倪磊 劉守敏 喻利斌
摘 要:本文以金沙江路真北路人行天橋新建工程為例,介紹了在復(fù)雜地質(zhì)條件下66m超長鉆孔灌注樁施工時的施工難點,并針對這些難點制定了相關(guān)的施工措施,確保了鉆孔灌注樁的成孔和成樁質(zhì)量,說明采取的措施效果較好,值得推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;粉砂層;垂直度;孔壁穩(wěn)定性;樁端后注漿
中圖分類號:TU75 文獻標識碼:A
一、工程概況
本工程鉆孔灌注樁樁徑為主橋850mm,樁頂標高以下20米范圍內(nèi)擴徑至1200mm,有效樁長66米。引橋樁樁徑為為600mm,有效樁長33米,采用1臺GPS-15型鉆機施工主橋樁、1臺GPS-10型鉆機施工引橋樁,利用人工造漿,正循環(huán)成孔、清孔。
本工地85.0m深度范圍內(nèi)地層均為第四系松散沉積物,主要由飽和粘性土、粉性土及砂土組成,本區(qū)段位于濱海平原地區(qū),土層為①層雜填土;②1層灰黃色粘質(zhì)粉土;第③、④層為淤泥質(zhì)粘性土;第⑤層灰色粘性土;⑥暗綠-灰綠色粉質(zhì)粘土;⑦1層灰綠-草黃色粉質(zhì)砂土;⑦2層灰色粉砂;⑧1層灰色粉質(zhì)粘土;⑧2層灰色粉質(zhì)粘土夾砂質(zhì)粉土;⑨層灰色粉砂。施工時對流沙層多加防范。
二、砂質(zhì)土層內(nèi)鉆孔灌注樁施工難度大
1 難點
本工程鉆孔灌注樁直徑主橋為Φ850上部擴徑至1200鉆孔灌注樁,樁長66m;引橋為Φ600鉆孔灌注樁,樁長33m。主橋樁型為細長型的超深鉆孔樁,細長鉆孔灌注樁技術(shù)控制要求高。且樁端持力層均為⑨層粉砂,鉆進速度較緩慢,鉆孔施工時間長,其樁身的垂直度的控制,樁底的沉渣厚度不得大于8cm,都有一定的難度。
2 針對性措施
(1)鉆機的選擇
由于本工程成孔深度較深,施工工藝要求較高,要確保鉆孔樁垂直度要求及控制量,一般性扭矩較小的鉆機的機械性能很難達到施工要求,其配套鉆桿由于抗扭性能不強,常會發(fā)生鉆桿斷裂、掉鉆事故。根據(jù)本工程的實際情況及我公司以往的施工經(jīng)驗,在工程施工中選擇扭矩為20KN·M的GPS-15型號鉆機施工主橋。
(2)鉆頭的選擇
根據(jù)本工程地層特點,選用針對性較強的防斜梳齒鉆頭,可有效地提高鉆頭工作穩(wěn)定性和鉆孔的垂直精度,從而確保試樁的垂直度在可控范圍內(nèi),該鉆頭可用于鉆進標貫擊數(shù)100以上的較硬硬土層、礫石砂土層。
(3)成孔工藝的選擇
本工程根據(jù)地質(zhì)資料及近年來在附近區(qū)域的施工經(jīng)驗,本鉆孔樁采用正循環(huán)鉆孔、慢速持續(xù)鉆進施工工藝成孔。
三、深灌注樁成孔垂直度控制要求高
1 重點
本樁基工程中主橋樁成孔深度達66m左右,設(shè)計要求成孔垂直度達到1/300。
2 措施
(1)由于成孔深度深、地層土質(zhì)結(jié)構(gòu)變化大,將對成孔的垂直度帶來困難,這就要求選用底盤較為穩(wěn)定的鉆孔機具,并且成孔時采用控制鉆速、減壓鉆進的施工工藝,以達到垂直度的要求。因此針對性選擇扭距大、鉆機穩(wěn)、功率大的GPS-15型回旋鉆機。并采用防斜梳齒鉆頭,除增加鉆頭工作的穩(wěn)定性和剛度,也增加其鉆頭耐磨性能。鉆頭上面直接裝置配重塊,既保證鉆頭壓力,又提高鉆頭工作穩(wěn)定性和鉆孔的垂直精度。
(2)成孔過程中塔架頭部滑輪組,回轉(zhuǎn)器與鉆頭始終保持在同一鉛垂線上。并保證鉆頭在吊緊的狀態(tài)下鉆進(減壓鉆進),過程中應(yīng)隨時檢查機架平整度及調(diào)整其水平。
四、樁底注漿施工技術(shù)要求高
1 重點
本工程主橋樁需要進行樁底后注漿施工,而后注漿對工程樁的承載力影響是十分大的,為此要保證樁底注漿的效果,對施工技術(shù)要求非常高。
2 措施
(1)在成樁過程中,隨鋼筋籠箍筋內(nèi)側(cè)均勻預(yù)埋兩根注漿管至樁底以下500mm。注漿管頂部延伸至地面,采用封蓋進行封堵,底部注漿器采用單向閥式注漿器;樁身強度超過70%后,通過預(yù)制鋼筋籠中的注漿管及注漿器向樁底注入水泥漿液,充填膠結(jié)底部沉渣,并擠密、劈裂加固持力層土體。
(2)注漿管采用無縫鋼管,樁端注漿管內(nèi)徑為25mm,實際壁厚不小于3.2mm的一寸管,原材料要符合國標要求。
(3)注漿管上方均設(shè)有管螺紋、接頭及絲堵或球閥,外接注漿高壓管;下端連接注漿器,注漿管的連接采用螺紋、接頭、生料帶,必要時部分采用套管焊接,焊接必須連續(xù)密閉,焊縫飽滿均勻,不得有孔隙、砂眼;注漿管與鋼筋籠固定采用16號鉛絲十字綁扎固定方法,綁扎應(yīng)牢固,綁扎點應(yīng)均勻,2根注漿管均勻綁扎于螺旋箍筋內(nèi)側(cè),綁扎點間距為1.5m。
(4)注漿器連接于注漿管底部,插入沉渣層中,管壁徑向間隔5~10cm,設(shè)置兩至三排注漿孔,孔徑6~8mm,外壁上包裹高壓防水膠布和橡膠皮套,底部用螺紋、生料帶、接頭及絲堵,或用鋼板封堵。
(5)樁端注漿終止標準應(yīng)實行注漿量和注漿壓力雙控原則,以注漿量(水泥用量)控制為主,注漿壓力控制為輔,當注漿總量達到實際要求100%停止注漿,當注漿總量沒有達到設(shè)計要求100%,注漿壓力大于2 MPa,并持續(xù)3分鐘,且注漿總量達到設(shè)計注漿量的80%時,可終止注漿,否則需采取補救措施。
(6)成樁灌注完成后12小時左右用少量清水劈裂、疏通注漿管和注漿器。
(7)樁側(cè)注漿速度宜采用30~60L/min。
(8)每根樁有2根注漿管,盡量將每根注漿管都打通。承壓樁樁底每根注漿管各注1.5t水泥,若有一根注漿管沒有打通,就通過另外一根注漿管注入3t水泥。結(jié)語
通根據(jù)同濟檢測站和眾合檢測單位的檢測速報,本工程施工的樁均為Ⅰ類樁,樁基垂直度,樁位偏差、樁基檢測(聲測、靜載、小應(yīng)變)等各技術(shù)質(zhì)量指標滿足設(shè)計及規(guī)范要求,說明采取的措施是有效的。
參考文獻
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作者簡介:倪磊(1984-),男,重慶江北人,助理工程師,大專,主要從事路橋施工管理;