□蘭 疆(河南水利建筑工程有限公司)
十里鋪溝左岸排水倒虹吸工程位于新鄭市觀音寺鄉(xiāng)十里鋪村東100m處,是南水北調(diào)中線工程總干渠與十里鋪溝之交叉建筑物。交叉斷面處總干渠樁號(hào)為SH(3)124+795,大地坐標(biāo)x=3803745.09,y=471780.42(I度帶)位于與總干渠交叉斷面處樁號(hào)為SH(3)124+795,主要由進(jìn)口漸變段、管身段、出口漸變段等部分組成,總長(zhǎng)179.05m,其中進(jìn)口漸變段長(zhǎng)33.05m,管身段長(zhǎng)103 m,出口漸變段長(zhǎng)43m。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙[NZSⅡ(XZ)P006-1-3-01]的設(shè)計(jì)要求,在倒虹吸進(jìn)口斜管段和出口斜管段采用水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)進(jìn)行基礎(chǔ)處理。水泥粉煤灰碎石樁樁徑0.50m,樁距1.80m,樁長(zhǎng)11m,其CFG樁樁體強(qiáng)度不小于10MPa,
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,該項(xiàng)目CFG樁采用長(zhǎng)螺旋鉆、管內(nèi)泵壓混合料灌注施工。工藝流程如圖1所示:
施工人員先用GPS把現(xiàn)場(chǎng)的控制樁位放樣出來,然后再根據(jù)事先放好的控制樁和樁位布置圖紙用尺子確定出每根CFG樁的位置,用做好的木樁標(biāo)示出來,最后再?gòu)?fù)核CFG樁的軸線位置,做好定位點(diǎn)。
現(xiàn)場(chǎng)樁機(jī)操作手將樁機(jī)停好,并將鉆機(jī)鉆頭對(duì)準(zhǔn)CFG樁的位置,再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整沉管的垂直度,并將其控制在規(guī)范要求的偏差范圍之內(nèi),做好就緒準(zhǔn)備工作。
鉆機(jī)準(zhǔn)備就緒之后,開始準(zhǔn)備鉆孔,先把鉆頭閥門關(guān)閉,然后向下緩慢移動(dòng)鉆頭鉆桿直至鉆頭基本觸及地面,隨即開始啟動(dòng)機(jī)器電機(jī),向下旋鉆至工程規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)高后,再關(guān)閉電機(jī),讓現(xiàn)場(chǎng)工人清理鉆孔旁邊的松土。旋鉆的時(shí)候應(yīng)注意把握節(jié)奏的變化,先慢后快,并逐步勻速向上加速,避免野蠻加速使鉆桿鉆頭搖擺振動(dòng)。在平穩(wěn)旋鉆施工的過程中還應(yīng)及時(shí)檢查鉆桿位置的偏差,發(fā)現(xiàn)較大偏位應(yīng)及時(shí)糾偏。若遇到鉆桿搖晃擺幅過大或者向下鉆進(jìn)較難的時(shí)候,應(yīng)該放慢進(jìn)尺速度或者停機(jī)旋鉆進(jìn)行檢查勘察。
使用主營(yíng)地HZS60型拌和站,并嚴(yán)格按照指定好的配比進(jìn)行配制混合料,混合料坍落度宜為160~200mm,對(duì)配合料的攪拌時(shí)間≥2min。拌和完成后,檢測(cè)填寫配合比檢測(cè)報(bào)告。
圖1 CFG樁施工工藝流程圖
對(duì)CFG樁鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后,停止旋鉆施工,并開始泵送混合料。當(dāng)混合拌料充滿鉆桿芯管的時(shí)候開始拔管,禁止在沒有泵送混合料的時(shí)候先拔管等不良操作行為?;旌狭显阢@孔中成樁后提起鉆桿鉆孔,根據(jù)配料的配比情況宜把提拔速度控制在2m/min左右,并連續(xù)、勻速、緩慢進(jìn)行,避免因?yàn)楣┝系葐栴}而導(dǎo)致停機(jī)待料。
灌注成樁之后,準(zhǔn)備把鉆機(jī)移動(dòng)起來,對(duì)下一根樁進(jìn)行施工。移動(dòng)之前應(yīng)先對(duì)下一根樁的樁位進(jìn)行清理辨識(shí),確保樁位位置準(zhǔn)確無誤。若鉆頭鉆桿上面附帶泥漿泥土過多時(shí),需將鉆機(jī)鉆桿進(jìn)行清理或者清洗。
對(duì)褥墊層施工時(shí)應(yīng)采用20 t凸塊振動(dòng)碾壓(靜壓),旋耕耙拌合。
針對(duì)CFG樁的施工特點(diǎn)可知,該項(xiàng)工程施工需要的主要材料應(yīng)為水泥、碎石、砂和粉煤灰。根據(jù)工程所處環(huán)境以及設(shè)計(jì)單位對(duì)工程的設(shè)計(jì)和該段工程施工工程量清單,需選用強(qiáng)度等級(jí)為P.042.5普通硅酸鹽水泥123.42 t。在水泥材料使用前,要求實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)人員對(duì)水泥材料進(jìn)行取樣檢測(cè),主要檢測(cè)水泥的凝固時(shí)間、穩(wěn)定性和水泥的強(qiáng)度,作為混合料設(shè)計(jì)配比和生產(chǎn)控制的依據(jù)。灌裝用的碎石粒徑大小要求在20~40mm之間,石料中的雜質(zhì)含量≤5%,根據(jù)工程量計(jì)算使用碎石量為384.38m3,質(zhì)地良好的人工細(xì)砂300.72m3。采用Ⅱ級(jí)粉煤灰,用量53.24 t。根據(jù)其他項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn),為保證CFG樁樁體強(qiáng)度,CFG樁施工材料應(yīng)按照C10混凝土配比要求進(jìn)行施工,并保證混合料施工后28d的強(qiáng)度≥10MPa。使用泵送混合料的坍落度160~200mm,對(duì)混合料的攪拌時(shí)間≥2min。
根據(jù)對(duì)十里鋪?zhàn)蟀杜潘购缥麮FG樁地基處理施工工程量和工作面實(shí)際情況的統(tǒng)計(jì),經(jīng)過與項(xiàng)目生產(chǎn)經(jīng)理溝通確定,對(duì)該項(xiàng)施工項(xiàng)的機(jī)械設(shè)備配置如下:ZF28型號(hào)的CFG樁機(jī)1臺(tái),HZS60型號(hào)的拌和站機(jī)1臺(tái);ZL50D型號(hào)的裝載機(jī)1臺(tái),150KW型號(hào)的發(fā)電機(jī)1臺(tái),混凝土輸送泵車1臺(tái),混凝土罐車2臺(tái)。以上機(jī)械均要求運(yùn)行狀況良好,并在投入使用之前要求操作人員對(duì)機(jī)械狀況進(jìn)行全面檢查,在施工過程中做好機(jī)械的維護(hù)和保養(yǎng)工作。
CFG樁檢測(cè)要求根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2002進(jìn)行檢測(cè)。
檢測(cè)樁身完整性,低應(yīng)變?cè)囼?yàn):總共280根樁,檢測(cè)10%,也就是28根樁,進(jìn)口洞身段檢測(cè)14根,出口動(dòng)身段檢測(cè)14根。檢測(cè)地基承載力:CFG樁全部結(jié)束28 d后,才能進(jìn)行。檢測(cè)總樁數(shù)的0.50%~1%,且≥3根??偣膊?80根,按上限1%計(jì)算也是3根,所以需檢測(cè)3根。
施工過程中的基本要素質(zhì)量控制主要是施工采用原材料的質(zhì)量控制、混合配料的強(qiáng)度質(zhì)量的控制、每根CFG樁內(nèi)投放混合配料數(shù)量和質(zhì)量的控制、灌注時(shí)樁頭的質(zhì)量控制。其中施工中采用原材料的質(zhì)量控制主要是指對(duì)工程中所用的水泥和骨料的規(guī)格、種類及質(zhì)量都要進(jìn)行必要的入倉(cāng)前質(zhì)量檢查檢驗(yàn),檢驗(yàn)符合設(shè)計(jì)要求后方可入庫(kù)使用?;旌吓淞蠌?qiáng)度的控制主要是在施工過程中要嚴(yán)格按照規(guī)定好的配合比進(jìn)行拌合配料,每班次需要進(jìn)行3次的抽樣檢查,檢查的主要內(nèi)容就是混合配料的塌落度,并對(duì)3次檢查結(jié)果制作成1組試件,以備日后檢查使用。對(duì)每根樁投放混合料數(shù)量及質(zhì)量的控制主要是把握對(duì)每根樁施工中投料的數(shù)量不能少于設(shè)計(jì)要求的關(guān)注計(jì)量。灌注時(shí)樁頭質(zhì)量的控制主要是在灌注過程中灌注的混合料需要稍微超出設(shè)計(jì)要求的量,要使混合料灌滿整個(gè)樁桿且有少量溢出。
第一,在旋鉆施工過程中遇到鉆桿擺幅過大或向下旋鉆困難時(shí),需及時(shí)放慢速度或者停機(jī),以免破壞鉆頭鉆桿或者工作作業(yè)面。第二,混合料要按照配比要求拌和均勻,塌落度、攪拌時(shí)間都應(yīng)按照工藝要求參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。第三,泵送混合料時(shí)需現(xiàn)將關(guān)內(nèi)的空間通過氣閥排出,避免在施工灌注混合料時(shí)產(chǎn)生空洞現(xiàn)象,造成質(zhì)量缺陷。第四,當(dāng)混合料灌注滿時(shí),應(yīng)該立即拔管,嚴(yán)格禁止先提管后泵料而造成樁端不飽滿的錯(cuò)誤操作行為,影響CFG樁的樁端承載力。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求地基處理后,復(fù)合地基承載力達(dá)到280 KPa。水泥粉煤灰碎石樁分布在管身段第一節(jié)和第八節(jié)、第二節(jié)和第七節(jié)、第三節(jié)和第六節(jié)基礎(chǔ)部位對(duì)稱布置,總共280根,總長(zhǎng)3080m。褥墊層采用15%水泥土墊層,管身第一節(jié)、第三節(jié)、第六節(jié)、第八節(jié)設(shè)計(jì)寬度為11.10m,設(shè)計(jì)厚度為200mm;管身第二節(jié)、第七節(jié)設(shè)計(jì)寬度為14.40m,設(shè)計(jì)厚度為500mm??偣?17.02m3,可以滿足設(shè)計(jì)施工要求。
[1]鄭建華.CFG成樁質(zhì)量保證施工技術(shù)[J].山西建筑,2010(04).