高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝探討

(中國(guó)五環(huán)工程有限公司，湖北 武漢 430223)

目前，國(guó)內(nèi)外大型低溫儲(chǔ)罐普遍采用高承臺(tái)灌注樁，施工工藝通常采用灌注樁和短柱分兩次施工的工藝(簡(jiǎn)稱傳統(tǒng)施工工藝)，即第一步先施工地下灌注樁部分，然后進(jìn)行開(kāi)挖土方、破樁頭、樁檢測(cè)工作；第二步施工地上短柱部分(二次接樁)。

高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝是將上述分兩次施工的地下灌注樁與地上短柱的混凝土澆筑工作不間斷(不留施工縫)一次澆筑成型，在保證灌注樁施工質(zhì)量的前提下，對(duì)提高人工和機(jī)械的施工工效、縮短施工工期有非常顯著的效果。

1 高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝流程

高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝流程

2 打樁施工順序安排

根據(jù)LNG儲(chǔ)罐樁位平面布置圖和圓形高承臺(tái)基礎(chǔ)的特點(diǎn)，高承臺(tái)灌注樁要求打樁施工順序必須是從中間向外側(cè)逐步進(jìn)行施工，未施工的樁不能遺留在中間位置，否則打樁機(jī)無(wú)法進(jìn)入中間施工。

3 高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝的優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)施工工藝相比，高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝有諸多優(yōu)點(diǎn)。

(1)地下灌注樁與地上短柱不留施工縫，混凝土一次澆筑成型，避免了灌注樁與短柱部位的“爛根”，增強(qiáng)了樁與短柱的抗震性能和混凝土耐久性，縮短了施工工期。

(2)地下灌注樁與地上短柱鋼筋采用貫通筋，省去了搭接頭，節(jié)約了鋼筋和人工費(fèi)用，同時(shí)避免了此部位鋼筋搭接頭對(duì)結(jié)構(gòu)受力的不利影響。

(3)地下灌注樁與地上短柱的混凝土澆筑全部采用汽車泵送灌注，利用已有的臨時(shí)施工道路作為汽車泵站位，避免了混凝土罐車進(jìn)入軟弱的打樁場(chǎng)地，節(jié)約了場(chǎng)地地基臨時(shí)處理費(fèi)用，同時(shí)避免了打樁場(chǎng)地機(jī)械設(shè)備進(jìn)出的擁堵現(xiàn)象，提高了機(jī)械設(shè)備使用效率。

(4)施工過(guò)程減少了土方開(kāi)挖、破樁頭、鋼筋搭接焊接、二次接樁等中間工序，提高了人工和機(jī)械的施工工效，節(jié)省了鋼筋焊條、樁頭混凝土等材料，大大節(jié)省了施工成本，縮短了施工工期，避免了后期樁頭處理給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的不利影響。

(5)高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝實(shí)現(xiàn)了樁基施工與清理場(chǎng)地、場(chǎng)地回填壓實(shí)同步施工作業(yè)，提高了施工效率，縮短了施工工期。

4 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝與傳統(tǒng)施工工藝的施工質(zhì)量控制方法基本一致，但必須加強(qiáng)對(duì)如下施工過(guò)程的質(zhì)量控制。

4.1 樁位控制措施

采取一次測(cè)放三次校核(樁位一次定位測(cè)放、護(hù)筒安裝結(jié)束后進(jìn)行第一次校核、鋼筋籠安裝完成進(jìn)行第二次校核、短柱模板安裝完成進(jìn)行第三次校核)，確保樁和短柱中心偏差滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

4.2 沉渣控制措施

(1)控制泥漿參數(shù)，減少泥漿含砂量，保證旋挖成孔過(guò)程中的護(hù)壁泥漿必須是從泥漿池經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后輸送而來(lái)。

(2)灌注混凝土過(guò)程中回收的泥漿，必須先進(jìn)入泥漿回收池，然后經(jīng)過(guò)泥漿凈化設(shè)備進(jìn)行除砂處理，再進(jìn)入泥漿池檢驗(yàn)備用。

(3)灌注混凝土前，檢查樁孔沉渣厚度，若不合格則進(jìn)行再次清孔，確保沉渣厚度滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

4.3 高承臺(tái)灌注樁與短柱一次澆筑質(zhì)量控制

(1)混凝土澆注至地面標(biāo)高后，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)鼗炷脸?，排擠浮漿直到有新鮮混凝土流出，確保護(hù)筒全部拔出后，混凝土高于自然地面。

(2)護(hù)筒全部拔出之前，必須將護(hù)筒周圍泥漿及被污染擾動(dòng)的混凝土清理干凈，露出新鮮地表土，形成一個(gè)水平面，為后續(xù)短柱模板提供支撐面。

(3)對(duì)灌注樁臨近地面部分混凝土密實(shí)度進(jìn)行控制，為防止這段區(qū)域混凝土密實(shí)度不夠，混凝土灌注完畢拔出護(hù)筒后，對(duì)地面下2 m范圍內(nèi)灌注樁，用振搗棒靠近鋼筋籠附近進(jìn)行振搗，確保密實(shí)度。

(4)當(dāng)模板支撐面具有一定承載力后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行上部模板安裝、找正、找平、地錨加固模板、檢查驗(yàn)收，并確保結(jié)合面混凝土初凝前澆筑上部混凝土。

4.4 短柱混凝土表觀質(zhì)量控制

(1)模板使用前，應(yīng)打磨清理，涂刷脫模劑。

(2)短柱混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)分層澆筑，振搗、快插、慢拔，直到氣泡全部冒出，頂部見(jiàn)浮漿返上為止。

(3)拆模時(shí)間要大于24 h，防止缺棱掉角現(xiàn)象發(fā)生，影響表觀質(zhì)量。

(4)拆模后，及時(shí)噴涂養(yǎng)護(hù)劑并包裹塑料薄膜保護(hù)，防止泥漿污染。

4.5短柱混凝土澆筑標(biāo)高控制

按短柱嵌入承臺(tái)的設(shè)計(jì)高度，嚴(yán)格控制短柱混凝土澆筑標(biāo)高偏差在±10 mm范圍內(nèi)。

5 施工安全管理措施

高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝，一般采取兩班24 h連續(xù)作業(yè)，施工過(guò)程機(jī)械設(shè)備多、運(yùn)輸設(shè)備多、吊裝作業(yè)多、交叉作業(yè)多、夜間作業(yè)多，現(xiàn)場(chǎng)因素不確定，施工安全管理工作要針對(duì)上述特點(diǎn)，制定相應(yīng)的管理方案和安全措施，嚴(yán)格執(zhí)行以下安全管理措施。

(1)明確安全管理目標(biāo)。按項(xiàng)目部、班組、作業(yè)人員逐層分解落實(shí)安全管理責(zé)任，嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目部領(lǐng)導(dǎo)帶班制度。

(2)對(duì)進(jìn)場(chǎng)員工進(jìn)行三級(jí)安全教育培訓(xùn)，分工種對(duì)班組和員工進(jìn)行崗前安全技術(shù)交底和考核。

(3)認(rèn)真落實(shí)班前會(huì)制度。項(xiàng)目部每天白班與夜班交接班時(shí)，組織開(kāi)展班前會(huì)活動(dòng)，分析總結(jié)上一個(gè)班組工作中存在的問(wèn)題，提出改進(jìn)措施并嚴(yán)格執(zhí)行。

(4)嚴(yán)格執(zhí)行安全巡查制度，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)警示、警戒和旁站監(jiān)護(hù)，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電和機(jī)械設(shè)備后視盲區(qū)的管理。

(5)嚴(yán)格執(zhí)行周檢和安全周例會(huì)制度，認(rèn)真分析本周內(nèi)發(fā)生的違章違規(guī)事件，找出事件原因，并制定整改措施，并要求限期整改。

6 應(yīng)用實(shí)例

廣匯啟東1#和2#16萬(wàn)m3LNG儲(chǔ)罐高承臺(tái)灌注樁施工，分別采用兩種不同的施工工藝，即傳統(tǒng)施工工藝和高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝。

6.1 施工情況簡(jiǎn)介

(1)1#和2#儲(chǔ)罐高承臺(tái)灌注樁數(shù)量分別為319根和320根,其他設(shè)計(jì)基本一致或相同，如樁徑(1 200 mm)、樁長(zhǎng)(56 m)、短柱高度(1.35～1.50 m)。樁基施工單位為同一家分包商，投入的主要旋挖設(shè)備數(shù)量、型號(hào)相同，施工人力資源基本一樣。場(chǎng)地位置比鄰，實(shí)際施工期間的氣候條件基本相同。

6.2 高承臺(tái)分區(qū)與打樁順序安排

1#和2#儲(chǔ)罐高承臺(tái)均劃分為5個(gè)區(qū)，考慮高承臺(tái)與樁基交叉施工，要求樁基移交順序?yàn)?區(qū)—2區(qū)、5區(qū)—3區(qū)和4區(qū)，因此打樁順序是從南北中線位置向東西兩側(cè)施工(見(jiàn)圖2)。

圖2 高承臺(tái)分區(qū)與打樁順序安排

6.3 樁基工程施工質(zhì)量

1#和2#儲(chǔ)罐樁基工程施工完成后，兩個(gè)項(xiàng)目均是委托當(dāng)?shù)赝患业谌綑z測(cè)單位對(duì)樁基進(jìn)行單樁抗壓承載力和樁身完整性的檢測(cè)工作，檢測(cè)結(jié)果如下：①1#儲(chǔ)罐樁基工程，單樁豎向抗壓承載力滿足設(shè)計(jì)要求；樁身完整性，Ⅰ類樁317根，Ⅱ類樁2根，Ⅲ、Ⅳ類樁0根，優(yōu)良率99.4%；②2#儲(chǔ)罐樁基工程，單樁豎向抗壓承載力滿足設(shè)計(jì)要求；樁身完整性，Ⅰ類樁320根，Ⅱ類樁0根，Ⅲ、Ⅳ類樁0根，優(yōu)良率100%。

通過(guò)上述對(duì)比可知，高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝與傳統(tǒng)的施工工藝相比，樁基工程施工質(zhì)量均能滿足設(shè)計(jì)要求。

6.4 施工工期

1#和2#儲(chǔ)罐樁基工程分別于2017年4月和2018年7月施工完成，各工序的施工工期見(jiàn)表1。

表1 各工序的施工工期

通過(guò)上述對(duì)比可知，高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝與傳統(tǒng)的施工工藝相比，可節(jié)省工期50 d，較大幅度地提高了人工和機(jī)械施工工效。

6.5 施工成本分析

根據(jù)高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)施工工藝相比，僅考慮施工工藝流程優(yōu)化，節(jié)省的施工成本統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 節(jié)省的施工成本統(tǒng)計(jì)

通過(guò)上述施工成本分析可知，高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝與傳統(tǒng)的施工工藝相比，平均每根樁可節(jié)省施工費(fèi)用1 634元。

7 結(jié)語(yǔ)

在建筑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，企業(yè)要為客戶提供高效、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和產(chǎn)品，滿足不同客戶的需求，只有通過(guò)不斷創(chuàng)新施工工藝，優(yōu)化施工流程和加強(qiáng)施工組織管理，并不斷學(xué)習(xí)和消化國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的施工工法、管理模式，實(shí)現(xiàn)降低成本、提高工效，才能生存和發(fā)展。從上述應(yīng)用實(shí)例可知，高承臺(tái)灌注樁一次澆筑成型施工工藝可以保證工程質(zhì)量，大幅度縮短工期，提高人工和機(jī)械施工工效，節(jié)省施工成本，符合社會(huì)綠色環(huán)保發(fā)展理念，具有顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，市場(chǎng)前景廣闊。