浙江外經貿廣場綜合樓鑽孔灌注樁施工技術

2023-02-11 08:27:02 字數 4984 閱讀 7369

[摘要]:介紹了鑽孔灌注樁在浙江外經貿廣場綜合樓樁基工程中的應用情況,對施工**現的主要問題進行了分析和處理,並提出了解決措施。[關鍵詞]:

鑽孔灌注樁,施工;浙江外經貿廣場綜合樓。鑽孔灌注樁具有施工方便,裝置簡單,施工噪音低,無振動,無擠壓,對相鄰建築物影響小等優點,且能適應各種地質條件,因而在土木建築,水利水地以及港口,交通等各種工程中被廣泛利用,但因鑽孔灌注樁往往需要穿越多層地層及複雜地層,成孔時間較長,且都需要採用泥漿護壁成孔,又是地下工程,對樁基的垂直度,對鋼筋籠的制安,沉渣沉澱,灌注砼高度的測定,都有較高需求,施工難度相對較大,本文結合浙江外經貿廣場綜合樓樁基工程例項,介紹鑽孔灌注樁的施工技術。1.工程概況:

浙江外經貿廣場綜合樓是集購物,娛樂,辦公於一體的綜合建築,工程位於杭州市鳳起路以北,外運大樓及皇親苑社群以西,西北為市府綜合樓,總用地面積為11820m2,總建築面積47000m2,地上主樓高18層,高度69m,裙房為3層和4層,地下3層,開挖地下室最深為14.5m。本工程基礎採用鑽孔灌注樁,樁徑分別為φ600,φ700,φ800mm,孔深44—47m,單樁豎向承載力特徵值分別為2500kn,3200kn,3800kn,持力層為⑩—c中等風化角礫安山玢巖進入5n(原設計持力層為⑩—c中等風化泥灰質粉砂岩)。

基坑支護採用φ1000mm鑽孔灌注樁作擋土,外側φ600mm雙排水泥攪拌樁作為水中位幕及三道水平支援的支護體系。2.工程地質條件:該場地地層自上而下分述如下:

①—1雜填土:褐灰色、灰黑色、雜色,鬆散,主要由碎石、碎磚、砂礫等建築垃圾組成,含生活垃圾和溏渣,該層原有舊基礎有一層20~40cm不等的混凝土地坪,其下大多有50~100cm厚的碎石墊層。①—2素填土:

灰黑色、灰色,鬆散,含有機質和少量砂粒、碎石,以粉質粘土為主。①—3淤填土:灰黑色、黑色,流塑,以淤泥質土為主,含植物根莖腐蝕物、有機質及磚瓦碎片。

②粉質粘土:灰褐色、灰黃色,軟塑~可塑,區域性夾少量粉土,含鐵錳質斑點和雲母碎片;切面稍光滑,幹強度中等,韌性中等。③粉土:

黃灰色、灰色,很濕,稍密,含鐵錳質斑點和雲母碎片,區域性夾粉質粘土;稍有搖振反應,無光澤反應,幹強度低,韌性低。④—1淤泥質粘土:灰色,流塑,含雲母碎片、少量貝殼碎屑、腐植質和未完全分解的植物殘骸,區域性為淤泥質粉質粘土和淤泥;切面光滑,幹強度中等,韌性中等。

④—2淤泥質粉質粘土:灰色,流塑,含雲母片,腐植質和未完全分解的植物殘骸;切面稍光滑,幹強度中等,韌性中等。⑤粉土:

灰色、深灰色,很濕,稍密,含雲母片和氧化鐵,區域性夾淤泥質粉質粘土,呈薄層狀;無光澤反應,搖振反應較迅速,幹強度低,韌性低。⑥淤泥質粘土:灰色,流塑,含雲母碎片、少量貝殼碎屑、腐植質和未完全分解的植物殘骸,區域性為淤泥質粉質粘土和淤泥;切面光滑,幹強度中等,韌性中等。

⑦—1粉質粘土:灰黃色、青灰色,可塑,區域性軟塑,含高嶺土團塊和氧化鐵斑點及少量腐植質,區域性夾有少量粉土;切面稍光滑,幹強度高,韌性中等。⑦—2粉質粘土:

黃褐色、灰黃色,硬可塑~硬塑,含高嶺土團塊和氧化鐵斑點,區域性夾有粘土;切面稍光滑,幹強度高,韌性中等。⑦—3粉質粘土:黃褐色、淺黃色、灰黃色,硬可塑,含高嶺土團塊和氧化鐵斑點及少量腐植質;切面稍光滑,幹強度中等,韌性中等。

⑧粉質粘土:淺黃色,灰褐色、灰黃色,可塑,區域性為軟塑,含氧化鐵和高嶺土團塊;切面稍光滑,幹強度中等,韌性中等。⑨粉質粘土:

灰黃色、淺灰綠色、灰綠色,硬可塑~硬塑,含氧化鐵和高嶺土團塊,區域性為粘土;切面稍光滑,幹強度高,韌性中等。⑨—1灰黃色、灰綠色,可塑,含氧化鐵和高嶺土團塊;切面稍光滑,幹強度高,韌性中等。⑩—a全風化角礫安山玢巖:

灰綠色、灰黃色、紫紅色,硬可塑~硬塑,風化後呈粘土狀,原岩結構已破壞。⑩—b強風化角礫安山玢巖:紫紅色、灰綠色、灰黃色,顏色多樣,岩石風化強烈,呈顆粒和碎塊狀,裂隙發育,手掰易碎,巖母成分已強烈風化,但其結構可見,夾中等風化岩塊。

⑩—b—c強~中等風化角礫安山玢巖:紫紅色,灰綠色、灰黃色,顏色多樣,呈顆粒和碎塊狀,裂隙發育,手掰易碎,原岩結構明顯,夾大量中等風化岩石,中等風化岩芯最長達50cm。⑩—c中等風化角礫安山玢巖:

紫紅色、紅褐、灰黃、灰白色,岩芯呈柱狀,區域性呈塊狀,裂隙一般發育,岩石部分具角礫結構,無定向構造,由大小不等的安山玢岩角礫組成,角礫多呈尖稜角狀,鎚擊聲脆、易碎,屬軟岩,ⅳ類。(11)—b強風化泥灰質粉砂岩:磚紅色、紫紅色、暗紅,風化後呈碎塊狀為主,裂隙發育,手掰可碎,母岩成份已強烈風化,但其原岩結構可見,偶夾中等風化岩塊。

(11)—c中等風化泥灰質粉砂岩:紫紅色,磚紅色、暗紅,灰黑色,岩芯呈柱狀,發育有微裂隙,由大量正常沉積分散碎屑物質組成,以粉砂級碎屑為主,充填鐵質氧化物,岩石結構較均一,鎚擊易碎,泥質膠結,屬軟岩,ⅳ類。3.施工技術3.

1施工準備3.1.1圖紙會審本工程開工前我們認真仔細的對圖紙進行熟識,特別是對地質勘察報告進行了認真研究,發現地質報告有疑問,然後查閱大量資料後基本認定該疑問的存在,該問題在圖紙會審時作為乙個重點向勘察,建設,設計,監理等單位提出,建設單位對此相當重視,馬上研究後進行補勘,最後設計單位採納了我方的意見,將原持力層(11)—c中風化泥灰粉砂岩更改為⑩—c中風化角礫安山玢巖,具體以試樁報告為準。

3.1.2場地平整及施工機械現場做好「三近一平」,四周挖好排水溝,截面為1m×1m,大門口出口處修建洗車臺和沉澱池,整個場地一周修建施工道路,道路寬4m,砼厚度為30cm,場地縱橫修建若干條施工主幹道與場地一周道路相通,便於施工車輛隨意進出,整個場地進行「硬地化」,厚為10cm,根據現場樁位布置情況,設量泥漿迴圈系統9套,每套系統含泥漿池乙個,容積為2m×4m×2m。

沉澱池乙個,容積為3.5m×6m×2m,現場另設儲漿池3個,容積為300m2,用於存積廢漿以利外運。由於該樁基工程工期緊迫,且周邊情況複雜(夜間不能連續施工),為此,根據工程地質條件和施工條件,參照設計要求和樁孔深度,選用的主要裝置如下:

gps—10型鑽機9臺,3pni型泥漿幫浦10臺,6bs砂石幫浦12臺,qy—25型25t汽車吊1臺,hp—750wcn型空壓機2臺,bx—300—1型電焊機12臺,j2經緯儀2臺,ds—3型水準儀1臺,pc—200型挖土機1臺。3.2施工工藝根據本工程地質特點,採用泥漿護壁反迴圈迴轉鑽進成孔、二次正迴圈清孔排渣、導管法灌注水下砼的施工工藝。

其工藝流程為:測定樁位→埋設鋼護筒(包括挖泥漿溝槽)→複測樁位→安裝鑽機就位→(包括接通電源)→鑽進成孔(包括供給泥漿護壁)→沖孔(第一次清孔)吊接鋼筋籠→下放導管→清孔(第二次清孔)→水下導管法灌注砼→清洗機具→移至新樁位。鑽機安裝就位後,用水平尺校正水平,保證鑽機、天車、轉盤和樁位中心在同一鉛垂線上,鑽機在開鑽前必須空載運轉,以檢查機械效能。

根據試樁時地層情況,選用單腰帶三翼硬質合金鑽頭鑽進。開孔後先用正迴圈輕壓慢轉的鑽進引數鑽進,緩慢注水,使沖洗液達到密度為1.15~1.

25kg/l,粘度為20~22s時,開始正常鑽進,正常鑽進中,泥漿效能保持不變,採用中等轉速(23r/min),較大幫浦量,,保持適當鑽速進行鑽進。在淤泥層中,採用中壓慢轉小幫浦量。鑽進至強風化基岩後,隨時注意鑽機運**況及返出鑽渣岩性,準確判斷中風化殘留體情況。

鑽進至設計要求的樁底標高,用測量繩準確測量孔深,符合要求後,停止加壓,採用慢轉速、大幫浦量進行最後一次清孔,清孔持續時間20~30min,並檢測泥漿中含砂率指標(≤8%),合格後結束該道工序。鋼筋籠主筋連線採用搭接電焊連線,下放鋼筋籠時應對準孔位,吊直扶穩,緩慢下放,若遇阻應正反旋轉,不得猛放,防止鋼筋籠上浮下竄。本工程採用商品砼,塌落度20~22cm,砼登記為水下c30,採用砼車直接運至孔口進行水下灌注。

灌注前要檢測砼的塌落度,並取樣做好砼試塊,試塊製取按規定要求進行,做好灌注施工記錄。為確保初灌質量,保證砼初灌埋深在0.8m以上,採用大漏斗初灌方法,大漏斗直接灌注方量為6m3,初灌後用小漏斗直接灌注。

砼灌注必須連續進行,要求商品砼**時間間隔不得超過30min,灌注中及時測量管內外砼面高度,並做好灌注記錄。4.施工**現的問題及解決措施4.1糊鑽、埋鑽在粘土層鑽進時,因泥漿太稠,進尺太慢,造成鑽頭糊粘。

處理方法是提高轉速,加大幫浦量,稀泥漿鑽進,選擇合理的鑽進引數。在鑽頭的結構設計上,要減少鑽頭構件;採用腰帶翼板間不加焊肋板,確保液流暢通;保證翼板表面光滑,上邊緣薄,呈鋒刃狀,有利於土屑成條移動與折斷;提高鑽進速度。4.

2斷鑽桿鑽桿折斷主要集中在鑽桿加強筋根部,造成鑽桿脫落,原因一是鑽桿壁厚度太薄,強度不夠;二是部分鑽桿本身及焊接質量不合格,造成應力過於集中形成裂紋;三是地層複雜,鑽桿在孔內的受力狀態變化大。鑽桿在迴轉過程中,當鑽頭沖切不平整孔底岩石時,鑽頭及鑽桿的重力作用迫使鑽頭中心線偏離鑽孔軸線,鑽桿帶動鑽頭迴轉使鑽桿環截面產生週期性拉壓交變應力,且應力集中在鑽具最大過渡斷面,在迴轉扭矩的同時作用下造成疲勞折斷。解決辦法主要有:

將原來的壁厚12mm鑽桿換成16mm鑽桿;選擇合理的鑽進工藝引數;掉入孔內應及時打撈。可採用2塊厚20mm以上的鋼板(長度一般為20~25cm,寬10~15cm,割成像立式電扇風葉的形狀,一般稍尖一點,另一端割成與鑽桿半徑相同的圓弧),把2塊鋼板製成彎鉤,下入孔內打撈鑽桿。4.

3浮籠浮籠現象主要是砼灌注過程中速度過快或導管埋深太深造成,個別也因導管掛住鋼籠提公升時造成的上浮。防止措施是商品砼一次性下砼方量較大,應適應控制砼關注速度,減小砼面對籠底的衝擊;堪深砼面高度,及時拔除導管。發現導管掛籠可轉動導管使之脫離鋼筋籠。

4.4灌注砼面高度確定根據設計要求,採用地下連續牆的基坑(深12.5m),砼超灌1.

5m,仍還有1m左右的上部鑽孔為空灌段,用傳統的探繩探測存在較大的誤差。因此怎樣確定砼的灌注深度,是乙個必須解決的問題。我們採用打撈砼骨料的方法確定砼面的高度。

4.5商品砼的質量控制砼質量直接影響到成根質量,現場專設一名質檢員檢查砼質量。做到測量砼塌落度,發現不合格則馬上退貨。

同時砼灌注時檢查砼中是否含有砼塊等較大固體物,防止堵管。5.樁基檢測本工程共設2根φ700mm的試樁,進行單樁豎向抗壓,靜荷載實驗。通過試驗,2根樁單樁豎向抗壓極限承載力均大於7000kn,滿足設計需求。

本工程工程樁全部做低應變檢測,共檢測1236根樁,一類樁217根,佔92%,二類樁19根,佔8%,均滿足設計要求,試樁檢測見表1。表1靜荷載試驗表樁號s1s2樁長46.12m46.

65m樁徑700mm700mm荷載7000kn7000kn沉降15.07mm14.34mm6.結束語(1).

認真熟悉施工圖紙,熟悉地質情況,便於施工控制。(2).盡可能的減少第二次清孔至水下砼灌注的時間間隔,有利於孔壁穩定,降低孔底沉渣厚度。

[1]史佩棟,《實用坑基工程手冊》,北京:中國建築工業出版社,1999;[2]陳新勝,顧湘,《樁基工程》,武漢,中國地質大學出版社,1995;[3]《jgj94—94》,建築樁基技術出版社。

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