擠擴支盤樁在寧波繞城高速公路橋梁施工中的應(yīng)用

摘要:本文結(jié)合工程實例，通過SMA瀝青混合料的組成設(shè)計和各種試驗數(shù)據(jù)分析，確定各種規(guī)格礦料與瀝青的組成比例，找出SMA瀝青混合料的最佳組合;并對城市道路SMA路面施工工藝進行了詳細闡述。

關(guān)鍵詞:橋梁基礎(chǔ);擠擴支盤;施工方法

中圖分類號:U443.15+9

文獻標(biāo)識碼:B

文章編號:1008-0422(2009)12-0144-01

1前言

擠擴支盤樁是一項仿生學(xué)的發(fā)明，其受力機理明確，它采用支盤擠擴機械，根據(jù)地質(zhì)情況在硬土層中通過液壓擠擴，對各分支和承力盤周圍土體施以三維靜壓，擠擴支盤樁空腔，經(jīng)擠密的周圍土體與空腔內(nèi)灌注的砼樁身、支盤緊密地結(jié)合為一體，發(fā)揮了樁土共同承力作用形成擠擴支盤樁。該技術(shù)能充分利用地基承載土層，在有效地減小樁徑和樁長的同時大幅度提高樁的承載力，并減少樁體沉降量。與傳統(tǒng)的砼灌注樁相比它具有如下的特點和優(yōu)點:

1.1 能充分利用樁身上下各部位的硬土層，從而改變了普通等直徑鉆孔灌注樁(以下簡稱直孔樁)的受力機理。變摩擦端承樁，這樣的樁基礎(chǔ)會使建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定耐震，沉降變形更小。一般說來，直孔樁的破壞形式為剪切刺入型，而擠擴多支盤樁則為漸進壓縮型;

1.2擠擴支盤樁是一種較好的樁型，與直孔樁相比，有顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。其單方混凝土承載力為相應(yīng)的直孔樁的2倍以上;

1.3成樁工藝適用范圍廣，即適用于泥漿護壁成孔工藝、干作業(yè)成孔工藝、水泥注漿護壁成孔工藝和重錘搗擴成孔工藝等;

1.4適應(yīng)性強，可在多種土層中成樁，不受地下水位高低限制，可根據(jù)承載力的需要，充分利用硬土層，采用增設(shè)分支和承力盤數(shù)量以提高以提高單樁承載力(豎向抗壓承載力、水平承載力、抗拔承載力)、樁身穩(wěn)定性以及抗震性能。

1.5具有顯著的低公害性能，與打入式預(yù)制樁相比，施工低噪音、低振動;與普通泥漿護壁直孔樁完成的等值承載力相比，成孔后排泥(土)即泥漿排放量顯著減少;

1.6產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益。擠擴支盤樁單方承載力是普通灌注樁的2倍以上。且由于單樁承載力大，在荷載相同的情況下，可比普通灌注樁縮短樁長、減小樁徑或者減少樁數(shù)，乃至減小承臺尺寸，因此能節(jié)省投資、縮短工期。通?？梢怨?jié)約基礎(chǔ)費用約20%，縮短工期25%左右。

1.7變徑支盤樁，樁上部直徑大滿足樁水平承載力要求，樁下部直徑小，盤環(huán)面積大，樁承載力相對普通支盤樁更大，同時節(jié)省砼用量。

2工程概況

基于變徑擠擴支盤樁的特點和優(yōu)點，也為進一步的推廣該技術(shù)在公路橋梁施工中的實際應(yīng)用，確定寧波市繞城高速公路東段東錢湖互通和五鄉(xiāng)互通中部分橋梁樁基礎(chǔ)采用變徑擠擴支盤技術(shù)。

工程區(qū)域地形較平緩，分布在寧波平原上，主要屬濱海淤積平原區(qū)，上部為第四系亞粘土、淤泥、淤泥質(zhì)亞粘土等，厚度在20-38m左右，高含水量，高壓縮性，工程力學(xué)性質(zhì)差;中部亞粘土、砂礫石等，中-低壓縮性，工程力學(xué)性質(zhì)較好;下伏基巖為白堊紀金華組(K2J)粉砂巖、砂礫巖、砂巖，上侏羅紀西山頭組(J3X)凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r等，該區(qū)域工程地質(zhì)性質(zhì)較好，承載力較高。按地層形成時代劃分地層組，分為17個工程地質(zhì)層，48個工程地質(zhì)亞層，主要工程地質(zhì)層為:根據(jù)成盤機理及所用設(shè)備存在適于成盤的底層。經(jīng)勘測判定在地表20m范圍以內(nèi)飽和亞砂土，在抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度時不會產(chǎn)生地震液化影響。

樁基類型如下:工程樁為Ф1000/1200、Ф1200/1500變樁徑支盤樁，總樁數(shù)為270根，其中Ф1000/1200變樁徑支盤樁202根、Ф1200/1500變樁徑支盤樁68根。具體分布如下:東錢湖互通46根Ф1000/1200，20根Ф1200/1500;五鄉(xiāng)互通156根Ф1000/1200，48根Ф1200/1500。樁基C25砼量約為15823m3。

3變徑支盤樁設(shè)計方案

根據(jù)樁所在的地質(zhì)情況共采用五種樁基類型，分別為兩至四個盤加一個預(yù)設(shè)盤或支，支盤樁在樁頂以下15m處變徑，1.5m樁徑變?yōu)?.2m，盤直徑2.5m，盤間距6m;1.2m樁徑變?yōu)?.0m，盤直徑1.9m，盤間距5m。底盤中心距樁底2m。預(yù)設(shè)盤或支用于承載力安全儲備。變徑處主筋根數(shù)不變，鋼筋直徑由25mm變?yōu)?2mm，上下3m范圍內(nèi)箍筋間距加密至10cm。

4變徑支盤樁施工工藝流程

支盤樁的施工工藝為:施工準(zhǔn)備-成孔-支盤-清孔-下鋼筋籠-灌注砼-檢查驗收(見圖)。

5變徑支盤樁施工、檢測要點

5.1變徑控制

當(dāng)鉆孔深度至設(shè)計標(biāo)高時，測量孔外上余鉆桿長度，以計算孔內(nèi)下入鉆具長度，并以測錘復(fù)測孔深。

a、當(dāng)鉆進接近變徑深度時，對鉆機機位的平穩(wěn)狀況、水平度進行復(fù)檢、調(diào)整

b、當(dāng)鉆進達到變徑深度時，將鉆具全部提出孔口

c、將鉆盤向后滑移，此時機架保持原位

d、安裝變徑鉆頭，轉(zhuǎn)盤向前滑移復(fù)位

e、測量同心偏差，并調(diào)整至允許值內(nèi)

f、連接鉆具，按施工要求進行正常鉆進

d、終孔驗收

終孔驗收應(yīng)在機組人員自檢合格并由質(zhì)檢人員復(fù)驗的基礎(chǔ)上，會同業(yè)主及監(jiān)理代表共同驗收，并在有關(guān)施工記錄上簽字認可。

5.2 支盤施工、檢測要點

擠擴支盤施工

每次擠擴支盤時，弓壓臂壓出或回收過程，要求認真讀取表壓值、設(shè)備起浮高度、孔口泥漿下降高度、起止時間等，及時根據(jù)有關(guān)規(guī)程內(nèi)容進行對照判別，發(fā)生異常應(yīng)及時停機，查明情況，正確處理。

每擠擴成型一個承力盤后，應(yīng)及時補充泥漿，保持水頭高度，但不得注清水。成孔后遇有縮頸、坍孔或流砂時，會造成投放設(shè)備困難，應(yīng)終止操作，提出支盤成型機，妥善處理后，再繼續(xù)擠擴支盤成型。

承力盤成型機離孔后，立即補充泥漿，保持水頭壓力。

擠擴成型支盤完成后，在崗人員應(yīng)對設(shè)備清理檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

支盤樁檢驗

支盤成型擠擴首次壓力值

檢驗方法:觀測、檢查記錄壓力表值，觀察檢查和檢查施工記錄。

支盤成型機上升情況

檢驗標(biāo)準(zhǔn):支盤成型機有明顯上升。

檢驗方法:觀測記錄支盤成型機上升值。

成盤直徑

檢驗標(biāo)準(zhǔn):盤徑按圖紙要求。

檢驗方法:井徑儀。

6結(jié)束

擠擴支盤樁技術(shù)在寧波繞城東段的應(yīng)用是在2006年浙江省交通廳超長灌注樁研究課題、本工程實驗研究基礎(chǔ)上的擴大應(yīng)用項目。為實現(xiàn)寧波地區(qū)交通工程的節(jié)能減排和樁基安全性的提高，本工程為科研性應(yīng)用。施工期間對支盤樁技術(shù)進行了系統(tǒng)性的完善和總結(jié)，為支盤樁技術(shù)在交通行業(yè)的推廣創(chuàng)造條件，有力地推動交通工程領(lǐng)域的節(jié)能減排工作。