軟基路基處理沉管灌注樁施工工藝

摘要:文章結(jié)合軟土地基基地處理——沉管灌注樁施工過程及質(zhì)量通病,對施工過程所產(chǎn)生的擠土效應(yīng)進(jìn)行了分析,認(rèn)真總結(jié)并優(yōu)化施工方案及施工工藝,為以后同類地基及樁基施工提供參考。

關(guān)鍵詞:軟基路基;沉管灌注樁;施工工藝;基地處理

中圖分類號:U448

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1009-2374(2009)19-0164-02

一、工程概況

本合同段軟基處理采用段長度1.535km,其中采用沉管灌注樁(φ377)處理段長度為400m;處理深度為11～15m。合同段共計51611m。

二、施工準(zhǔn)備

(一)施工場地

1.清表:先清除地表樹木、草皮等雜物,挖除15～30cm厚的腐植土。

2.整平:清表工作完成后報監(jiān)理工程師檢查,經(jīng)檢查合格后方可進(jìn)行場地整平。

3.回填:整平后回填一層宕渣?；靥顦?biāo)高同設(shè)計原地面線高度,且設(shè)2%～4%的橫坡度,以便排水,回填完成后做壓實處理。

(二)設(shè)備選擇

采用DZ-90型電動振動沉管機(jī)。DZ-90型電動振動沉管機(jī)的主要組成部件有樁架框架、絞車、滑輪組、電動振動錘、樁管、吊斗、底盤等,主要技術(shù)性能指標(biāo):行走速度:96m/h;激振力:429～697kN;適用樁長:20m以內(nèi);容許抗拔力:240kN。

三、試樁

(一)試樁目的

1.選擇合理的施工方法和機(jī)具設(shè)備。

2.根據(jù)樁的設(shè)計承載力,確定樁的入土深度。

3.確定合理的拔管速度和充盈系數(shù)。

(二)試樁數(shù)量

在相同的地質(zhì)條件下,試樁根數(shù)取設(shè)計數(shù)量的1%,且不少于2根。

(三)試樁方法

1.在軟基段上根據(jù)設(shè)計文件和地質(zhì)條件合理選擇試樁的位置,并機(jī)具就位。

2.采用單打法進(jìn)行沉樁作業(yè),作業(yè)過程中根據(jù)沉管速度和電流變化確定地層地質(zhì)變化情況。

3.沉管至持力層標(biāo)高或設(shè)計標(biāo)高后,根據(jù)沉管時確定的地層地質(zhì)變化情況,初步擬定拔管速度。在拔管過程中及時測定推算各種地層中混凝土的充盈系數(shù),在不能滿足要求時及時采取補(bǔ)救措施。

(四)試樁檢驗

試樁施工完成后,根據(jù)試樁確定的施工工藝和參數(shù)進(jìn)行沉管樁的施工。

四、施工順序及注意事項

沉樁順序:考慮沉管灌注樁施工過程中的擠土效應(yīng)(沉管灌注樁施工過程中由于擠壓土體及振動造成含水量飽和土體的液化,土體受擠壓逐漸密實,土體顆粒間的氣體及空隙水大量排走,在大面積樁體施工過程中土體受壓,樁體周圍的土體大面積隆起現(xiàn)象),施工時主要采用從中向外、隔排跳打的原則,否則,由于沉管灌注樁施工過程中所造成的擠土效應(yīng),部分樁基已施工完成,該部分土體較為緊密,如果再在其周圍振動施工時,沉管樁機(jī)振動下沉、擠壓、混凝土灌注及振動灌注上拔過程對部分土體又產(chǎn)生了擠壓作用,迫使土顆粒間隙繼續(xù)縮小,由于該擠壓力無法使土顆粒間隙繼續(xù)縮小時將會使周圍土體快速往壓力較小方向擴(kuò)展(土體可擴(kuò)展方向有三種情況,即周圍;向下;向上)。由于周圍已加固土的體顆粒較為緊密,基本無法繼續(xù)擠壓,所以往周圍擴(kuò)展的可能性較小;基地持力層土體顆粒緊密,所以擴(kuò)展的可能基本沒有;被擠壓土體形成向上擴(kuò)展的趨勢。該結(jié)果所造成的土體上隆對已施工強(qiáng)度較低的樁基造成的擠壓及上拔可能會形成縮頸,甚至斷樁等質(zhì)量事故的發(fā)生,所以先施工中間一排樁,然后再向兩側(cè)施工。施工時應(yīng)采用調(diào)排、跳行法施工。兩側(cè)應(yīng)采用逐排沉樁的方法,沉樁過程中要邊退邊打,避免樁機(jī)移動時擾動已施工的樁位。

五、施工方法及工藝流程

(一)設(shè)置樁尖和樁管

按照施工放樣的樁位中心,先設(shè)置預(yù)制鋼筋混凝土樁尖。樁架安裝必須水平,樁管應(yīng)垂直套入樁尖,二者在同一軸線上。

(二)沉管

在振動沉管過程中,不得有偏心,并隨時檢查預(yù)制鋼筋混凝土樁尖有無破損,樁管有無偏移或傾斜,若有上述情況應(yīng)立即糾正。樁管內(nèi)不允許進(jìn)入水或泥漿,當(dāng)有水或泥漿進(jìn)入時,應(yīng)灌入1.5m高的封底混凝土后再開始沉樁。

(三)灌注混凝土

每次向管樁內(nèi)灌注混凝土?xí)r應(yīng)盡量多灌,用長樁管打短樁時,混凝土可一次灌足;打長樁時第一次灌入樁管的混凝土應(yīng)盡量灌滿。第一次拔管高度應(yīng)控制在能容納第二次所需要灌入的混凝土量為限,不宜拔得太高。在拔管過程中應(yīng)設(shè)專人用測錘檢查管內(nèi)混凝土面的下降情況。

(四)拔管

開始拔管時,應(yīng)測得混凝土確已流出樁管后,才可進(jìn)行繼續(xù)拔管。由于采用了預(yù)制樁尖振動沉入的樁管,應(yīng)先振5～10秒再開始拔管,邊振邊拔。每上拔1m,應(yīng)停拔并振動5～10秒。如此反復(fù)操作至樁管全部拔出。拔管速度應(yīng)控制在0.8m/min以內(nèi)。

六、施工控制要點

1.施工前應(yīng)復(fù)核測量基線、水準(zhǔn)基點和樁位。樁基軸線的定位點及施工地區(qū)附近所設(shè)的水準(zhǔn)點應(yīng)設(shè)置在不受樁基施工影響的地方。

2.沉樁設(shè)備就位后必須平正、穩(wěn)固,確保在施工中不發(fā)生傾斜、移動。為準(zhǔn)確控制沉樁深度,應(yīng)在機(jī)架或樁管上標(biāo)志醒目的深度標(biāo)記。樁身必須垂直。應(yīng)在機(jī)架上相互垂直兩面上分別設(shè)置兩個0.5kg重的吊線錘,并劃上垂直線。

3.沉管灌注樁施工中,應(yīng)注意觀察樁頂和地面有無隆起及水平位移情況,并應(yīng)及時研究,采取措施。

4.沉樁過程中樁突然下沉困難或不能下沉?xí)r,可能樁尖損壞或遇到地下障礙物,應(yīng)及時將樁管拔出,進(jìn)行研究處理后,重新插入進(jìn)行施工。

5.檢查成孔質(zhì)量合格后應(yīng)盡快灌注混凝土。在灌注過程中應(yīng)用測錘測定混凝土的灌注高度,以檢查灌注質(zhì)量。灌注充盈系數(shù)不得小于1。

6.加強(qiáng)施工管理,密切注意樁身混凝土有無發(fā)生縮頸及斷樁等現(xiàn)象,若有發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即采取反插法或復(fù)打法及時處理。

參考文獻(xiàn)

[1]軟基路基施工技術(shù)指南[S].

作者簡介:陸維軍(1974-),男,甘肅會寧人,中鐵一局一公司工程師,研究方向:施工管理。