鄧搏
(中鐵十一局第六工程有限公司 湖北襄陽 441000)
該工程基坑開挖深度為15.1~15.3m,為確?;拥氖┕ぐ踩肮こ痰捻樌M(jìn)行,合理控制工程造價和保障施工進(jìn)度,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用“攪拌樁+微型鋼管樁”的綜合支護(hù)形式。其中,攪拌樁采用水泥土攪拌樁,它的作用是加固飽和軟黏土地基,將水泥用作固化劑,在一定深度處,使用機(jī)械對軟土和固化劑進(jìn)行攪拌。微型鋼管樁用于軟土地基,可以有效降低深基坑破壞的概率,減少工程質(zhì)量缺陷。
該工程處于城市中心,工程周邊周圍建筑較多,基坑放坡條件有限,為保障周圍既有建筑物的結(jié)構(gòu)的安全和施工時工程基坑的穩(wěn)定,使用“攪拌樁+微型鋼管樁”的綜合支護(hù)形式能夠很好的解決基坑邊坡放坡坡度和基坑的安全性問題。
工藝流程為:施工場地整平、放線→樁基就位→制備水泥漿、確定水泥摻量→預(yù)攪沉樁→樁基到達(dá)設(shè)計(jì)深度、灌漿→機(jī)械攪拌→再次預(yù)沉樁、灌漿→攪拌提升→成樁。
1.2.1 平整場地與放線定位
施工前對場地內(nèi)障礙物進(jìn)行的清理,確保場地平整符合要求。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙繪制樁位圖,確定樁位坐標(biāo)并放樣,在樁位中心處訂上木樁。由于攪拌間的樁芯距通常很小,有的鄰樁之間為相互咬合,為確保樁位準(zhǔn)確,避免漏樁,也可以引樁定位。
1.2.2 制備水泥漿、確定水泥摻量
水泥漿配置以單樁每米應(yīng)摻水泥量、水灰比計(jì)算出用水量,施工時,現(xiàn)場水泥漿通過試樁時得出所有比重的平均值以泥漿比重儀進(jìn)行控制。水灰比與泥漿比重?fù)Q算公式:泥漿比重=(水質(zhì)量+水泥質(zhì)量)/(水體積+水泥體積)。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,水灰比按0.65控制,水泥漿比重為1.68,每米的設(shè)計(jì)水泥參量為16%~20%。在實(shí)際施工中需結(jié)合現(xiàn)場情況通過試樁對水泥參量進(jìn)行驗(yàn)證,獲得最佳水泥摻量。分別按每米16%、18%、20%的水泥摻入量進(jìn)行試樁,表1為該工程的水泥摻量表。
表1 該工程的試樁水泥參量
該工程中,水摻量為16%、18%和20%的攪拌樁均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,最終按16%的水泥摻量進(jìn)行施工。
1.2.3 攪拌與噴漿
第一步是預(yù)攪下沉。用膠管將樁機(jī)和儲漿池的泵機(jī)連接起來,啟動泵機(jī),看到鉆頭有漿液流出時再開啟鉆桿,在導(dǎo)向架約束下攪拌、鉆孔,在此過程中應(yīng)保證送漿工作不間斷;第二步是提拉鉆桿。當(dāng)鉆頭達(dá)到規(guī)定的深度時,暫停操作持續(xù)噴漿40s,再轉(zhuǎn)變鉆頭的方向,開始以勻速提升鉆頭,到達(dá)樁頂時停止操作;第三步是二次下沉。采用同樣的下沉方法使鉆頭鉆至設(shè)計(jì)深度,再以同樣的提升方法進(jìn)行二次提升。
結(jié)束操作后,把樁機(jī)移至下一個樁位,樁基移位一定要確保準(zhǔn)確定位,樁間的搭接長度符合規(guī)范要求,如圖1所示。
圖1 攪拌與噴漿施工流程
工藝流程:場地平整→制作鋼花管、焊接→測量放線→孔鉆定位(明確孔間距、孔深等)→鉆孔機(jī)引孔→清理孔內(nèi)雜物→安裝注漿機(jī)、鋼花管、注漿管→制作漿液→注漿→樁頭連接→支設(shè)模板、澆筑護(hù)腳墻混凝土。
1.4.1 鋼花管制作
工程中使用熱軋無縫鋼管,鋼管直徑、壁厚、長度、注漿眼的間距、孔眼的直徑等都需要符合要求,呈螺旋狀沿軸線分布在鋼管側(cè)壁,同一橫截面不應(yīng)存在兩個及以上的孔眼,以此減少對鋼花管結(jié)構(gòu)的破壞。
1.4.2 鉆機(jī)引孔及清孔
鉆桿每2m接一次,鉆孔要求為偏斜長度<總長度的1%,樁底標(biāo)高等于管底標(biāo)高;鉆孔結(jié)束后,對樁孔內(nèi)部進(jìn)行清理,悉數(shù)清理樁渣、泥漿等,孔底垃圾厚度小于50mm。
1.4.3 安裝鋼花管、注漿管及制漿
將制作好的鋼花管引入樁孔,并在鋼花管口上接PVC管,而后再穩(wěn)定注漿機(jī),將橡膠注漿管接入鋼管口并密封穩(wěn)定。漿液制作要按照規(guī)范要求選用合適的水泥,按照設(shè)計(jì)要求水灰比配置水泥漿液,攪拌均勻,隨攪隨用,要避免漿液凝固。
1.4.4 注漿、樁頭連接
在注漿之前應(yīng)該保證孔眼順暢,再控制好注漿的壓力大小,使?jié){液可以順著孔眼滲入地基,壓漿結(jié)束時使用濃漿封上孔眼,壓力控制在0.8MPa左右為宜。在此過程中,要隨時注意壓力值的變化,一旦出現(xiàn)壓力值快速上升或壓漿管不?;蝿?,要立即停止注漿,打開回漿的閥門,防止注漿管破裂或漿液流出,注漿停止后,利用鋼筋將樁頭焊接連接。
2.1.1 水灰比控制
攪拌樁施工前,要到現(xiàn)場收集土樣進(jìn)行配比測試,測定各個土樣在不同齡期、不同外加劑、不同水泥量下的抗壓強(qiáng)度,從而求出最佳的水灰比來滿足施工要求。用測試所得的最佳水泥配比進(jìn)行施工現(xiàn)場的成樁測試,從而取得滿足要求的施工參數(shù)和工藝。
2.1.2 試樁檢測
在正式施工前要先進(jìn)行試樁,試驗(yàn)樁成型一周時,要利用開挖或鉆孔取芯的方法對其質(zhì)量進(jìn)行檢測,若不符合規(guī)范規(guī)定,需要及時施工整改,在達(dá)到規(guī)范規(guī)定要求后,才可以開展正式施工。
2.1.3 樁基檢測
當(dāng)攪拌樁齡期達(dá)到規(guī)定的齡期時,需要利用鉆芯法檢測樁的完整性,要求鉆芯的個數(shù)大于等于總樁數(shù)的2%而且最低為5根,同時還應(yīng)該取樣做單軸抗壓測試。
2.2.1 成孔質(zhì)量控制
為保證鉆孔偏斜度<總長度的1%,需要嚴(yán)格的控制鉆孔垂直度,在具體的控制中,應(yīng)當(dāng)使用水平尺調(diào)整鉆機(jī)的水平位置、與地面的垂直度。同時,為避免鉆孔偏差可以在樁位插定位木樁讓鉆頭對準(zhǔn)木樁頭,以此保證孔位的準(zhǔn)度。同時,累積鉆孔長度達(dá)到200米需要重新測量鉆頭。
2.2.2 水泥漿液配置質(zhì)量控制
水泥漿的配置關(guān)乎成樁的質(zhì)量。因此,必須嚴(yán)格按照比例配置漿液。為了確保攪拌均勻,攪拌時間至少要達(dá)到3min。同時,如果設(shè)備故障等因素導(dǎo)致攪拌時間大于30min,漿液不應(yīng)使用,須及時處理,避免影響注漿質(zhì)量及進(jìn)度。
2.2.3 質(zhì)量檢查
在施工階段,必須制定嚴(yán)格的檢查制度,組織工作人員隨時進(jìn)行檢查。包括,漿液質(zhì)量、鉆孔質(zhì)量、鋼花管質(zhì)量、灌漿質(zhì)量等。如鉆孔質(zhì)量、孔的垂直度、鉆孔深度是否符合要求等。同時漿液質(zhì)量檢查時必須對水灰比、水泥用量等進(jìn)行檢查。同時,每注漿10根樁須檢查一次水泥用量,在檢查過程中一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時修正。
施工中需要做好防護(hù)工作,建立安全體系,明確各個在職工作人員的工作責(zé)任,對各項(xiàng)工作進(jìn)行明確分工、責(zé)任到個人,在確保工作人員人身安全的前提下確保施工質(zhì)量符合要求。在施工前要進(jìn)行總結(jié),對施工中的危險(xiǎn)源控措施進(jìn)行落實(shí),并在施工現(xiàn)場進(jìn)行應(yīng)用。施工過程中要做好技術(shù)和安全交底,保證工作人員嚴(yán)格按照技術(shù)流程進(jìn)行做業(yè)。如,在微型鋼管樁注漿管在注漿過程中不能彎曲,注漿時要注意壓力表、注漿管情況、鋼管注漿后的實(shí)際情況。拔管為防止?jié){液濺射入眼要做好防護(hù)工作。
綜上所述,本文根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)結(jié)合工程實(shí)例論述了某城市軌道工程基坑支護(hù)中“攪拌樁+微型鋼管樁”綜合支護(hù)形式的施工工藝、技術(shù)重點(diǎn)和質(zhì)量控制要點(diǎn),希望為相關(guān)工程提供參考。