微型鋼管混凝土樁加固軟弱地基

司敏建+王江蘭

摘要：微型樁是一種采用壓漿成樁的灌注施工技術(shù)，在邊坡工程中得到廣泛的應(yīng)用。本文在介紹微型樁的定義、對其特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)之上，結(jié)合T76L邁式微型樁的施工參數(shù)以及施工過程中需要控制的技術(shù)要點(diǎn)對微型樁的施工工藝以及防侵蝕措施等進(jìn)行了較為詳細(xì)的論述和分析，以期給從事微型樁施工的工作人員起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：地基 ?微型樁 ?混凝土

1 概述

隨著我國工程建設(shè)的不斷發(fā)展，軟弱地基加固處理在工程項(xiàng)目中大量出現(xiàn)，并且成為工程項(xiàng)目中必須解決的重大問題。傳統(tǒng)的深層軟基處理有高壓旋噴樁、攪拌樁、CFG樁、打入樁等，由于施工現(xiàn)場地質(zhì)、場地及設(shè)計(jì)方面的特殊考慮，傳統(tǒng)軟基處理方式會(huì)受到制約，進(jìn)而無法施工。為滿足工程建設(shè)對地基強(qiáng)度的要求，需采用新型的軟基處理方式與新施工技術(shù)。

2 工法特點(diǎn)

①施工方便。所需施工設(shè)備小而靈活，對施工場地要求較小，尤其適用于施工條件及空間受限制的地方。②安全可靠，對既有構(gòu)筑物影響小。施工時(shí)樁孔孔徑小，因而對基礎(chǔ)和地基土幾乎都不產(chǎn)生附加應(yīng)力，施工時(shí)對既有橋臺(tái)構(gòu)筑物的穩(wěn)定影響小。③穿透能力強(qiáng)，能在地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜的環(huán)境中施工。能穿透各種障礙物，適用于各種不同的地質(zhì)條件。④布樁形式靈活。根據(jù)實(shí)際情況的需要可以采用垂直、斜布、成排布置、交叉成網(wǎng)狀的多種布置型式。其中網(wǎng)狀布置體系由于具有良好的承載能力，單樁也能夠承受較大的拉、壓、剪及彎曲應(yīng)力。⑤樁體體積小，結(jié)構(gòu)合理，造價(jià)低廉，施工周期短。

3 適用范圍

適用于各種工程建設(shè)項(xiàng)目中軟弱地基加固處理，尤其是地質(zhì)情況復(fù)雜，緊鄰既有構(gòu)筑物受施工條件及施工空間制約的地方。

4 工藝原理

微型鋼管混凝土樁是通過一定的方法或手段在地基中先成孔，再在孔中打入設(shè)計(jì)所要求的鋼管，在鋼管中下放鋼筋籠，注漿形成一定直徑的剛性樁體。微型鋼管樁復(fù)合地基是在注漿形成鋼管樁體的過程中，通過鋼管四周的透漿孔對樁周土體進(jìn)行注漿，這樣樁壁與樁周土之間的空隙會(huì)被水泥漿填充，從而使樁側(cè)與樁周土接觸良好，鋼管混凝土樁與樁周土共同受力，形成“剛性復(fù)合地基”。

5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

5.1 施工工藝流程如圖1所示

5.2 施工工藝要點(diǎn)

5.2.1 施工準(zhǔn)備 施工中所需各種材料、機(jī)具、設(shè)備等就位，以保證施工順利進(jìn)行。

5.2.2 測量定位 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及要求準(zhǔn)確測量定位，保證樁位偏差及樁頂高程滿足設(shè)計(jì)要求。

5.2.3 潛孔錘偏心鉆機(jī)就位 潛孔錘跟管鉆機(jī)安放在設(shè)計(jì)的樁位上，并保持垂直，施工時(shí)采用水平尺進(jìn)行檢查，允許傾斜度不得大于1.0%。

5.2.4 潛孔錘偏心鉆機(jī)跟管作業(yè) 由于路基本體已填筑完畢，且路基本體下有一定厚度的混凝土層，需要利用偏心鉆頭邊下鉆邊跟進(jìn)護(hù)筒套管，直至穿透路基本體及基底回填混凝土層，保證地質(zhì)鉆機(jī)成孔作業(yè)時(shí)可順利通過混凝土層，同時(shí)利用護(hù)筒套管保護(hù)路基本體不受施工影響及防止路基本體發(fā)生塌孔現(xiàn)象。

5.2.5 地質(zhì)鉆機(jī)成孔 在護(hù)筒套管上架設(shè)XY-100型地質(zhì)鉆機(jī)，保證鉆機(jī)底座水平，鉆桿垂直，鉆進(jìn)過程中對鉆桿進(jìn)行測量，保證鉆桿傾角在1%以內(nèi)。

鉆機(jī)深鉆時(shí)要注意，由于計(jì)劃施工長度25m，鉆桿必須幾次搭接，隨孔深的增長，旋轉(zhuǎn)推進(jìn)需要對回轉(zhuǎn)扭矩、沖擊力及推力進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)，尤其是推力要嚴(yán)格控制，不能過大。

5.2.6 液壓振動(dòng)錘沉管 為了保證鋼管與樁周土有良好的接觸，地質(zhì)鉆機(jī)成孔孔徑略小于鋼管直徑，且地質(zhì)鉆機(jī)在軟弱地基中成孔后會(huì)略有縮孔，需使用液壓振動(dòng)錘將鋼管打入孔內(nèi)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。鋼管底端加工閉口樁尖，防止沉管過程中地下泥土、砂等進(jìn)入鋼管內(nèi);沉管過程中利用錘球隨時(shí)檢查鋼管垂直度，并隨時(shí)調(diào)整，保證鋼管樁垂直度小于1%。根據(jù)設(shè)計(jì)樁長配備鋼管，嚴(yán)格控制鋼管頂標(biāo)高，保證鋼管樁設(shè)計(jì)樁長。

5.2.7 拔除護(hù)筒套管 拔除護(hù)筒套管，護(hù)筒套管拔出后經(jīng)整理循環(huán)使用。

5.2.8 安放鋼筋籠 鋼筋籠的制作根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作，每段鋼筋籠的長度可以視現(xiàn)場條件和機(jī)具的吊放能力而定。鋼筋籠的接頭可采用綁扎或焊接，其搭接長度應(yīng)符合規(guī)范要求。由于微管樁的直徑均較少，故保護(hù)層取1.5-2.0cm，對于特殊要求另作處理。鋼筋籠下放后固定于鋼管孔口，防止孔內(nèi)注漿時(shí)鋼筋籠上浮。

5.2.9 灌注高強(qiáng)度混合材料成樁 由于微型鋼管樁孔徑較小，普通的混凝土在澆筑過程中會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，不能滿足強(qiáng)度要求。因此微管樁內(nèi)采用灌注高強(qiáng)度混合材料成樁，混合材料采用孔道壓漿劑作為早強(qiáng)材料，水泥、孔道壓漿劑、水按照1：0.11：0.367拌制，水膠比0.33。

6 施工材料及機(jī)具設(shè)備

6.1 施工人員 本工法施工人員配備見表1：

6.2 施工材料 本工法中使用的鋼管為地質(zhì)鉆探專用無縫鋼管，連接采用內(nèi)螺紋接頭，地質(zhì)套管可跟管作業(yè)。

6.3 機(jī)具設(shè)備 本工法的主要施工機(jī)具見表2：

7 質(zhì)量控制措施

①開工前組織施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，施工中根據(jù)工程要求召開質(zhì)量管理專題會(huì)議。②隨時(shí)檢查施工記錄，對照施工工藝對每根樁進(jìn)行質(zhì)量評定。對不合格的樁，根據(jù)具體情況補(bǔ)救措施。③根據(jù)要求進(jìn)行樁基檢測。

8 安全措施

嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，并特別注意以下幾點(diǎn)：①禁止非操作人員上機(jī)操作。②崗上人員必須堅(jiān)守崗位，夜間作業(yè)應(yīng)有照明。③建立機(jī)械設(shè)備定期檢查，保養(yǎng)制度。④現(xiàn)場臨時(shí)用電不得私拉亂接，必須由專業(yè)電工進(jìn)行作業(yè)。⑤現(xiàn)場施工用電嚴(yán)格實(shí)行“一機(jī)一閘”的安全配置要求。⑥鉆孔機(jī)械在進(jìn)行正常的樁位轉(zhuǎn)移時(shí)，必須要有專人指揮吊裝，以確保施工機(jī)械和作業(yè)人員的安全。

9 環(huán)保措施

①堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)、施工、使用統(tǒng)籌規(guī)劃、同步運(yùn)行。②潛孔錘偏心鉆機(jī)在作業(yè)過程中易產(chǎn)生揚(yáng)塵，制定操作規(guī)程及采取灑水降塵措施。③壓漿流出的廢漿，清洗機(jī)械廢水等，集中回收統(tǒng)一處理，不得排放到農(nóng)田，污染稻田。④施工產(chǎn)生的廢棄物、建筑垃圾禁止隨意亂丟污染環(huán)境，進(jìn)行統(tǒng)一管理，集中堆放，再運(yùn)至環(huán)保部門指定地點(diǎn)填埋處理。

10 效益分析

本工法操作簡單，易于掌握，可在特定的施工條件下快速完成地基加固處理。潛孔錘跟管作業(yè)每2小時(shí)完成1根護(hù)管跟進(jìn)作業(yè)，地質(zhì)鉆機(jī)每4小時(shí)成孔1根，挖掘機(jī)液壓振動(dòng)錘1小時(shí)沉管1根，完成每根微型鋼管混凝土樁總用時(shí)8小時(shí)。

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