【摘 要】近几年来,随着施工技术的不断发展、人们对城市环境质量日益重视,传统桩施工因其噪声、振动、粉尘、泥浆排污及高成本等原因,正逐步被长螺旋钻孔灌注桩所替代。同时由于长螺旋工艺能实现机械化作业成桩、施工速度快、桩承载力高、应用领域广及综合效益理想等诸多优点越来越被业界看好,长螺旋钻孔灌注桩技术在国内的许多大型、超大型工程的工程桩施工中得到了广泛的应用及推广。昆明市官渡区方旺片区安置房项目基础施工中也采用了该项施工技术,通过该项目的施工实践及事后对成桩质量的检测表明:一方面实现了对桩底虚土的有效固结,大幅提升了桩端承载力,另一方面在很大程度上降低了工程造价。故此,本文将基于长螺旋钻孔灌注桩施工技术进行探讨,以期为业内人士提供一些有益的参考。
【关键词】剖析长螺旋钻孔灌注桩;施工重点、难点分析;施工方案
长螺旋钻孔灌注桩采用专用长螺旋钻孔机钻至预定深度,通过钻头活门向孔内连续泵注超流态混凝土,至桩顶为止,然后插入钢筋笼而形成的桩体,是一种新型的桩基础施工手段。因其不受地下水位限制,所用混凝土摩擦系数低,流动性强,骨料分散性好,操作简便,混凝土灌注速度快,成桩质量好,降低造价等诸多优势获得了广泛应用。
长螺旋钻孔长螺旋钻孔砼灌注桩施工工艺流程:建筑物平面定位―轴线测定及桩位放样―标高测定、技术复核―移机就位、钻杆对准桩位、调整钻杆垂直度、复核桩位―钻孔作业―钻孔至设计深度―启动输送泵压送砼―边送砼一边提升―成素砼桩―-移机至下一桩位、使用吊车吊放钢筋笼―启用振动锤插放钢筋笼―送钢筋笼至设计标高―缓慢提升导管---成桩―施工结束。
1 工程概况
项目建设场地位于昆明市官渡区方旺片区,昆明市东三环十里铺村附近。原始地貌属缓蚀残丘、山间沟谷冲湖积盆地地貌,现地形稍有起伏,总体来说北高南低,地面标高变化在1907.71~1912.91m之间(依孔口标高计)。桩基础设计为长螺旋钻孔砼灌注桩桩基础,设计桩数共计3841棵,桩径为500mm,其中有8栋主楼,设计桩数为1799棵,有效桩长为30m,裙楼设计桩数为2042棵,有效桩长为22m。
2 施工重点、难点分析:
根据施工场地情况及设计施工要求,认真查阅地勘资料,经综合分析将该工程施工中的重点及难点分列如下:
(1)该工程有8栋主楼(13A、13B、13C、13D、15A、15B、15C、15D)及附属裙楼、地下车库,桩基础设计均为长螺旋钻孔管内泵压砼后置钢筋笼灌注桩,其中主楼有效桩长30m,地下室有效桩长为22m,桩径500mm,桩顶标高分别负1.2~1.3m,桩长范围内主要为②1层粉质粘土层、②2层粘土层、③1层粉质粘土层、③3层粘土层、③6层圆砾层、③7层粉砂层、④1层粉质粘土层。在③7层粉砂层中施工长螺旋灌注桩易串孔,③3层粘土层中对长螺旋钻杆粘结性较强,不易脱落,长螺旋钻机钻进较为困难,长螺旋施工深度约32m,在昆明市场上施工已属长螺旋施工最大长度,如何保证顺利钻至设计深度及成桩后不出现串孔情况作为该工程重点控制之一。
(2)该工程在深基坑内施工,基坑底部在②1层粉质粘土层,桩机塔架高,机械笨重,故对施工场地要求较高,②1层粘土层不能满足桩机施工要求,保证施工场地达到桩机安全顺利施工作为该工程重点之二。
(3)因该施工场地在基坑内施工,机械设备投入较多,导致施工场地较为狭小,为保证桩机正常施工及不影响桩位放样等工作,长螺旋钻机在施工中钻出的泥土应及时清运出施工场地,避免因清土不及时造成停机、滞工等,特将该环节控制作为该工程的重点之三。
(4)因在深基坑内施工,应考虑施工期间坑内积水问题,应加大抽排水力度,避免基坑出现淹水情况为该工程重点之四。
(5)该工程长螺旋钻孔灌注桩采用C30超流态细石混凝土,混凝土坍落度及和易性是保证成桩质量及钢筋笼置入深度的关键点,如何保证砼坍落度及和易性达到要求,钢筋笼顺利放置达到设计深度应作为该工程难点之一。
(6)该工程主楼钢筋笼采用通长钢筋笼(钢筋笼长度30.6m),在钢筋笼后置过程中,如何保证钢筋笼符合设计要求是该工程的难点之二。
3 确定主要施工方案
根据该工程的重点、难点,确定主要采取以下施工方案。
(1)在钻进过程中根据钻进速度及时采取相应措施,调整钻具角度等,确保能钻至设计深度,为防止在施工中出现串孔,决定所有长螺旋灌注桩采取梅花型隔桩跳打措施,相邻桩施工应在邻桩成桩后24小时后进行。
(2)根据地质资料揭示,基坑底部土层不能满足桩机施工要求,为保证安全及顺利开展施工,须在该层土上使用挖机平整压实后铺垫0.8m厚砖渣,再次平整压实方能满足桩机施工要求。
(3)安排好基坑内抽排水工作,若基坑底部水量较大,应在基坑底部使用挖机按井或米字型开挖水沟,水沟内使用卵石,碎块状砖等填入形成排水盲沟,并安排将水抽排除出基坑
(4)桩身砼采用超流态细石砼,严格控制其和易性及坍落度,安排专人对砼坍落度进行抽测,砼进入输送泵的坍落度控制在18―22cm,碎石粒径采用0.5―2.5cm左右,如因施工中异常情况导致砼停留时间过长,坍落度偏小,采取搅拌泵车随车带上外加剂按要求增加外加剂进行搅拌,保证砼坍落度达到要求。在监理的见证下,安排专人对砼进行制作、取样,按每台桩机每个台班取制砼试块一组,按期送检,并达到合格。
(5)在植入钢筋笼时,为确保钢筋笼从桩中植入,在钢筋笼上端12m范围内设置2m一道的梅花型导正筋(该措施根据实际情况确定),ф500mm的桩钢筋笼制作锥型长度为600mm。经验收合格的成品钢筋笼放入导管,钢筋笼及导管与振动锤连接,用吊车吊起钢筋笼及振动锤,调整钢筋笼垂直度,并防止孔口废土掉入桩内,放置钢筋笼前应安装护筒,缓慢下放,启动振动锤,将钢筋笼控制在设计标高,提升导管成桩,在提升导管过程中需停振、慢拔,保证成桩混凝土密实。
(6)施工起点及流向:前期投入2台或3台长螺旋钻机,先施工13A、13B主楼,后施工地下室车库桩,根据土方开挖情况调整机械设备,后期计划总投入4台长螺旋钻机,依照先施工主楼后施工地下室车库桩的原则。
起点及流向:13A主楼13B主楼地下室车库桩场地移交3C主楼、13D主楼、地下车库桩15A主楼、15C主楼地下车库桩15B主楼、15D主楼地下车库桩边桩。
4 成品保护措施;
(1)设计桩顶标高以上预留约1.2m作为制桩段,防止因挖机清土碰撞及机械碾压造成桩有效桩长段桩顶部砼离析、砼剥落及断桩等情况。
(2)施工中钻出的废土使用挖掘机清理集中堆放,夜间由土方单位一次性装运出施工场地,在进行废土清运时, 对已施工完的桩位作出标识,安排专人指挥,尽量避免挖机在清理中损伤钢筋笼和桩身混凝土,废土清运完以后对桩位的放样采用全站仪进行测量定位控制施工。
(3)合理布置跳打施工顺序,尽量减少桩机对已施工的桩造成碾压,第一次施工的成桩桩顶砼可略低于地面20~30cm,桩顶上砼凝固后使用土体覆盖,以此对成桩桩顶进行保护。
5 结束语
目前长螺旋钻孔灌注桩工艺对桩径、桩长有一定的限制,一般孔径不超过Ф800mm,孔深不超过30m。长螺旋钻孔灌注桩的衍生产品如雨后春笋般不断涌现,该工艺正以其施工成本低、质量易控制、成桩质量稳定、施工文明、速度快等众多优越性以强大的生命力在全国各地得到越来越广泛的应用。
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