李彩霞,童偉偉
(隨州職業(yè)技術(shù)學院 湖北 隨州 441300)
樁基礎(chǔ)使用作為當前高建筑工程的重要內(nèi)項目,對整體施工質(zhì)量以及城市建設具有直接性的影響作用,因此,保障其施工質(zhì)量十分重要,尤其是復雜地質(zhì)條件下。以我國某城市的工程為例,其基坑周長為580m,基坑面積約23000m2,基坑開挖平均深度為14.50m,核心筒電梯井的最大深度為18.50m,基于互聯(lián)網(wǎng)背景下,對其樁基礎(chǔ)施工難點進行分析,為提高施工質(zhì)量探索出有效的施工方案和措施。
對于影響樁基礎(chǔ)施工的因素,可以分為施工因素和自然環(huán)境因素。首先,在自然環(huán)境因素中,主要包含地層和地下水兩部分內(nèi)容,在施工設計中,地層直接影響其參數(shù)大小和施工方法的選擇,例如在卵石層中,循環(huán)鉆進方法的可行性取決于卵石直徑的大小,對于基巖有樁端深入的地區(qū),要根據(jù)施工機械設備性能來選擇施工方法;地下水很容易影響到施工工藝、施工面高程、護壁等方面的要求而且水位面附近很容易發(fā)生砂層塌孔的現(xiàn)象,因此,當?shù)认掠谐袎核臅r候,需要對施工面高程進行考慮,進行泥漿護壁,并同時通過科學合理的泥漿壓力以避免塌孔。
在本工程中,主要以擴展基礎(chǔ)和沖孔灌注樁基礎(chǔ)為主,樁基礎(chǔ)共有197根樁,核心內(nèi)樁徑為2.2m,核心筒外樁徑為1.2m或1.4m,樁長為10~30m,以微風化泥質(zhì)粉砂巖作為樁基礎(chǔ)設計持力層。在工程所在區(qū)域地下有基巖裂隙水和上層滯水覆蓋在基巖裂隙和上部土層中,低矮平地上的地下水位較深。季節(jié)氣候能夠影響到地下水位的變化,其主要由大氣降水組成,而地下水位的埋深通常為0.5~6.2m。
首先,核心筒區(qū)域樁基礎(chǔ)為施工難點之一,在本工程中,核心筒中心區(qū)域設置有22根樁,外圍樁有24根,共46根,在核心筒中心區(qū)域,樁徑為2.2m,樁直徑高于樁距的三分之一,樁基礎(chǔ)施工則采用跳挖方式,以保證施工的安全性。其次,根據(jù)對本工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)勘查,基坑底的地質(zhì)主要以淤泥質(zhì)土和粉細砂為主,因此,樁基布置和沖孔施工成為軟土地基的施工難點之一。再次,由于地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐支護為本工程的主要基坑支護方式,在基坑四角區(qū)域設有2個內(nèi)支撐,基坑底與第二個內(nèi)支撐距離為6.5m左右,因此,在內(nèi)支撐區(qū)域中的沖孔樁施工過程中,大大制約了沖孔樁基的形式和規(guī)格,同時在支撐梁底下,為樁鋼筋籠的吊裝下放增加了很大的施工難度。最后,本工程的沖孔灌注樁持力層主要以微風化巖為主,在本工程的施工設計中,樁端進入微風化巖的平均深度將近10cm,深度較大,很容易增加其預留時間,引發(fā)塌方等現(xiàn)象;加上工程的工期較緊,使用的施工機械設備加多,在一定程度上增加了工程的管理難度。
對于核心筒區(qū)域,由于其樁距較小,為樁直徑3倍以下,因此,在進行核心筒區(qū)域沖孔施工時,采用分批跳挖的方式,其中樁施工采取跳挖的方式,根據(jù)本工程的實際施工狀況,主要從出土口活動區(qū)兩側(cè)及其前方兩側(cè)進行樁孔開挖。對于內(nèi)支撐區(qū)域,根據(jù)本工程中基坑的內(nèi)支撐設置,要避免施工機械設備與基坑中內(nèi)支撐常衡碰撞。因此,本次工程施工采用的沖孔樁基都進行了改裝,使其高度低于第2到內(nèi)支撐與基地坑高度之間的距離,以滿足施工要求。
在實際施工現(xiàn)場中,其西北角和東南角以淤泥質(zhì)土層為主,西南角則以粉細砂土層為主,土層的內(nèi)支撐有限,大大降低了沖樁機的穩(wěn)定性,無法滿足沖樁機的施工要求,增加了軟弱土層樁基沖孔的難度。因此,為了有效提高沖孔施工質(zhì)量和效率,首先要換填該區(qū)域距表層約40cm的土層,并合理調(diào)節(jié)生產(chǎn)要素。然后以基坑南面支撐梁的中心區(qū)域為車道,便于施工機械設備移動。在軟弱土層施工中,由于其承載力有限的特點,必須要合理規(guī)劃混凝土泵車的運輸路線,并使用磚渣鋪填其路線,保證樁機運輸?shù)姆€(wěn)定性。此外,還要對起重機的運輸進行施工銜接,有效保證軟弱土層沖孔施工的節(jié)點。
在本工程中,首先要使用水準儀對護筒頂高程進行測量,保證鋼筋籠的大小符合設計要求;然后使用35t履帶式起重機進行雙吊點吊裝鋼筋籠,以保證吊裝過程中受力的均勻性;在其下放過程中,要垂直對準孔位,最后再輕緩放入,完成鋼筋籠的吊裝。由于本工程樁長問題,可以分段進行鋼筋籠的加工,每段長度在6m之內(nèi),然后將吊環(huán)設置在鋼筋籠周圍的縱筋上,并使吊環(huán)與鋼筋籠上端的距離保持在500mm左右,待第1段鋼筋籠完全吊放至樁孔之后,使用吊環(huán)將其固定,在通過起重機吊裝第2段鋼筋籠,將其放置在第1段的上方,并及時進行焊接,最后,待焊接部位冷卻至相應的強度之后,使用工字鋼吊放第2段鋼筋籠至樁孔內(nèi),以下重復以上步驟,直至完成鋼筋籠施工為止。
首先在清孔過程中,當鉆孔達到相應的深度之后,使用清孔鉆頭進行施工。在此過程中,需要持續(xù)更換泥漿至水下混凝土建筑為止。在沖孔樁清空方式中,撈渣清孔方法較為常用,在此過程中可以一邊向孔內(nèi)注水一邊撈渣,使孔內(nèi)水頭高度保持在1.5~2.0m范圍內(nèi),避免塌孔事故的發(fā)生。與此同時,要對孔底沉渣厚度和沖洗液的含渣量進行實時監(jiān)控,直到孔底沉渣滿足相關(guān)規(guī)定后(即沖洗液含渣量小于4%)停止清孔工作。在地下混凝土灌注之前,要保證孔底內(nèi)500mm的泥漿密度不超過1.25,含砂率低于8%,黏度在28s以內(nèi)。對于水下混凝土澆灌施工,主要采用商品混凝土一次性完成澆筑作業(yè)。由于本工程施工面積有限,施工流程復雜,在混凝土澆灌作業(yè)中直接使用混凝土泵車進行施工;對于支撐梁區(qū)域的混凝土監(jiān)管,采用天泵進行混凝土的輸送和澆灌。
綜上所述,樁基礎(chǔ)施工作為復雜地質(zhì)工程的重要部分,在核心筒區(qū)域、內(nèi)支撐區(qū)域和軟土地基的沖孔施工以及鋼筋籠吊裝等施工項目中存在著很大的施工難度,施工單位需要根據(jù)施工場所的實際情況,具有針對性的制定一系列的沖孔施工優(yōu)化措施進行實施,提高其施工質(zhì)量,并對鋼筋籠吊裝、清孔以及混凝土澆灌等施工流程進行完善,使復雜地質(zhì)條件下的樁基礎(chǔ)工程能夠保證其質(zhì)量和施工效果,從而進一步提高我國工程建設的施工效率。