黃冠彰
摘 要: 樁基作為土建工程建設中的基礎性結(jié)構,其施工質(zhì)量決定著整個土建工程的質(zhì)量及安全,因此,本文從土建樁基施工的角度入手,結(jié)合某工程實例針對土建工程中樁基施工技術應用展開了論述,以期為優(yōu)化土建工程質(zhì)量提供保障。
關鍵詞: 土建施工;樁基礎;技術
【中圖分類號】TU753.3 【文獻標識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.073
1 工程概況
某土建工程占地面積約2.1萬m2,地基所處區(qū)域為飽和軟黏土,土層深度為17.3m,地基土層含水率較大,且強度很弱,實測土層承載力最大數(shù)值≤70KPa,該地基施工難度很大。樁基設計長度為22m,樁孔為φ900mm,間距為300cm,整個工程共設計復合樁約2300根。
該項目現(xiàn)場樁基施工最大的難點在于大型施工機械進場基層土質(zhì)無法承載該設備荷載,因此采用“先對局部地表進行處理,再實施沉井振沖樁施工”的方法開展具體施工,即從施工現(xiàn)場南邊開始進行局部地表(≥100m2加固施工,以便大型機械進場開展局部施工,對于完工的沉井振沖樁區(qū)進行必要的地表處理,以此外基礎向全場擴散開展施工。基于上述施工中的難點,通過專家論證,利用沉井振沖法開展鋼筋混凝土復合樁地基施工具有良好的可行性。
2 樁基設計
2.1 沉井振沖式鋼筋混凝土樁
沉井振沖鋼筋混凝土樁是基于傳統(tǒng)振沖樁+沉井法設計而得到的一種樁體,利用埋設的管井實施土層維護,以確保成樁達到既定的質(zhì)量目標。同時,這種樁基也是利用起重機將振沖設備掉起來,并開啟潛水電機帶動偏心塊,使振沖設備產(chǎn)生高頻振動,同時開啟水泵,利用噴嘴噴射出的高壓水流進行成孔。為防止振沖施工期間軟土層發(fā)生塌孔或變形等問題,開始振沖之前,先埋設管井到樁位頂部,且使管井憑借自重在振沖成孔過程中自然下沉,以達到圍護樁孔的效果,再逐段接長,持續(xù)振沖直到制樁成功。
2.2 設計要點
(1)開始沉井振沖樁施工前,需先做振沖試驗,通過振沖試驗可明確成孔時所需的水流量、水壓、成孔速度及留振時間等等,以便后續(xù)施工。
(2)開始沉井振沖樁的振沖施工之前,需要結(jié)合設計圖紙的要求,提前做上相應的標記及編號,確定好樁位的中心位置。
(3)具體振沖施工的時候,同時開啟振沖設備及水泵,通過試驗確定水壓應≤600KPa,水量應≤500L/min,振沖設備下沉速度應≤5m/min。
(4)實際振沖施工期間,因為樁頂約800mm范圍內(nèi)的樁體質(zhì)量保證比較困難,通常是待樁體施工達到設計標高約100mm時,需進行相應的鑿除處理。
(5)冬季沉井振沖樁基施工的時候,因為現(xiàn)場的表層土會受凍,所以要先對表層土進行破碎后再實施成孔作業(yè),以保障最終的成孔效果。
3 施工技術
該工程中設計的沉井振沖式鋼筋混凝土復合樁有著許多的優(yōu)點,比如:可靠性高、操作簡便、質(zhì)量好、不易塌孔、承載力強及加固效果好等等,不僅能適應地基要求高的項目中,如軟土地基等,而且也能用作樁基中的抗拔樁。
3.1 施工工藝
(1)定位:先將起重機械運至指定樁基處,吊起振沖設備進行對中,并要注意保證設備的穩(wěn)定及垂直,若地面起伏不平,需對基座進行適當調(diào)整,確保水平度。
(2)埋設護筒:提前根據(jù)圖紙設計要求對樁孔中心進行定位,并一一編號,然后開始埋設護筒。埋設的護筒可以對樁孔進行有效固定及保護,以防地表水流進孔中,避免出現(xiàn)塌孔,成孔過程中也可以對振沖方向進行引導。該項目的護筒是選用厚度10mm的鋼板制成的,相對于預制管井而言,前者的內(nèi)徑要比后者外徑大出5cm~10cm,頂面高出地面30cm~50cm,埋設深度大于等于1.8m。
(3)振沖下沉調(diào)試:開啟潛水電機,并帶動偏心塊運轉(zhuǎn),使振沖設備產(chǎn)生高頻振動,同一時間開啟水泵,利用噴嘴噴射出的高壓水流進行成孔作業(yè),初步成孔深度達到0.8m~1.0m,暫停振沖作業(yè),將振沖設備拔出來,觀察成孔情況并根據(jù)實際成孔質(zhì)量做適當調(diào)整。
(4)預制管井埋設:埋設第一段預制管井時,要確保定位精準,且埋設深度要達到0.8m~1.0m,與調(diào)試成孔深度保持一致,做完埋設工作后,要及時對管井位置及垂直度進行檢查,確保無誤差。
(5)振沖下沉:振沖下沉施工時,振沖設備的端頭至少要比預制管井底部低0.5m,使得預制管井能夠憑借自重下沉。若預制管井下沉過程中遇到困難,要暫作停留持續(xù)振動10s~20s做擴孔處理,條件允許的情況下,也可對預制管井頂部施加一定的壓力,促使管井下沉。
(6)預制管井接長:預制管井下沉到頂部和護筒頂部基本上在一個水平面后,實施預制管井接長施工。
(7)繼續(xù)振沖下沉:重復上述(5)~(6)的步驟,直到所有的成孔工作都做完。
(8)做完成孔工作之后,要對樁孔進行適當?shù)那謇怼?/p>
(9)吊放鋼筋籠:做完清孔工作后,開始吊放鋼筋籠,待鋼筋籠就位后,做臨時固定措施。這個過程中要注意依據(jù)地基承載力情況進行鋼筋設置。
(10)灌注混凝土:做完鋼筋籠吊裝施工后,把制作好的混凝土孔口灌進去,并注意要進行分層灌注。
(11)振搗、成樁:控制每層混凝土澆筑厚度在40cm~60cm范圍內(nèi),并分層振搗足夠密實,就這樣從下往上反復進行直到孔口,即完成成樁。
(12)移位:重復上述(1)~(11)步驟,再進行下一根樁的施工。
3.2 技術要點
(1)預制管井采用鋼筋混凝土空心管,每段長度2m,壁厚≥100mm,預制管井內(nèi)徑尺寸應和設計樁尺寸相等。
(2)振沖下沉過程中,水壓控制在500kPa左右,水量控制在300~400L/min,振沖器下沉的速度控制在2~3m/min。
(3)預制管井的接長采用漿錨連接。
(4)混凝土采用細石混凝土,石子粒徑應控制在10~15mm,砂采用粒徑0.3~0.5mm的中粗砂,砂石含泥量均≤2%,混凝土的水灰比應控制在0.45~0.55。
4 效果
該項目通過在軟土地基上進行沉降振沖式鋼筋混凝土復合樁施工,有效增強了原地基的強度及穩(wěn)固性,確保了成樁質(zhì)量,減小了施工風險,經(jīng)專家驗證后,給予高度認可,最終取得預期的施工效果。
5 結(jié)語
綜上,樁基是土建工程中最為基礎的結(jié)構,決定著整個土建工程的質(zhì)量,因此,相關施工單位及技術人員要結(jié)合土建項目建設的實際地質(zhì)條件及土層情況,選擇合適的樁基技術,提高工程施工效率的同時,也可以保證土建工程建設的安全性及穩(wěn)定性,進而為土建行業(yè)穩(wěn)健快速發(fā)展提供保障。
參考文獻
[1] 肖豐偉.樁基施工技術用于土建施工技術的研究[J].四川水泥,2020(9).
[2] 劉于輝.建筑工程土建施工中樁基礎施工技術的應用研究[J].建筑技術開發(fā),2019(21).