīng)適具體條件而定,而在砂土及碎石土中不可采用,同時在地下水位以下采用人工挖孔應(yīng)有可靠的排水或止水措施。
以上灌注樁的幾種施工中,泥漿護(hù)壁成孔及干作業(yè)成孔方法一般都無擠土或很少擠土,這兩種灌注樁在施工中震動與噪音一般均很小,因而在城市的高層建筑樁常采用。
3.3預(yù)制樁施工情況簡介
預(yù)制混凝土樁的形式有方樁及管樁兩類,他們的沉樁方法主要是通過采用不同方法施力使其進(jìn)入地下,一般有錘擊打入法、靜力壓樁法和水沖沉樁法等。
3.3.1錘擊打入法預(yù)制樁
錘擊打入預(yù)制樁的方法,是指將預(yù)制好的樁基礎(chǔ),通過柴油打樁機(jī)施力使其進(jìn)入地下。錘擊打樁的工藝流程是:樁機(jī)就位起吊預(yù)制樁穩(wěn)樁打樁接樁送裝中間檢查驗(yàn)收移動樁機(jī),每一流程都有各自的技術(shù)和質(zhì)量要求。
3.3.2 靜力壓樁法預(yù)制樁
靜力壓樁法預(yù)制樁是通過靜壓樁機(jī)對制作好預(yù)制樁施加靜壓力,使預(yù)制樁沉入預(yù)定地層之內(nèi)。靜壓樁施工順序及工藝流程:測量放線樁機(jī)就位起吊預(yù)制樁穩(wěn)樁壓樁接樁送樁檢查驗(yàn)收轉(zhuǎn)移樁機(jī),靜壓樁的各工藝流程必須進(jìn)行技術(shù)交底和質(zhì)量控制。
【關(guān)鍵詞】巖溶鉆孔樁預(yù)防處理
內(nèi)容:
1 、工程概述
1.1、概況
云桂鐵路云南段項(xiàng)目工程,同烘雙線特大橋設(shè)計(jì)起止里程為DK495+922.098~DK496+965.54,雙線鐵路,設(shè)計(jì)時速200Km/h(客貨)、預(yù)留250Km/h(客專),軌道結(jié)構(gòu)為無砟軌道、跨區(qū)間無縫線路;本橋采用簡支預(yù)制整孔箱梁、運(yùn)架施工;本橋除21#墩按照摩擦樁設(shè)計(jì)外全部按照柱樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。全橋墩臺0#~32#共33個墩臺;樁基為鉆孔樁、樁徑為φ1.25m和φ1.50m兩種、共340根/6373延米、單根最深樁為48m。
1.2、地質(zhì)情況
地層巖性:丘北以東廣大范圍的三疊系地層均為碎屑巖,丘北至昆明間的中三疊系地層則主要為碳酸鹽巖;奧陶系地層僅局部可見。第三系在云南各斷陷盆地內(nèi)發(fā)育良好,其下部多屬紅色碎屑巖建造,上部常含褐煤。第四系各類成因的松散堆積物廣布全線,以河谷、盆地及低洼地帶較為集中,且厚度甚大。
地質(zhì)構(gòu)造:廣南至丘北段,處于南嶺巨型復(fù)雜緯向構(gòu)造帶的西段與滇越巨型旋扭構(gòu)造體系(或稱文山巨型旋扭構(gòu)造體系)的復(fù)合部位,構(gòu)造線由北西向或北西西向逐漸變化為東西向、弧形及北東向。
橋位地質(zhì):同烘雙線特大橋樁基工程處于第四季沖洪積含碎石黏土、三疊系中統(tǒng)板納組粉砂質(zhì)泥巖夾泥質(zhì)粉砂巖和三疊系中統(tǒng)板納組灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r的地層中;樁基處于軟粘土、黏土、粉質(zhì)黏土、砂巖夾泥巖、灰?guī)r和斷層破碎帶中,樁基穿越多個地層中多為斜層;且地下水位線較高,樁基全部穿越。
2、樁基成孔施工方案
根據(jù)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)和現(xiàn)場地質(zhì)情況,在旋挖鉆、沖擊鉆和回旋鉆等機(jī)械設(shè)備中,采用沖擊鉆機(jī)、十字鉆頭沖擊施工;沖擊鉆機(jī)俗稱為鉆機(jī)之王,主要是它能多樣地層情況的下的鉆孔施工,尤其是巖溶地區(qū)的條件,碳酸鹽較發(fā)育地段。
樁基施工順序:同一墩臺先施工樁底標(biāo)高較低的樁基礎(chǔ)、再施工樁底標(biāo)高較高的樁基礎(chǔ);先施工無巖溶的樁基礎(chǔ)、再施工有巖溶的樁基礎(chǔ)。樁基總體布置為“跳打”和“梅花形布置”施工。
施工工藝:測量放樣、埋設(shè)護(hù)筒、制備泥漿、鉆機(jī)就位、鉆進(jìn)施工、地質(zhì)取樣與核對、樁底標(biāo)高核對、成孔和驗(yàn)收。
泥漿制備:采用膨潤土、水,添加純堿或羧甲基纖維等制造;機(jī)械采用砂漿拌合機(jī);泥漿比重要求為:
3、施工特點(diǎn)與難點(diǎn)
1)樁基礎(chǔ)施工中除樁底標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求外,還應(yīng)保證樁底最小嵌入基巖弱風(fēng)化層(砂巖夾泥巖)不小于4m、基巖弱風(fēng)化層(灰?guī)r)不小于2m;繪制單根樁的地質(zhì)柱狀圖進(jìn)行確認(rèn)。
2)每根樁進(jìn)行地質(zhì)取樣、與設(shè)計(jì)勘察資料核對,并現(xiàn)場核對地質(zhì);
3)不等長樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的墩臺共:7座;
4)同一根樁跨越不同地層的樁基礎(chǔ)較多,占總墩臺的50%;沖擊鉆施工難度較大;
5)樁基礎(chǔ)跨越巖溶區(qū)、存在較多的溶腔、溶槽和暗河,且分布在同一墩臺的不同標(biāo)高處、不同地層中;樁基施工中難于控制和易產(chǎn)生泥漿瞬間流失、塌孔、卡鉆、吊鉆等安全質(zhì)量隱患;主要的墩臺位如下:
4 、研究巖溶預(yù)防和措施技術(shù)方案
按照鐵路設(shè)計(jì)要求,對沉降變形有較高的要求;工后沉降不大于15mm、縱向變形折角不大于1%;所以樁基礎(chǔ)在巖溶地區(qū)、按照摩擦樁和柱樁進(jìn)行設(shè)計(jì)要談情周邊和底部的巖溶發(fā)育和分部情況;施工過程中做好探測和處理。
4.1、同烘雙線特大橋樁基礎(chǔ)巖溶分部(9#、31#為例)
4.2、巖溶預(yù)防和識別措施:按照設(shè)計(jì)提供的勘測資料,施工前進(jìn)行計(jì)算和分析溶洞的大小、分布情況、位置、填充情況和材料、串聯(lián)溶洞的距離和溶洞上下地層的性質(zhì),并采用地質(zhì)雷達(dá)儀進(jìn)行探測確認(rèn),地質(zhì)雷達(dá)型號為瑞典瑪拉(MALA)探地雷達(dá);通過軟件分析形成地質(zhì)雷達(dá)探測圖,例如下圖。該圖較為清晰的探明樁基礎(chǔ)位置處得地質(zhì)巖溶發(fā)育情況,為施工提供技術(shù)手段。
4.3、溶洞分類:根據(jù)設(shè)計(jì)勘測資料,溶洞分為小溶洞(<3m)和大溶洞(>3m),有填充物多為軟塑和流塑黏土,豎向垂直劃分為單個和多個溶洞,存在漏水情況。
4.4、巖溶處理技術(shù)措施
樁基礎(chǔ)巖溶發(fā)育段處理的原則“安全高、效果好、速度快”;一般采取拋填片石沖擊、黏土加片石或水泥沖擊、混凝土沖擊成壁和跟進(jìn)護(hù)筒的方式及超前預(yù)注漿。本橋根據(jù)實(shí)際情況制定了一下具體措施,對普通施工工藝進(jìn)行研究,確保樁基礎(chǔ)質(zhì)量完整、縮短施工周期和減少成本的投入。
1)小溶洞,在樁基施工至標(biāo)高上時,進(jìn)行拋填20~50cm粒徑的片石、沖擊鉆小沖程(0.5m~1.0m)施工,緩慢沖擊溶洞頂板,達(dá)到標(biāo)高位置處時檢查漿液面的變化,并做好補(bǔ)充漿液的準(zhǔn)備。
2)大溶洞有填充物,采取黏土、水泥和片石進(jìn)行回填、沖擊;片石和黏土按照1:1進(jìn)行混合后;先投放水泥、后投放混合物(袋裝),總比例為(重量比)0.5:1:1;反復(fù)沖擊過程中注意漿液的高度的變化。
3)大溶洞漏漿,首先確定是否為串聯(lián)即漿液下落一定位置穩(wěn)定、為無填充物;漿液流失大且不穩(wěn)定,確定地質(zhì)裂隙較大;采用片石混凝土進(jìn)行回填、封堵、密實(shí),先后投放混凝土(袋裝)和片石。并確保漿液面高度、防止塌孔。
4.5、同烘雙線特大橋9#墩處理過程介紹
1設(shè)計(jì)資料審核:5#、6#樁基礎(chǔ)樁徑φ1.25m、樁長為27m,樁底頂標(biāo)高為1320.615m和1347.615m;分別在高程1339.53m~1335.83m、1327.73m~1323.43m兩處溶洞,高度*寬度為3.7m*6.0m*5.2m和4.3m*6.4m*3.5m,經(jīng)雷達(dá)探測為軟塑黏土;2繪制地質(zhì)圖、確定方案和計(jì)算材料量,采用袋裝水泥和片石黏土的混合物進(jìn)行處理;3沖擊鉆施工至1341.03m左右的位置改用0.6m左右沖程,頂板擊破后發(fā)現(xiàn)漿液無大的變化,回填水泥和片石混合物,反復(fù)沖擊;4總回填方量為63m3、總回填次數(shù)為8次、總用時為32h;5確定標(biāo)高穿過1335.8m時、核實(shí)漿液無變化,判斷已穿過溶洞。6結(jié)論,正常施工。
5 、主要施工關(guān)鍵技術(shù)
5.1、前期的地質(zhì)調(diào)查、分析、判斷和繪圖;
5.2、施工過程中及時進(jìn)行地質(zhì)分析、檢查泥漿比重和沖程的變化;
5.3、提前準(zhǔn)備溶洞處理材料和拌制;
5.4、單次回填的高度和沖擊過程中的速率,并及時補(bǔ)充漿液、保持內(nèi)外漿液平衡;
5.5、處理過程中問題的避免:1)卡鉆,被溶腔、溶槽板卡住,不易強(qiáng)行拔鉆頭,反復(fù)旋轉(zhuǎn)鋼絲繩并上下提??;必要時采取水下爆破、小藥量多次處理。2)塌孔、漏漿,及時回填黏土和補(bǔ)漿處理;3)脫錘,在巖層變化和巖溶區(qū)采取慢沖擊,并判斷沖程大小。
5.6、反復(fù)對巖溶區(qū)樁基施工,基本確定了回填物的配比,避免使用跟進(jìn)護(hù)筒或預(yù)注漿的復(fù)雜施工工藝,減少了投入;總結(jié)的普通溶洞、溶槽采用混合物回填的配合比如下,為后續(xù)橋梁施工提供技術(shù)支持;
6 、實(shí)施效果
同烘雙線特大橋樁基礎(chǔ)施工中,完成了對大橋7座墩身、30個主要溶洞的處理,施工過程中未發(fā)生塌孔、卡鉆等現(xiàn)象,反復(fù)回填和沖擊鉆孔的過程中,及時調(diào)整泥漿比重、配合比、調(diào)整填筑高度,達(dá)到了預(yù)期的目的,保證了混凝土灌注順利進(jìn)行;最終進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益對比,比跟進(jìn)護(hù)筒施工、超前注漿施工工藝簡單、宜掌握;后期樁基無損檢測結(jié)果:樁身完整、質(zhì)量合格。
7 、結(jié)語
通過巖溶地區(qū)樁基礎(chǔ)施工的研究和分析,熟悉、掌握巖溶區(qū)鉆孔樁基礎(chǔ)中溶洞的拋填處理辦法,能夠保證的樁基礎(chǔ)的質(zhì)量、減小了工期和施工成本的投入。
參考文獻(xiàn)
1 建筑施工中樁基礎(chǔ)的分類
建筑施工中樁基礎(chǔ)按照一定的分類標(biāo)準(zhǔn)分為不同的類型,分類方法不同,名稱不同。使用功能為分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類分為四種:豎方向的抗壓力樁,豎向的抗拔樁,水平方向的受荷載,負(fù)荷受荷載。按照樁身材料不同進(jìn)行的樁分類:混凝土類型樁,鋼結(jié)構(gòu)樁,木結(jié)構(gòu)樁,組合結(jié)構(gòu)樁。此外,還有根據(jù)承樁方法進(jìn)行的樁分類等等,分類標(biāo)準(zhǔn)不一,樁基礎(chǔ)名稱也不同。
2 樁基礎(chǔ)施工中基礎(chǔ)土的影響因素分析
在樁基礎(chǔ)的施工中,影響基礎(chǔ)土的因素比較多,影響作用比較復(fù)雜。常見的有地質(zhì)條件、水文條件、地基條件等,這些環(huán)節(jié)中的任何一個細(xì)節(jié)之處都將影響到樁基礎(chǔ)的施工,進(jìn)而影響到整個工程的施工質(zhì)量。因此在進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工中要針對基礎(chǔ)土的影響因素進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與分析,確保施工環(huán)境的安全。下面我們針對影響地基土的多種因素進(jìn)行具體分析。
2.1 持力層的深度、強(qiáng)度與其他特性的影響
首先我們看一下持力層的強(qiáng)度影響,強(qiáng)度最強(qiáng)的是硬度巖嵌巖樁,在進(jìn)行施工中時一般要借助沖擊鉆。在深度方面,如果持力層過深,直接影響到人工的挖孔樁作業(yè)。通風(fēng)性能低,成本大,作業(yè)比較困難。無法正常發(fā)揮預(yù)應(yīng)力管樁的優(yōu)勢作用,對于施工安全也是比較大的考驗(yàn)。持力層的特性也會影響到基礎(chǔ)土,特別是在巖石風(fēng)化物漫水軟化時,在預(yù)應(yīng)力管樁的選擇上就要重點(diǎn)選用閉口型管樁。
2.2 地層結(jié)構(gòu)的影響因素分析
地層結(jié)構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在決定著樁的類型與成樁方式兩方面。在卵石、礫石存在的情況下,尤其是卵石在100mm,成孔的效率十分低,對于施工安全威脅很大。在卵石粒為地質(zhì)報(bào)告粒徑的三倍就需要重點(diǎn)考慮這方面了。
持力層以上存在軟弱土層情況。如果存在較大的軟弱層,進(jìn)行沉管灌注樁與人工挖孔樁施工極為不利,需要采取一定的輔助防護(hù)措施。此外,如果存在流沙層,施工中應(yīng)該盡量避免挖空樁施工。在持力層以上沒有硬夾層,具有零星的孤石分布,不可使用預(yù)應(yīng)力管樁與鉆、沖灌注施工方式。
2.3 地下水位的變化影響分析
地下水位直接影響到施工多個方面。鉆、沖孔灌注樁的埋設(shè)工作與此息息相關(guān)。面對地下水文條件較為復(fù)雜的情況,我們應(yīng)該對其進(jìn)行充分的分析,掌握其分布規(guī)律,在進(jìn)行施工作業(yè)之前先進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘查,在具體施工時要對地下水源有整體清晰的把握,充分考慮到地下水對樁基礎(chǔ)施工的影響程度,在運(yùn)用反循環(huán)鉆孔進(jìn)行施工時,要保證護(hù)筒的頂端高度在最高水位線的2米以上方可。切實(shí)避免因?yàn)榈叵滤S富的情況下而造成樁基礎(chǔ)澆筑質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象發(fā)生。如果存在滲流水,在采用灌注樁時容易產(chǎn)生大量的泥漿,造成踏孔,在踏孔的情況下,鋼筋籠無法正常達(dá)到底部,柱底部形成厚厚的泥夾層引發(fā)事故。在出現(xiàn)超出地表2米左右承壓水的情況下,灌注樁施工困難,直接影響到混凝土的澆筑。
2.4 復(fù)雜地質(zhì)條件的影響分析
除了上面提到的三個方面,復(fù)雜的地質(zhì)條件也會影響到樁基礎(chǔ)的正常施工。特別是在一些灰?guī)r分布的地區(qū),在這樣的地質(zhì)中,土層往往會因?yàn)樗值挠绊憣?dǎo)致原有的強(qiáng)度喪失,而產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因就是灰?guī)r地區(qū)殘積層具有良好的滲透性能,將外界的水滲透到土層的深處。除了具有強(qiáng)大的滲透功能,灰?guī)r的地質(zhì)條件下更容易發(fā)育溶洞、地下暗河、孤石等,這些特殊情況對于樁基礎(chǔ)的施工都是不小的挑戰(zhàn),很大程度上影響到土層的穩(wěn)定性,影響到樁基礎(chǔ)施工的安全性。因此,在進(jìn)行施工前,要做好區(qū)域地質(zhì)的勘查與分析,制定出完善的施工計(jì)劃,最大限度的避開既有的特殊地質(zhì)情況,在無法避開的情況下,樁基礎(chǔ)的下落部位最好選擇為溶洞的上層,這是因?yàn)槿芏吹纳蠈尤绻穸炔粔?,對于樁基礎(chǔ)施工的負(fù)面影響是無法估量的。
3 樁基礎(chǔ)施工中相關(guān)工藝的施工指導(dǎo)分析
在建筑施工中廣泛采用的是樁基礎(chǔ)類型的預(yù)應(yīng)力管樁、鉆、孔灌注樁及人工挖空作業(yè)。對這些基礎(chǔ)性的作業(yè)工藝進(jìn)行施工技術(shù)上的指導(dǎo),可以有效的保證施工工程的安全、工期與質(zhì)量。
3.1 預(yù)應(yīng)力管樁的施工應(yīng)用分析
預(yù)應(yīng)力管樁特別適用于樁頂端持力層比較厚的情況,能有效的對抗強(qiáng)度風(fēng)華巖石、全風(fēng)化巖石與粘性土層等基礎(chǔ)土類型。使得土層管樁進(jìn)入一定的深度,轉(zhuǎn)化為摩擦端承樁,發(fā)揮其強(qiáng)度上的優(yōu)勢。
施工時排樁建議從中間向兩頭施工,或者是采用分段施工的方式。在進(jìn)行群樁的施工時建議從中央向四周進(jìn)行擴(kuò)散式地施工。當(dāng)遇到周圍有大型建筑物時,應(yīng)考慮從建筑物的側(cè)面向無建筑的方向施工。對于持力層較厚的地段要先施工,接著施工較淺的地段。在進(jìn)行施工時要重點(diǎn)做好淺基坑的施工,先進(jìn)行打樁工序,再開挖基坑,這樣施工能有效的保證基坑施工的安全,有效避免施工浪費(fèi)。
3.2 鉆、孔灌注樁的施工應(yīng)用分析
一般鉆、孔灌注樁的適應(yīng)性比較強(qiáng),能有效地對抗承壓水或者地下水的情況,但是施工起來比較困難,需要采取其他配套輔助措施。在施工時先完成持力層的確認(rèn)。一般根據(jù)鉆進(jìn)中獲取的渣成分與標(biāo)準(zhǔn)巖土層表對照,施工時結(jié)合地質(zhì)剖面圖與柱狀圖,保證持力層確認(rèn)的準(zhǔn)確。在后期施工中如果遇到卵石,選用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),除了卵石還有其他硬石的情況,選用反循環(huán)鉆。當(dāng)出現(xiàn)較大的塊石時,兼顧采用錘式抓頭,特大孤石需要爆破后再作業(yè)。如果施工中發(fā)現(xiàn)嵌巖深度大,要選用沖擊鉆施工。在情況比較復(fù)雜的施工環(huán)境下,我們可以考慮多種方法的混合使用,針對不同的地質(zhì)條件與施工難題進(jìn)行靈活分析,選取幾種最合適的施工作業(yè)方法。
4 結(jié)束語
樁基礎(chǔ)施工中基礎(chǔ)土的影響因素是多樣的,不僅受地質(zhì)條件的影響,還受水文條件地制約。要想保證施工作業(yè)的按時、保質(zhì)、保量,首先要做好樁基礎(chǔ)施工中基礎(chǔ)土的影響因素分析,對于常見的影響因素進(jìn)行分析,制定科學(xué)的施工方案,最大限度的保證施工中意外情況地發(fā)生。
在日常的分析中,要總結(jié)經(jīng)驗(yàn),制定科學(xué)合理的勘測調(diào)查報(bào)告,詳細(xì)記述工程施工地段的地質(zhì)條件、水文情況與其他相關(guān)參數(shù),為施工提供參考與依據(jù)。在編寫總結(jié)施工段勘測調(diào)查報(bào)告的過程中要本著認(rèn)真、詳實(shí)的記錄原則,對工程施工的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行深入分析,確保施工安全。建筑施工無小事,建筑質(zhì)量直接影響到萬千群眾的利益,在認(rèn)識上引起重視,在行動上做好落實(shí),才能做好樁基礎(chǔ)的施工工作。接著進(jìn)行水下的灌注,在進(jìn)行混凝土的灌注時要保持集成排水水位的穩(wěn)定,動水對灌注的質(zhì)量影響十分明顯。在完成灌注之后進(jìn)行后期的護(hù)筒填埋,在進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)時要保證護(hù)筒頂部高出普通水位2米以上,以此來保證成孔工藝的正常開展。需要注意的是粘性土進(jìn)行埋設(shè)時需要將埋設(shè)深度控制在1米以下,護(hù)筒埋設(shè)要深入到不透水層。
參考文獻(xiàn)