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咬合樁施工總結

時間:2022-02-05 11:47:43

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇咬合樁施工總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

咬合樁施工總結

第1篇

關鍵詞:鄰近建筑沉降;咬合樁;軟土地層;成樁施工

現階段我國將鉆孔咬合樁應用在維護結構工作當中,這種方式是一種較為新型的維護結構。該方式被廣泛應用的一個重要原因在于,鉆孔咬合樁所應用的全套護壁,在一些不穩定的地層地區也能夠很好的完成成樁工作。除此之外,鉆孔成樁方式的工程造價比較低,能夠適用于各種惡劣的施工環境,為此,該方式具有較大的應用前景。盡管如此,由于鉆孔咬合樁技術目前為止還未發展成熟,施工到目前還停留在研究階段。因此,在施工中應用該方式時應該重視以下問題。

一、軟土地層咬合樁成樁施工工程背景

本文研究中的工程主要是某一交通區間隧道施工,在該工程中咬合樁維護區間段的長度為246米,應用明挖施工的方式進行施工,在這一過程中需要確保開發的深度在10-12米之間,基坑維護設計需要應用1米咬合樁,確保樁的長度在25米左右。另外,要確保基坑圍護樁和房屋南面的墻體邊緣之間的距離在9-12米之間。該工程施工的地質條件為典型的軟土地層,在成樁范圍基礎之上,要保證淤泥質土層厚度在15米左右,確保工程施工具有一定的穩定性。

二、成樁施工對地層擾動機理的研究

針對成樁施工對地層擾動機理展開研究,那么首先就需要明確咬合樁施工工藝。鉆孔咬合樁施工主要將鋼套管護壁應用機械鉆孔施工技術作為主要施工方式,形成樁和樁之間相互咬合排列的基坑維護結構。施工中主要應用套管鉆機和超緩凝型混凝土施工方案進行施工,在鉆孔咬合樁排列方式方面,需要采用一個素混凝土樁與一個鋼筋混凝土樁進行間隔的方式,如果用a代表素混凝土樁,用b代表鋼筋混凝土樁,那么施工順序可以表示為:

a1-a2-b1-a3-b2-a4......

其中,對于a樁混凝土需要應用超緩凝型混凝土施工方案,這要求在a樁混凝土完成初凝前,b樁施工工作必須完成,在b樁施工的過程中,需要應用套管鉆機切割能力將相鄰的a樁相交部分的混凝土切割掉,確保能夠達到咬合的目的。施工中應用鉆孔咬合樁,主要采用液壓磨樁機垂直下壓,應用干法作業方式,以避免產生泥漿的現象出現。另外,咬合樁會通過鋼套管回轉對土體進行切削,這屬于非擠土樁,但是這種形式的成樁,在成樁過程中依舊會給周圍的土體帶來一定的擾動。

其次,施工中自由式沖抓斗振動會給地層帶來一定的擾動。咬合樁成孔取土一般需要應用沖擊抓斗,為自由落體取物,抓斗在每施工一根樁的時候,會自由落體擊地,次數大約在80-100次。雖然抓斗的取土方式是在鋼套管內沖擊進行取土,但是其周圍依舊會出現明顯的震感現象[1]。如果將波動理論作為依據,將自由式沖抓斗沖擊土體看為相應的震源,那么會有強大的動能轉變成相應的波能[2],并且波能會作用在地基當中,不斷的向著深處擴散,其能量也會在一定范圍內被釋放,此時地基土會將其吸收。一般而言,成樁的過程中,沖抓抓斗會在套筒內豎向的方向上產生周期振動的現象,通過套管第向土層傳播后,將會對土體形成反復的擾動,從而給土地帶來消極的影響。

三、研究成樁施工對鄰近建筑帶來的沉降影響

(一)施工工況

在施工中,為了能夠確保施工的安全,確保對鄰近建筑的影響能夠被及時的反映出來,那么需要針對基坑鉆孔咬合樁施工階段的鄰近樓地表沉降展開有效的監測工作,在本文研究中,由于南側基坑鉆孔咬合樁和監測建筑的距離比較遠,并且南側也會受到北側鉆孔咬合樁會隔斷作用的影響,所以在鄰近建筑物沉降分析研究中我們將不對南側咬合樁施工給建筑帶來的影響展開分析,而主要對北側施工鄰近建筑帶來的影響進行分析。

(二)沉降分析

施工中與2樓施工段相鄰近的存在著兩個施工段,一個是ab施工段,一個是cd施工段。兩個施工段的開始時間不同,在施工前沿著2樓的建筑物周邊布置了幾個沉降監測點。在ab段施工結束一周以后展開監測,監測時間在4個月左右。同時,還需要安裝第一道鋼管以便支撐鉆孔咬合樁施工階段以及壓頂圈梁等施工工作的實施。經一段時間監測以后,發現咬合樁施工所安裝的第一道支撐建筑物出現了較大程度的沉降,并且建筑物沉降的方向都向著基坑的方向傾斜。在眾多監測點中,靠近基坑一側的沉降幅度最大[3]。實踐表明,沉降發展過程與施工階段之間有著極大的關聯,很多部位出現沉降現象并不是在施工以后出現,而是在安裝第一道支撐的時候已經出現沉降現象,這表明及時有效的支撐能夠給鄰近建筑物沉降帶來相應的保障。

咬合樁施工沉降與施工場地的地質條件之間存在著極大的關聯,主要將較差的力學性能作為主要的施工場地,并且確保那些極易受到擾動的淤泥質粘土厚度在15米左右,這樣才能夠為其靈敏度提供保障。

總結

本文通過對某一施工工程的研究,明確了軟土地層咬合樁成樁施工能夠引起鄰近建筑出現沉降的問題,如果不給予沉降問題高度重視,那么必將會留下極大的安全隱患[4]。目前,我國在建筑施工中,應用最為廣泛的一種維護結構方式是鉆孔咬合樁結構施工,這種施工方式具有一定的優點,它能夠在一些不穩定的地層地區很好的完成成樁工作,并且造價也比較低,因此被廣泛的應用。但是這種方式也能夠導致鄰近建筑物出現沉降的現象,這需要施工人員在施工中做好支撐工作,確保為建筑施工整體質量提供相應的保障。(作者單位:臨沂市建設工程監理公司)

參考文獻:

[1] 潘康.軟土地層咬合樁成樁施工引起的鄰近建筑沉降[J].城市建設理論研究(電子版),2013,(5):89-132.

[2] 王遠志.解析軟土地層咬合樁成樁施工引起的鄰近建筑沉降[J].城市建筑,2013,(18):170-170.

第2篇

關鍵詞: 深基坑;圍護結構;咬合樁;地質情況

中圖分類號:TU71 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)08-0055-02

0引言

地下空間綜合開發的,使深基坑工程得到空前的重視和發展。以往城市深基坑圍護結構中應用的鉆孔樁多以相切或相離形式布置,這種類型的圍護結構雖能起到擋土作用,但對于地下水較豐富的南方沿海城市來說,其止水效果很不理想。這一方面造成了開挖困難,另一方面還影響圍護結構內部的主體結構施工,直接增加了降、排、堵水費用。咬合樁雖然在國外有成功先例,但那是依靠其先進的機械設備完成的。目前國內的設備在動力及精度控制上尚存在一定差距,南京地鐵通過施工前的充分調研分析論證、施工中的改進優化,在南京地鐵明發廣場站成功應用了鉆孔咬合樁工法,以工藝上的改良彌補了機械設備的不足,具有一定的推廣價值。

本文著重介紹利用套管鉆機在成樁過程中地質條件工程成本的影響,成樁質量的影響,以及未來開挖后主體結構實施過程中基坑的穩定性,這三點原因綜合判斷鉆孔咬合樁工程實施成敗的重要依據。

1工程概況以及工藝介紹

1.1 工程背景南京地鐵三號線明發廣場站圍護結構咬合樁,第一次被我公司運用于工程實踐,并取得了良好的效果和開端。車站主體圍護結構采用Φ1000@750鉆孔咬合樁,咬合樁的樁底插入K1g-3中風化泥質粉砂巖2.5m,標準段樁長24.3m,端頭段樁長26.4m。

1.2 咬合樁工藝背景及原理概況鉆孔咬合樁是一種新型深基坑支護結構,于1999年首次應用在深圳地鐵支護工程。采用鉆孔咬合樁作地下工程深基坑的圍護結構在國外有成功的工程實例、成熟的施工經驗與工法。鉆孔咬合樁是由磨樁機成樁,樁與樁之間相互咬合,應用混凝土超緩(超過60h)技術使先后成樁的混凝土凝結成一整體,形成能夠共同受力的、致密的止水帷幕。其采用B樁(素混凝土)與A樁(鋼筋混凝土)交錯布置,相互咬合的形式構成排樁墻體結構。它是在地面上采用一種全套管鉆孔機械,沿著深開挖工程的周邊軸線,依靠外套管為護壁;先施作B樁單樁成孔;采用水下灌注法,澆注超緩混凝土成樁,利用B樁緩凝時間,在相鄰兩B樁之間下壓外套管,對其樁身混凝土進行切割成孔,并施作圓形鋼筋混凝土樁,完成咬合工作。如此逐樁咬合進行,以筑成一道連續的鋼筋混凝土排樁墻體,作為截水、防滲、承重、擋土結構。

鉆孔咬合樁適用于含水砂層地質情況下的地下工程深基坑圍護結構,由于鉆孔咬合樁的鋼筋混凝土樁與素混凝土樁切割咬合成排樁圍護,對基坑開挖的防水效果很好。由于采用的是素混凝土樁與鋼筋混凝土樁相間布置,其工程造價在同等地質條件下比連續墻降低40%左右,比人工挖孔樁降低20%左右。鉆孔咬合樁能否保證基坑開挖的安全與防水,關鍵在于鋼筋混凝土樁與素混凝土樁的咬合質量,具體體現在單根樁的成樁應達到3‰的垂直精度。鉆孔咬合樁是一種新型的基坑圍護形式,它具有占地面積小,操作靈活的優點。由于旌工采用液壓磨樁機垂直下壓鋼套管,可隨時監測調整垂直度,所以能很好地控制樁的垂直度。樁間搭接可靠,易于形成封閉,止水效果好,可省去止水帷幕,降低圍護結構成本,加快工期,縮短時間。在本工程中磨樁機器無噪聲,在成孔過程中磨樁機下壓鋼套管超前開挖面2~4m,配合旋挖鉆挖取鋼套管中的土體,形成孔位,無泥漿施工。在平衡開挖過程時采用灌水施工,因為有鋼套管的超前支護不會出現縮徑和孔徑的坍塌。在灌注過程中,鋼套管隨著混凝土面的上升逐段拔出,不影響混凝土的澆注質量。由于沒有泥漿不僅減少施工成本,而且對周圍環境無污染。

2工程地質

明發廣場站擬建場地地貌單元屬于崗地-崗間坳谷區,坳谷地段分布有新近沉積的軟-流塑狀粘性土,基坑開挖深度范圍內以②-1c3粉土、②-2b4淤泥質粉質粘土、②-3b3-4粉質粘土為主,具有擾動后易變形、涌土的特點;基坑緊貼農花河。

3地質條件對咬合樁成樁質量的影響

3.1 淤泥粉質粘土層對咬合樁的影響很多專家學者的文章都在提到咬合樁適合于軟土層,甚至是首選。地質條件在實際的施工生產中非常重要,由上文描述可以看出,主要穿越的地層為淤泥粉質粘土,以及粉質粘土,由于咬合樁實施的主要工具之一就是從地面至孔底的鋼套管,由于粘土層太厚,約占據孔深的三分之二深度,導致擴孔系數的增大,擴孔系數從兩方面增大[1],第一,在向上拔取套管的時候,套管外避均附有厚5cm―8cm厚度不等的淤泥,無形中將孔徑擴大5cm―8cm;第二,在向上提取外套管的一瞬間,由于混凝土容重遠遠大于土體容重,并在第一條原因的基礎上,混凝土瞬間向孔壁四周擠壓,形成了軟土地質有的“樁身將軍肚”。在基坑開挖后,大面積侵限樁的鑿除驗證了當時混凝土嚴重超方的設想,使原材料和人員投入的成本大幅度提高。

淤泥質粉質粘土另外一個較壞的影響,就是容易產生活塞效應[2],在淤泥層抓土時,沖擊抓斗從較高的地方落下,嵌入淤泥層較深,用力向上提取的過程,及其容易對周邊孔位的土體產生影響,尤其是a-2b4淤泥粉質粘土層,該土層具有一定的流動性,極易讓已經灌注成樁的樁體混凝土發生竄管現象,所謂竄管現象就是已經灌注好的素混凝土隔著一根或者幾根樁的孔位,混凝土面下沉,并流入到其他地方的現象。例如B1是剛剛關注完成的素混凝土樁,B2是正在實施取土的素混凝土樁,B1的混凝土面在B2取土a-2b4層時,下降了50cm或者一米,在實施A2的時候,套管底部的刀齒已經超越了B1的樁底,仍然能抓出為初凝的混凝土,就說明B1的混凝土不足,并竄到別的樁位,這樣一來,超灌量就無法保證樁頂的混凝土質量,或者會給后續施工造成接樁等不必要的工序。

3.2 咬合樁設備的勘巖能力從明發廣場的設計要求和咬合樁施工情況綜合來看,全套管液壓鉆機的入巖能力較差,進入k1g-3中風化巖層2m就很難繼續堪巖,由于沖擊抓斗沖出的孔底為尖錐形,制作好的鋼筋籠也無法下到標高位置,只有素混凝土,沒有實際的意義,達不到設計的樁體強度,在入巖較深的樁位上施工,最后的50cm至1m是之前所有土層所用的取土時間的總和還要多,有時不得不考慮下一根鋼筋樁時間和素樁的緩凝時間,必須停止沖擊,強行灌注,所以,入巖能力差,成為了咬合樁施工的一個致命弱點。如果有大面積的未到標高,在基坑開挖以后,對于整個基坑的穩定性會有較大影響。

由于進入中風化約1.5m以后,套管底的刀齒已經無法繼續切割中風化巖石,套管無法進尺,沖擊抓斗需要從更高的高度做自由落體運動,沖擊巖石,這樣一來,沖擊抓斗的抓片很容易卡在刀齒與巖石的接縫處,使沖擊抓斗無法上提,在現場施工過程中,履帶吊會由于用力過大,鋼絲繩突然崩斷;還有可能導致履帶吊的大臂直接彈出,大臂垂直地面,使后部的彈力伸縮拉桿直接作廢。

4總結

4.1 在咬合樁的充盈系數過小(≤15%),本種施工工藝不易選擇在軟土層中適用,及易增加成本,影響樁長質量,后序施工帶來的不便等問題;

4.2 由于全套管鉆機的勘巖能力較差,對于深基坑,巖面較高,對嵌巖深度有嚴格要求的(入巖k1g-3≥2.5m)圍護結構,不宜采用咬合樁施工工藝,將對基坑穩定性可能有較大的影響。

4.3 咬合樁導墻若采用帶有預留筋的預制結構而代替現澆結構,不僅可以更加方便施工,而且經濟性更好等等。

參考文獻:

[1]鄢泰寧,范新庭.灌注樁充盈系數及其直方圖的分析與應用[J].探礦工程,1996(03).

第3篇

關鍵詞:地鐵工程;結構滲漏;施工技術

Abstract: the metro project is the largest city in the history of the investment in infrastructure projects, hangzhou has been listed as one of the "ten key projects" and cities point engineering projects. Testing for the opening of the subway engineering marks from "work" planning demonstratable stages to formal "implementing construction" stage, and it was a 20 years of big cross and realize "subway dream" turning point.

Key words: the subway engineering; Structure leakage; Construction technology

中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A文章編號:

引言:

杭州地鐵試驗段工程為弄清軟土和粉土條件下進行大規模施工積累施工和管理經驗。一般試驗段選擇在具有地質代表性、拆遷少,易實施的地段,或影響工期的關鍵節點。而杭州市地鐵試驗段某站地質條件復雜、交通繁忙、動遷量大,具有市區施工的代表性。同時,圍護結構采用新型的鉆孔咬合樁工藝,值得很好總結。

該車站橫跨城市主干道,交通繁忙,只能倒邊施工;穿越新開河,不能斷流。車站范圍還涉及橋梁的撤除和復建;用地性質復雜,集體土地和國有土地混雜其間,企業包括國有、集體和合資等,有住宅、商鋪,須拆遷18000平方米,動遷難度大;建設單位涉及錢江新城指揮部、市河道指揮部、上城區農居中心等4家單位,協調難度大;管線種類多,數量達25條,有的埋深達6米,管徑1200mm,管線保護和遷改難度大。

1 地鐵工程施工技術難點

1.1 基坑深

由于要穿越新開河,車站又要貫通,車站的底板埋深-18米,樁長達33~35米。

1.2 施工工序多

車站工程涉及鉆孔咬合樁、SMW工法樁、旋噴攪拌樁加固、截流圍堰、基坑開挖與結構施工等多道工序,工序間相互穿插和制約,項目管理難度高。

1.3 鉆孔咬合灌注樁施工

鉆孔咬合灌注樁在國內屬于新工藝,施工設備少,可施工25米以上樁長的更少。灌注樁緩凝和垂直度的監測與控制以確保止水是難點之一。

1.4 周邊建筑物保護

基坑附近3.5米處有一幢9層簡易框架樓房,有50多戶居民,夯擴短樁長僅6-7米。椐測量,現已發生位移。按常規采用旋噴樁加固保護。

1.5 交通組織

采用倒邊施工的方案,必須確保軍便梁或排樁能夠承受重載車輛不間斷的通行,而不影響基坑開挖安全及保證道路不沉陷。

1.6 基坑施工降水

根據水文資料,有潛水層和承壓水。基坑井點降水方法是保證基坑開挖安全的關鍵。

1.7 河流圍堰

新開河具有城市排洪和景觀功能,不能斷流。施工時圍堰加Φ1000泄洪管,以保證泄洪要求。但是在圍堰上實施鉆孔咬合樁存在一定的技術問題。

2.鉆孔咬合灌注樁施工

鉆孔咬合樁是一種新型的圍護結構,由于其樁心相互咬合,解決了傳統排樁相切時防水效果差的問題。該工藝最近已經在深圳地鐵和南京地鐵等工程中得到應用,也用于杭州市新城暗挖隧道的圍護結構中。該工藝具有以下優點:防水效果好;成孔垂直精度高;套管護壁,干孔作業,無泥漿、無沖擊、無振動、無噪聲,能安全文明施工;投資相對節省。

2.1 車站設計方案切實可行,但實施難度大

車站(中間站)設計方案橫跨城市主干道,下穿新開河, 地下雙層貫通,有6個出入口。雖然工程難度和投資增加許多,但是從城市發展和吸引客流的長遠來看是值得的。

2.2 車站設計的平面布置及出入口的位置還有優化和改進的余地

設計人員一定要多次深入現場踏勘,比如9層樓房的保護問題(無論是拆除還是旋噴樁保護)涉及資金上千萬元。

鉆孔咬合灌注樁有其許多優點,但是樁長超過25米由于可選液壓鉆機稀少,嚴重影響工期。應該與地下連續墻方案進行綜合技術經濟比選。但是在樁長在18米左右的圍護結構具有一定的優勢。現在據報道,SMW樁工法已用于地鐵工程而且達到-16米的記錄。因此,同樣值得方案比選。

2.4 實施性施工組織設計非常重要

建議對工程重點和難點要進行專題研究論證,確保工程質量和安全。同時要考慮許多不確定因素對工期的影響,優化工序組合,進行動態管理。

3、地鐵車站結構防滲漏監控

針對地鐵車站結構防滲漏問題,我們認為需從以下幾方面進行控制

3.1設計

3.1.1在設計階段應檢查強制性規范的執行情況。建筑設計方面應檢查車站防水等級、防水措施、誘導縫留設距離是否符合防水規范要求;建筑材料的選用是否充分考慮了防水抗滲要求。

3.1.2結構設計方面要注意結構中的突變部位,應驗算其剛度是否滿足防開裂要求。設計時盡量避免出現結構突變。

3.2防水結構

3.2.1主體圍護結構防水主體圍護結構(地下連續墻)的質量直接影響內襯結構的自防水效果。而每幅地下連續墻的接縫是其薄弱環節,為保證接縫質量,必須檢查鄰幅槽壁的清刷工作,經反復清刷后的刷壁器上無結塊泥團;混凝土澆筑時槽內泥漿比重應控制在設計和規范允許范圍,同時必須保證混凝土具有較好的和易性;混凝土澆筑時要求連續緊湊,以避免由于澆注間隔時間過長而產生夾泥現象。

3.2.2主體結構自防水

(1)模板安裝直接影響混凝土的質量。如橫向誘導縫的模板,在中埋式止水帶和預留鋼筋安裝后,模板被分成數塊,上面還有大量的孔眼,地下連續墻面凹凸不平等情況,若處理不好就會產生滲漏。施工縫端頭模板安裝是防水的重點部位,施工前必須采取有針對性的防范措施,施工中檢查側模固定時是否損壞了止水帶。

(2)內襯墻施工前,應要求施工方對圍護墻的滲漏點進行全面處理:鑿除墻體帶泥表面,特別應清除嵌入地下連續墻鋼筋籠上的泥土。

(3)防水混凝土除采用適量的磨細粉煤灰外,尚需加入具有補償收縮功能的特密斯(TMS)復合防水劑。施工中應通過限制用水量,控制坍落度,混凝土凝結后使用塑料薄膜覆蓋,結構頂板采取浸水養護等方法來保證結構自防水的效果。

(4)對一些特殊部位,如施工期間頂板和中板留有的大開孔,為了防止大開孔處頂板混凝土的開裂,使用了鋼纖維混凝土。

3.2.4施工縫的防水

(1)水平縱向施工縫使用鍍鋅止水鋼板,若處理不當將是防滲水的薄弱環節。因此要求在焊接止水鋼板時要保證嚴密;澆筑混凝土面應控制在止水帶高度的一半;綁扎豎向鋼筋前必須鑿毛表面,封側模前應將墻體下部的雜物清理干凈,澆筑混凝土前先澆水濕潤,并在其交接表面鋪設一層水泥砂漿。

(2)橫向施工縫的防水使用中埋式止水帶和遇水膨脹橡膠膩子止水條兩道防線。3.2.5沉降縫的防水

該縫設置在與主體結構相連的出入口處,工程中使用外貼式止水帶、可注漿型中埋式止水帶和內裝可卸式止水裝置。外貼式止水帶的要求與誘導縫處理相同,可注漿型中埋式止水帶應注意必須在結構沉降達到穩定后,再進行注漿處理。對內裝可卸式止水裝置的預埋件安裝,應檢查螺母與預埋件鐵板焊接的嚴密性,以及防銹處理是否到位,內裝可卸式止水槽內的排水管是否預留好。

3.2.6出入口圍護結構與主體圍護結構的防水

主體圍護結構(地下連續墻)與出入口圍護結構(SMW工法)交接部位是防水最薄弱的環節,一般可通過注漿處理和采用高壓旋噴樁處理兩種形式。當基坑深度較淺,若為砂性土時,可采取注漿處理;較深時應采用高壓旋噴樁的方式處理,其止水效果較好。

3.3結構頂板附加防水

頂板結構表面在混凝土達到強度后,需做低膜量聚氨酯防水涂料,因此要對基層的低凹部位,使用聚合物防水水泥砂漿修補平整,轉角部位做到圓順,陽角應打磨其尖角,并采取必要的加強措施。保持基面干燥清潔,均勻交錯涂刷防水涂料。重點控制誘導縫、施工縫、平面與垂直面交接部位、頂板上有突出構筑物及預留孔洞部位等。

結語:地鐵車站工程防滲抗漏是一項系統工程,涉及建設、施工、設計、監理、材料供應等單位。而監理作為其中重要的一個環節,除首先自身需全面了解滲漏原因,掌握抗滲堵漏的方法外,還應嚴格把好各道工序的質量關,落實到施工過程監督管理中,并積極參與協調,使各方配合密切,共同創造出優質的地下車站工程來。

參考文獻:

[1] 劉建國.套管鉆機鉆孔咬合樁設計與施工.地鐵與輕軌.2001(3), 2-4

[2] 中華人民共和國國家標準,GB50299-1999地下鐵道工程施工及驗收規范【S】-1999

[3] 莫庭斌,邱小佩;廣州地鐵1~#線混凝土滲漏原因及治理[J];中國建筑防水;1999年02期

[4]黃志兵;地鐵車站主體結構滲漏及堵漏[J];上海地質;2004年01期

第4篇

Abstract: The construction technology of Horizontal Rotary Jet plays an important role in subway construction. In the water-rich geological conditions, the tunnel is prone to collapse, and other phenomena. This paper introduces the principles and advantages of the technology of Horizontal Rotary Jet, and points out its shortcomings, and proposes an optimized construction technology, which achieved excellent results in the actual construction.

關鍵詞: 水平旋噴樁技術;優化施工;地鐵

Key words: construction technology of Horizontal Rotary Jet;optimizing construction;subway

中圖分類號:[U25] 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)04-0081-02

0 引言

水平旋噴樁施工技術在近年來的國內施工中得到了大量的應用,如在深圳地鐵大~科區間的運用,在北京地下熱力管線施工中的應用,都取得良好的效果。這是由于柱體的相互咬合,隧道將處于形成的旋噴拱棚的保護之下,這樣隧道內的土方開挖就能安全地通過含水砂層和軟弱松散土質,能較有效地控制地面沉降,確保管線、構筑物及道路交通安全。

但是水平旋噴樁也有其缺陷,如抗剪切能力弱等。本文通過實際施工過程中的經驗總結,提出優化的水平旋噴樁施工技術,并將其實際應用到青島地鐵某段中,取得了不錯的效果。

1 工程概況

保兒站~河西站區間隧道富水VI級圍巖起始里程為K15+838.35(河西站南端起點里程),左線終點里程K15+655,全長183.35米,右線終點里程K15+672.07,全長165.19米。左右線單洞單線平行布設,中心線間距13m,開挖高度6.64m、寬度6.34m,埋深8.15~13.1m,進洞后呈27‰下坡。隧道場內地質主要以人工填土層、粘土層、中~粗砂層、碎石土層、粗粒花崗巖、細粒花崗巖、構造巖組成。本段區間隧道主要穿越第四系砂層、粘土層及強~中風化巖層,其中第四系松散土層自穩能力差,尤其是飽和砂土、礫砂及碎石土地層易坍塌,發生突水。場區松散巖土類孔隙水,主要分布于剝蝕堆積斜坡及侵蝕堆積一級階地地貌單元。主要含水層砂土層、礫砂層及碎石土層,為第四系潛水~微承壓水。

在區間隧道的大跨線位置為隔水層,厚度約1.5米左右,隔水層以上為透水性非常好的中到粗砂層,也是地下水的主要賦存水層,有明水成股流出;隔水層以下為含泥較重的粗砂~礫砂~碎石土地層,水的滲透系數較小,但是存在明水滲流。由于旋噴樁的支護和阻擋作用,水基本為清水,未出現流沙。

2 水平旋噴樁原理及技術特點

2.1 原理 在施工時,采用鉆噴一體水平鉆機打設水平孔,鉆進至設計深度后,在緩慢旋轉撥出鉆桿的同時,通過高壓泵以25~35MPa的壓力,把配制好的漿液(一般為水泥漿)通過高壓管道和鉆桿,輸送至噴嘴,借助漿液沖出噴嘴時強大的沖擊力壓力和速度切削土層,使漿液與遭受切割和破壞的土體形成混合體;當鉆桿以恒定的自轉和外拔速度向外拔出時,使鉆成的水平孔周圍一定范圍內的土體與漿液充分攪拌、混合,形成直徑均勻的樁體。因為漿液已經與切割的地層形成較為均勻的混合樁體,漿液凝固后便形成具有一定強度的樁體(與被切割的地層有關,砂層強度可達到10Mpa)。

圖1為水平旋噴樁施工工藝流程圖。

2.2 技術特點

①強度高:漿液在超高壓和高速的情況沖出噴嘴,且鉆桿不停的在旋轉和外拔,使漿液與土體充分混合形成樁體,從而形成一種類似混凝土的固結體,沿隧道縱向很好的起到混凝土梁的作用。

②均勻性:漿液的噴出壓力是基本不變的,且鉆桿的自轉和外拔速度也是恒定的,因此可以確保成樁直徑的均勻性。

3 第一環旋噴樁施工方案

為確保隧道開挖安全,并控制地表沉降,采用止水帷幕水平旋噴樁作為施工方案,為了達到止水帷幕的作用,我們沿隧道開挖輪廓線形成一圈旋噴樁套拱。具體做法為:旋噴樁徑700mm,沿隧道環向布置間距為400mm,環向搭接300mm;在開挖掌子面布設斷面旋噴樁時,按照間距1×1m梅花型,根據沿縱向的深度不同,其樁徑采取差別樁徑:端頭樁徑達到1200mm,長度為3m,其他部位樁徑控制在400mm左右。這樣可以阻擋掌子面正前方來水,保證端頭能夠封閉;其他位置旋噴樁,僅起改良掌子面地層的作用。

考慮到每環旋噴樁的打設精度,每次施做長度控制在15m以內,施工完成后,開挖預留3m不施工,作為下一個注漿加固段的注漿巖盤。為了保證環向旋噴樁打設的精度,方便旋噴鉆機擺設,隧道開挖時,設置加大段,即每個旋噴加固段開始的前5m范圍內,隧道開挖時徑向擴挖30cm。

4 隧道水平旋噴樁施工方案優化

鑒于水平旋噴樁樁間咬合的效果不理想,但能夠很好的確保隧道開挖安全,控制地表及建筑物的沉降。考慮到本段隧道的地面環境復雜的事實,水平旋噴樁有非常明顯的控制沉降和防止隧道坍塌的優勢,為此制定了以“環向水平旋噴樁+砂層斷面注漿加固”為核心思想的施工方案,配合使用超前小導管注漿彌補旋噴樁不能咬合的缺陷,開挖后背后回填注漿及時跟進,增加洞外井點降水以改善洞內開挖人員的作業環境。

施工方案:

①水平旋噴樁沿隧道周邊的打設范圍為拱部+邊墻;根據第一環水平旋噴樁施工經驗,水平旋噴樁環向間距仍為400mm,旋噴樁徑為700mm,理論上環向搭接300mm;

②根據開挖情況,上臺階拱腳處為含水砂層和透水性差的含泥碎石層的結合,兩側拱腳每小時有接近20m3的滲水流出,水量較大,在開挖時容易形成空洞,存在施工風險,因此在拱腳地下水賦存區域,在外側增設五根樁,局部形成雙排咬合;

③為更好的控制沉降,在兩側拱腳處,沿隧道軸線方向各打設一根樁Φ700樁,作為拱架安裝基座,起到防沉降作用。

根據第一環經驗,再加上右線第二環超前支護水平旋噴樁是由我單位自己組織設備和人員施工,仍先打設15m,摸索經驗總結后,逐漸將打設長度加長至20m或25m。

為了使旋噴樁在隧道四周形成有效支護,沿徑向向隧道外側按照一定的角度打設旋噴樁,所以每段旋噴樁的前面3~5米大部分在開挖的過程中被破除,而后面3~5米則遠離了開挖輪廓線,除不能很好的控制超挖外,還可能存在樁間間距分離過大、不能形成支護套拱的現象,特采取水平旋噴樁循環搭接3m方式解決。

由于旋噴樁由隧道內向隧道外打設,為沿隧道徑向外插,角度不宜控制,目前采取水平和豎直兩個方向的角度進行控制,如圖2所示,根據設備實際情況,為減少旋噴樁的破除量,盡可能的靠近初支輪面;根據不同的樁長確定旋噴樁終鉆輪廓線,選擇合適的角度,保證被破除的部分旋噴樁能與上一循環相互搭接,使旋噴樁末端離開開挖輪廓線的距離盡可能小。利用樁的環向間距在起鉆點輪廓線上定出樁位,然后徑向在終鉆輪廓線上定出終鉆樁位,這樣可以分界出水平和豎直兩個方向的偏移尺寸x,y值,則水平角度α=x/L;豎直角度β=y/L,再減掉或者加上隧道本身縱坡或者平面角度。

施工時,由于角度難以控制,一般以鉆機長度為基準,根據水平及豎直的外插角度,計算出鉆機頭較鉆機尾的水平及豎直方向的偏移量來控制鉆機角度。鉆進過程中角度的控制目前僅靠鉆機固定牢固和鉆桿的剛度來保證。

剩余區間隧道由全斷面VI級圍巖逐漸過渡至中風化圍巖地層,部分區段為上軟下硬地層。而地下水主要賦存在VI級圍巖的中粗砂層、礫砂層及碎石土層中,為了保證止水效果,隨著開挖的不斷前進,要求旋噴樁縱向打入中風化層的深度不小于1.0m,區間隧道進入中風化地層斷面部分,水平旋噴樁可停止打設,即由隧道仰拱至拱頂,逐漸減少,直到全斷面進入巖層。

5 小結

止水帷幕水平旋噴樁作為新工藝、新技術,利用已自行開發成功“鉆噴一體機”及其全套配套設備,能夠確保成樁效果,但是不能形成止水帷幕,但在軟弱地層中的綜合效果優越于超前管棚和超前注漿,適用于下穿圍巖差等要求嚴格的暗挖工程。

作為新興的工藝和技術,水平旋噴樁有非常明顯的優勢和發展前景,但仍然有很多需要改進和提高的地方,歸納如下幾個方面:①目前水平旋噴樁鉆機設備仍處于開發階段,仍需要在使用過程中,總結經驗教訓,對設備進行不斷改進和優化,降低設備的故障率。②鑒于目前水平旋噴樁不能很好達到止水帷幕的效果,有必要根據不同的地層和條件,采取一些輔助措施彌補旋噴樁的不足,如樁間小導管或者超前注漿等措施。

參考文獻:

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[3]孟鳳朝.深圳地鐵大~科區間隧道水平旋噴樁施工技術[J].鐵道工程學報,2003,02:1-4.

[4]吳波,高波,駱建軍.地鐵區間隧道水平旋噴預加固效果數值模擬[J].西南交通大學學報,2004,05:605-608.

第5篇

關鍵詞:基坑開挖;樁基礎圍堰技術;樁基礎圍堰施工工藝

水中基礎的施工,常規的施工方較多,如較常見的工藝較復雜的有:雙壁鋼圍堰、鋼板樁圍堰、吊箱圍堰,工藝較簡單施工較方便的有土石圍堰、草袋圍堰。這幾種施工工藝在常規水中基礎、深水基礎施工中均能夠起到經濟合理、施工方便的作用。在特殊地質條件下,如基礎位于水中,基底位于河床以下,河床為純卵石土層或者是基底因各種原因需埋入巖層中,或者埋入巖石中因外界原因的影響無法進行水下爆破施工,則各種鋼圍堰施工工藝將很難進行施工,土石圍堰和草袋圍堰則因施工成本和工藝效果的原因無法采用。

比如:在XX工程XXX特大橋12#墩承臺施工中遇到如下情況:設計要求承臺開挖使用雙壁鋼板樁圍堰,承臺底位于施工期間常水位以下7.5米,承臺高4.5米,承臺所在位置處一半為河床山體巖石,一半為河床卵石層,在此承臺大里程(溫州方向)側有一自來水管道(供應XX縣城自來水主管道)離承臺垂直距離2.3米,經過觀察水管基礎處巖石有較多深層裂縫,若選擇進行開挖承臺處巖石,需進行水下爆破,勢必威脅水管安全。所以考慮以上情況,承臺基坑開挖時,選擇其他經濟合理的方案成為該特大橋基礎施工的重點。

1無法使用其他圍堰施工技術原因分析

1.1地質情況決定雙壁鋼板樁圍堰、鋼板樁圍堰、土袋圍堰等常用的圍堰方案無法使用。

在XX工程XXX特大橋12#墩承臺所處位置為一半在河床山體巖石內,一半在河床卵石層,設計要求承臺開挖使用雙壁鋼板樁圍堰,承臺底位于施工期間常水位以下4米多,承臺高4.5米,在此承臺大里程側有一自來水管道(供應XX縣城自來水主管道)離承臺垂直距

離2.3米,經過觀察水管基礎處巖石有較多深層裂縫,若選擇進行開挖承臺處巖石,勢必威脅水管安全,其次小溪水流量及流速均較大,開挖難度較大。若使用爆破技術處理承臺處巖石,因有水管及水管基礎處深層裂縫,會有較大風險及后期承臺施工存在較大危險。在此情況下,若使用常規處理技術如雙壁鋼板樁圍堰、鋼板樁圍堰等均無法達到承臺開挖的要求。因承臺底所處位置與河床巖石坡度成斜切狀態,雙壁鋼板樁與鋼板樁均無法正常插入,也無法進行封底處理,更無法開挖到位,也就無法達到承臺開挖的目的。

1.2選用樁基礎圍堰的客觀原因、優勢

12#墩基礎為樁基承臺基礎,根據施工樁基礎的施工經驗總結,地下連續墻的構想,在基礎施工時采用鉆孔樁基礎圍堰進行施工。首先其他圍堰方式經過分析無法達到或者滿足現場承臺開挖的施工要求,其次就是樁基圍堰可以有效解決其他圍堰無法解決的上述問題;樁鉆孔樁打入巖石內,同時樁與樁之間進行有效咬合可以防止樁圍堰周圍及底部滲水進圍堰,通過樁圍堰(靠近水管側)大里程側樁基可以有效割斷自來水基礎與開挖承臺處巖石聯系,樁圍堰本身起到自來水管道基礎抗滑樁的作用,在承臺開挖、施工過程中有效的保護了人身、機械、材料的安全,也解決了流水急導致的安全及效率的問題,這樣所有難題也就迎刃而解;在使用其他圍堰方式施工過程中容易產生一些不確定性,如鋼圍堰封底混凝土無法保證本身封底的完整性和可靠性,加固過程中是否會發生加固不到位產生安全問題等等。

1.3樁基礎圍堰技術及施工工藝

1.3.1鉆孔樁圍堰施工設計

XXX特大橋12#承臺位于河內,其中一側靠公路,承臺尺寸為12.2×15.8×3.5m,加臺尺寸為6.7×11.5×1m。承臺樁基共計18根,為水下樁基,設計樁長為14m。12#承臺大里程方向約2.3m,有1.25m自來水管一根。

12#位置處有較厚的卵石土,卵石下部有巖石(強風化晶屑凝灰巖)。樁基礎的施工采用土石圍堰筑島施工,經測量,土石圍堰頂標高為10.3m,樁頂標高為5.762m,承臺基坑挖深為6.538m。根據開工后的觀測,河水最低水位為6.7m,最高水位大于10m。

根據鉆孔地質參數統計表,進行樁基圍堰施工工藝的設計。

1.3.2樁基礎圍堰施工工藝

由于在承臺基坑范圍內均為卵石土或巖石,卵石土透水性強,較容易坍塌。若采用常規的鋼板樁圍堰、或雙臂鋼圍堰,則存在鋼板樁插打困難甚至打不進去或鋼圍堰下沉困難,或下沉不了,對施工安全及工期有較大的影響,在開挖靠近水管處巖石時有很大可能會對水管基礎產生不可預見的后果。所以采用樁基礎圍堰,承臺基坑的施工采用鉆孔樁進行維護施工,施工鉆孔樁時,采用鉆孔樁相互咬合進行堵水,并在薄弱環節進行注漿防滲漏。在施工過程中總結一條若一個隔一個樁施工,再進行中間一個樁施工難度較大,所以樁圍堰施工過程中依次施工較為方便。樁圍堰施工時,嚴格按照計算坐標進行放樣施工,以減小鉆孔樁施工時存在的誤差而達不到相互咬合的目的。

圍堰需保證承臺基礎施工安全,鉆孔樁基圍堰樁徑選擇為1.0m,考慮到基礎施工工作面,樁基圍堰內側設計為比承臺基礎尺寸大1.0m,共計64根,樁長按照入巖2.5m進行設計。單根樁基的長度可根據現場實際入巖深度進行確定,但不小于2.5m。樁頂標高按照8.0m進行控制。在所有樁基施工完成后,為保證樁基不致傾覆,沿樁頂澆筑混凝土圈梁并設內支撐,內支撐采用雙拼I40a工字鋼。樁基圍堰采用沖擊鉆鉆孔樁施工工藝。

1.3.4施工工藝結果

在樁圍堰施工完成后,基坑內除局部有孔洞漏水進行了注漿處理外,基本滿足水下基礎的施工要求,并且最終還起到了施工安全防護作用。

1.4樁基圍堰工藝總結

1.4.1基坑局部孔洞漏水注漿處理分析:

局部漏水的原因為:因樁間距未按設定的工藝參數,和工藝設計計算坐標進行放樣施工,導致樁與樁之間的間隙過大。基坑開挖后,卵石土層松散特性導致了樁基間的孔洞。并且卵石土自身的透水性,在沖刷之后決定了基坑的局部漏水。總之,因施工工藝未嚴格執行,導致了基坑局部漏水。

1.4.2施工工藝執行可根據樁基圍堰的設計樁徑合理選擇樁間距,樁間距過小,沖擊鉆施工困難,因為混泥土凝固后,沖擊鉆鉆孔時會形成一定的偏壓。過大會導致樁基圍堰施工完成后形成孔洞,造成大量漏水。

1.4.3漏水時,應及時處理,可采用注漿處理措施,可達到很好的止水效果。

1.5適用范圍

綜上所述可以總結如下:在上述環境條件下可以充分發揮樁基礎圍堰的優勢,也就是說在不考慮施工成本的情況下考慮本方案可適應任何地質環境施工(可使用沖擊鉆鉆機),換句話說就是在比選各類圍堰施工時,若安全風險大于施工成本時均可以考慮該方案。

1.5結束語

隨著各類工程的快速發展,圍堰施工將在更加寬廣的范圍內實施,針對類似工程的特殊地質環境情況下使用該方案可有效解決施工過程中的重點與難點問題;通過分析了各類圍堰施工的優缺點,結合工程實踐對該方案的技術和工藝進行了研究,提出了該方案并對該方案的施工工藝進行了闡述。

對圍堰工程中的處理問題應特別重視,要不斷的研究并改進相關技術,滿足實際工程的需要,達到承臺等工程需開挖基坑的科學、安全、經濟的目的。

第6篇

關鍵詞:止水帷幕;雙高壓旋噴樁;加固

中圖分類號:E271文獻標識碼: A

一、工程概況

某工程建筑面積34萬,基坑開挖深度為9.5m,其中主塔樓建筑高度178m,共49層,地下二層。自然地面標高為25.5m,建筑±0.00m相對絕對標高為26.15m,基底標高為16.05m,主樓核心筒電梯井坑深5.4m。工程地處贛撫沖積平原區,緊鄰贛江,基坑開挖邊線距贛江僅100m,地貌單元為贛江河漫灘―1級階地,構造上受贛江大斷裂影響,上部為第四系松散層覆蓋。經勘探,場地地層結構由人工填土、第四系全新統沖積層及第三系新余群組成。按巖性及其工程特性,自上而下依次劃分為雜填土、沖填土、淤泥質粉質粘土、細砂、粉質粘土、中砂、圓礫、礫砂和泥質粉砂巖。

工程基坑支護系統施工時間為2013年4月~10月,處于該市豐水期,贛江水位較高,地下水較豐富,支護樁施工期間極易塌孔,為后來雙高壓旋噴樁施工帶來極大的困難和隱患。同時,針對砂層這一特殊地層,雙高壓旋噴樁施工鉆孔后極易塌孔,預應力錨索施工時在水的作用下孔底極易塌陷,造成注漿量和注漿深度不足。

二、造成路面沉降、裂縫的原因

(一)、地基土壓實度問題

經研究和經驗總結出,壓實度的大小對地基的質量有著直接的影響。雖然在我們呢肉眼看來,土壤與土壤之間非常緊密,但是在其中實際上還存在著細小的空隙和水分,空隙越大,地基結構的穩固性越差,承載力越低,越容易受到外界壓力的影響而出現沉降或裂縫現象。雖然知道這一點但是施工人員往往忽略地基土壓實度的問題。單純的認為土壤經過沉淀已經非常密實,實則不然,因此,施工單位為保障地基的質量首先要注重地基土的壓實度問題,確保壓實系數比較大,從而減少路面沉降、裂縫等現象。

(二)、地基土中水的來源問題

土壤遇水之后會發生軟化現象,影響土質結構的穩固性,降低了地基土的壓實度。地基土中水分的含量是造成路面沉降、裂縫的有一大原因。路集中水分的來源主要有兩個方面,一個是本身的地下水,一個是外界的雨水。地下水位水量一般是固定的,而且在地基建造之前就對地下水進行了適當的防護措施,所以地下水對地基的影響不是很大。最重要的是雨水,如果某些路段出現凹凸不平的現象,那么在陰雨天氣就會擠壓相應的雨水,雨水慢慢滲透進地基內部,對地基的結構進行了相應的腐蝕作用,從而降低路面的承載力,造成了地基結構不和諧,再經過車輛的不斷壓迫,加劇了部分地基的損害程度,由此引發了沉降、裂縫等現象。

三、施工技術措施

(一)、施工前準備工作

施工所使用的水泥的質量、規格及生產日期等都需要經試驗室檢驗合格后,才能夠投入使用。在使用加固料的時候,禁止使用過期的、質量發生變異的加固料。在本工程項目中使用的是P.C32.5R水泥,施工用水要保證PH值在五至十之間,以確保酸堿度適中。其次,為了確保施工質量,要在室內進行配合比試驗。首先要根據現場土樣的情況來設計配合比,在室內將土樣烘干磨碎成粉末狀,再確定施工過程中噴漿量及水灰比。為了提高水泥土的強度及抗沉淀性,可以加一些石膏、氯化鈣、陶土等外加劑。第三,根據確定的噴漿量及水灰比來制作水泥漿。同時還需要在試驗施工現場打好試樁,通過試樁試驗來確定施工過程中的噴漿量、攪拌機的攪拌速度、噴入時的壓力等施工工藝參數。第四,在施工現場要根據實際情況安置排截水設施,在施工現場附近挖好泥漿池及排漿溝,以保證廢泥漿不影響施工。第五,根據施工設計方案做好施工放樣工作,一般要用木樁固定樁位,再在附近用白石灰作標志。

(二)、雙高壓旋噴樁止水帷幕的綜合應用

1、因受施工條件制約,支護樁(鉆孔灌注樁)施工完成后,方可組織雙高壓旋噴樁的施工。因支護樁樁位的確定是根據區段長度平均后確定樁位,即實際樁位并非設計間距1400mm,實際為1390~1400mm之間,同時支護樁施工過程中每個樁位的坐標無法保證完全一一核對和校準。這就導致支護樁樁位并非與設計坐標完全一致。也就導致了雙高壓旋噴樁樁位的放點不能完全以設計坐標為準。經研究決定:沿支護樁外側開挖一道明溝,將支護樁樁頭清晰挖出,再放出雙高壓旋噴樁中心線,在旋噴樁中心線上對準支護樁間中心,確定旋噴樁中心坐標,并做記錄。然后將明溝回填,利用全站儀將確定的旋噴樁中心坐標重新放樣,即可準確確定旋噴樁樁位。

2、為預防雙高壓旋噴樁出現塌孔現象,引孔機鉆孔結束后,采用PVC管作為護管,PVC管的直徑為110mm,PVC管的壁厚為0.5mm,管材選用薄壁脆性材料,制作時只要能保證其成型即可,目的是在雙高壓旋噴樁噴漿過程中,便于擊穿擊碎,方可保證雙高壓旋噴樁成樁直徑和質量。

3、雙高壓旋噴樁施工過程中出現偏位、樁身混凝土出現大肚子等不規則情況時,根據現場實際情況,首先要確保旋噴樁與支護樁之間的砼咬合量滿足設計要求,若發現砼咬合達不到設計要求時,可將旋噴樁外移,補噴一根旋噴樁,加大旋噴樁與支護樁的咬合量。具體樁位調整方案采用試鉆法確定。

四、質量標準及檢查措施

(一)、旋噴樁施工技術標準

旋噴樁的施工技術具體要求如下:鉆孔垂直度允許偏差≤1.5%;鉆孔位置允許偏差50mm;鉆孔深度允許偏差±200mm;樁體直徑允許偏差≤50mm;5樁身中心允許偏差≤0.2D;水泥漿液初凝時間不超過20h;水泥土強度qu(28)≥1.2MPa。

(二)、成樁質量檢查

雙高壓噴射注漿結束后一周才可以檢驗噴射施工質量,只需檢驗施工注漿孔數的2%~5%,少于20孔的工程,至少要檢驗2個。檢驗點可以設置在荷載較大的地方、樁中心線上及有異常情況的部位。旋噴樁的檢驗可采用鉆孔取芯法(從固結體中鉆取巖芯,做成樣品在室內進行性能試驗,檢查樁體均勻性及其抗滲性)。

五、施工中應解決的幾個關鍵問題

(一)、排漿及水泥漿沉淀坑制備困難

因施工在高速原路面進行,受場地條件限制,廢漿不得流入行駛車道,采用沙袋臨時圍堵,待稍凝固后及時清理外運。超車道施工及個別路段施工中漿液坑無法開挖,臨時采用中央隔離帶兩側護欄用薄鐵皮及塑料布圍堵成漿液坑,給施工帶來較大不便。

(二)、施工組織管理

因每個沉降、裂縫路段以及每個部位危害程度不同,為了降低工作量減小成本,必須根據實際情況進行操作,根據危害程度進行樁孔布置,合理選擇工藝技術參數,每個路段委派一名技術員進行把關、認真負責。

(三)、安全施工難度大

施工中不得影響路段的交通運行,再加上工期較緊,而且要求最多只能同時作業3個路面,上行線和下行線必須單獨施工,每個作業面開通1個車道,作業2個車道,給施工增加了難度。因運行的大貨車離作業的設備很近,在進行旋噴操作時因注漿泵壓力較大,必須預防車輛通過時擰卸鉆桿或發生堵鉆時,水泥漿液產生雙高壓噴射,射到行駛車輛擋風玻璃影響行駛視線越出車道發生事故。水泵工必須認真負責,不得離崗,隨時注意壓力表的變化情況,出現異常迅速與安全員、操作員傳遞訊號,將一切隱患消滅在萌芽狀態之中。另一方面也要防止路面污染,以免給交通帶來一定不便。特別是夜間作業要控制好照明燈的方向,不得影響司機視線。針對此情況,每個段面施工設置一名專職安全員,一名安全巡視員,一名指揮員輪流值班,全體人員提高安全防范意識,按照高速公路各項安全規章嚴格執行,做到安全生產,文明施工。

結束語

基坑支護方法多種多樣,實際工程中應綜合考慮地質與水文條件、開挖深度、地下管線情況、周邊環境等因素,合理選用支護方法,綜合運用,嚴格監控,方可保證基坑支護工程的安全可靠。

參考文獻

第7篇

關鍵詞:高速公路;擋土墻;常見問題;防治措施

路基片石擋墻是施工的第一步,同時也是整個工程一道亮麗的風景線。但在實際施工當中,因為技術或者施工工藝不過關,常會產生許多病害,損壞了工程質量,影響了工程形象,縮短了工程壽命。對此結合工作經驗,本文總結了施工中的通病并對預防整治提出了建議。

1 路基漿砌片石存在的施工通病

路基漿砌片石存在的施工通病有如下八種:泄水孔失效;沉降縫不垂直;勾縫砂漿脫落;表面不平整;擋墻砌筑出現通縫;砌筑工藝不當;平面位置不順;外觀幾何尺寸不對。

各種施工通病的表現和產生原因泄水孔失效:病害表現為擋墻后背填土潮濕,含水量大,但擋土墻泄水管長期不出水,泄水孔周圍片石干燥無水跡。產生原因:泄水管安放坡度不對,形成反坡,造成排水困難;反濾層含泥量過大,造成泄水孔堵塞;反濾層堆放位置不對,起不到排水作用。

沉降縫不垂直:病害表現沉降縫上下不垂直,前后分叉錯位,縫寬上下不一致。有時沉降縫雖外表寬度一致,上下垂直,但是內部卻犬牙交錯,互相疊加。不能起到沉降縫的作用。產生原因:砌筑時未放線,或砌筑過程中放線走動而未引起重視;端頭片石未去除棱角,表面不平整;砌筑時,上下塊石沒有對齊、相互錯位;木板錯位卻未糾正,隨著木板傾斜而傾斜。

勾縫砂漿脫落:病害表現為勾縫砂漿開裂,繼后條狀或塊狀脫落。產生原因:勾縫前未將墻面灑水潤濕、去除浮土。導致勾縫砂漿與墻面粘結不足,砂漿缺少水分,碎裂脫落;砂漿配合比不準或攪拌不均勻導致勾縫部分區域砂漿水泥含量過大,收縮裂縫增多,造成脫落;填縫不當,過于飽滿或過于松散,致使粘結不足或片石松動,致使脫落;天氣炎熱,養護不足,造成勾縫失水脫落,或施工中不注意,在外力作用下脫落。

表面不平整:病害表現為片石之間凹凸不平,平整度超過規范要求,部分段落出現坡度上下不一致。產生原因:片石加工不夠,表面平整度不足;砌筑時未放線,或放線走動,或未嚴格按放線砌筑;砌筑時,坐漿不飽滿,填縫不密實,引起片石松動;在強度未達到之前,便進行回填夯實,或砌筑時隨意從高處丟棄石塊,致使松動走樣。

擋墻砌筑出現通縫:病害表現為砌體出現兩層以上的通縫,且灰縫大小不一致。產生原因:外側豎立片石,且并未壓縫砌筑,產生通縫。片石形狀太

差,不能有效結合,形成灰縫過大。

砌筑工藝不當:病害表現為砌筑時前后分層,中間砂漿不飽滿,粘結不牢靠,墻體缺少整體性,對外力抵抗能力較差。產生原因:砌筑時未分層砌筑,致使前后脫節;片石與片石之間咬合不緊密,整體缺少連貫性;擋墻中間使用大量小石子填心,空隙過多,砂漿稠度較小,不能完全搗實;砌筑之前并未清洗基地和坐漿,致使層與層之間缺少粘結。

平面位置不順:病害表現為曲線段上擋墻整體表現為折線,部分擋墻平面位置出現錯誤,侵入路基邊溝。產生原因:擋墻平面位置放樁錯誤;曲線段上未能及時將放樣樁加密,拉線時便已經拉成折線,或技術力量不足,不能將線性放順;擋墻腳趾部分未嚴格按照圖紙施工,致使腳趾坡度不足,侵占到路基當中。

外觀幾何尺寸不對:病害表現為擋墻坡度、高度、寬度與設計不符。產生原因:放樣錯誤或放樣走動未能及時調整;未及時對擋墻抄送高程;砌筑方法不對,致使部分擋墻截面內凹進去,形成寬度不足。

2 常見問題的預防及治理

泄水孔失效的預防:泄水管安放位置、坡度、反濾層材料、位置要按設計要求施工;要注意回填材料,避免用粘土等遇水易膨脹的土進行回填。泄水孔失效的治理: 如條件許可,清理被堵塞泄水孔,重新回填反濾材料。

沉降縫不垂直的預防:砌筑前認真放樣,對于放樣走位,及時進行調整;端頭片石需要進行粗加工,做到大致平整,方便砌筑;端頭砌筑做到表面平整,坐漿飽滿,縫寬一致,符合設計要求;對于擋墻頂部,也要在相應位置留出寬度適合縫隙,并按設計填充防水材料。沉降縫不垂直的治理:視沉降情況,將影響沉降的片石拆除。如條件許可,對于沉降縫不垂直段落進行返工。

勾縫砂漿脫落的預防:注意現場拌和砂漿,做到配比正確,拌和均勻,隨拌隨用,禁止使用隔夜砂漿進行抹面;在勾縫前,用清水先將砌體表面清洗干凈,再將片石縫隙過大處用新鮮砂漿填充搗實,并留下凹于砌體表面2cm的凹槽,方便勾縫砂漿與砌體的連接;勾縫完畢后,及時進行灑水養護,氣溫高時應覆蓋養護,并應避免碰撞、承重或震動。勾縫砂漿脫落的治理:對于脫落部分的砂漿勾縫,嚴格按照正規程序重新勾縫,同時,清除已經有松動跡象的部分,一起重新勾縫。新老勾縫連接的地方,要注意外觀自然和諧,連接緊密順暢。

表面不平整的預防:注意砌筑時放樣要正確,盡量放雙線,形成一個砌筑面,避免用肉眼找平;表面的片石應當經過適當的篩選,尖銳突出部分應當敲除,做到大小一致、表面平整,無銹斑、凹凸等影響擋墻外觀的缺點存在;坐漿要飽滿,片石與片石之間要避免直接貼靠或脫空,禁止用高于砂漿縫隙的小石片支墊;勤檢查,多巡視,一旦發現問題,立刻處理。表面不平整的治理:將平整度不佳的面石替換掉,并注意不要擾動四周的片石。如條件許可,對于不平整段落進行返工。

擋墻砌筑出現通縫的預防:勤檢查,注意壓縫;片石要做到大小一致,形狀規則。砌筑時要丁順排列或者兩順一丁,并注意每砌筑兩至三層便要將水平縫大致找平;片石要經過粗加工,去除棱角和邊緣凹陷處,使之有一面表現為完整的平面,且片石與片石邊緣相互之間凹凸互補,易于結合。擋墻砌筑出現通縫的治理:對于有通縫部分進行返工,如條件許可,對于通縫存在段落進行返工。

砌筑工藝不當的預防:砌筑是要注意嚴格按照分層砌筑,應先外圈定位行列,然后砌筑里層,外圈應當與里層砌塊交錯咬合成一體,嚴禁用大量小石頭隨意堆放做成里層;在砌筑前,應當先鋪一層砂漿再安放片石和填塞縫隙,注意上層砌筑時避免擾動下層砌體。片石與片石之間的縫隙應當填滿搗實;隔夜砌筑時,應先將昨日修砌部分表面浮渣清理干凈并灑水鋪漿后才能繼續修砌,禁止人工拌和砂漿和使用隔夜砂漿。砌筑方法不當的治理:視情況對于不合格段落進行不同程度的返工,同時做好現場技術交底,防止再次發生此類事件。

平面位置不順的預防:放樁要準,在放樁時可以有意識的向路基外側偏移1至2cm,防止擋墻侵占路基邊溝;砌筑時嚴格按照圖紙施工,不能心存大意;對于曲線段落,結合設計圖紙,加密放樁點,將線性調順。平面位置不順的治理:對于正在或準備施工的路基擋墻,補放樁位,調順線性。對于已完工的擋墻,如果條件允許,進行返工處理。對于侵占路基的擋墻,視情況將路基線性稍作改動拉順,或者返工此段擋墻。

外觀幾何尺寸不對的預防:勤自檢,隨時注意,保證坡度線、寬度線的正確性,在修砌時有意識的加寬1至2cm,防止意外發生;墻背要大致找平,不能凹凸不平,致使凹下去的地方擋墻截面寬度不夠;在擋墻要完工的時候及時抄頂,把握好封頂高度。外觀幾何尺寸不對的治理:檢查坡度不對是否影響路基邊溝,在不影響路基邊溝的前提下,及時對坡度進行調整,同時需要注意外觀問題。墻背不平用高標號砂漿找平并及時回填。

第8篇

關鍵詞:基坑,高壓電力管廊,錨桿,管廊變形

近年來,隨著我國城市化的高速發展,建設用地越來越緊張,尤其在北京等一線城市,基坑設計與施工受周邊環境條件約束越發明顯,基坑周邊時常埋設有電力井、污水井、自來水井等,基坑設計時需要加設1道~2道錨桿才能達到控制變形的目的,距離基坑較近的周邊管井管線給錨桿設計與施工帶來較大困難。錨桿設計與施工必須避開這些周邊管井和管線,如何安全有效地規避開這些管井管線成為較大困難。汪曉峰等通過數值軟件模擬研究了如何保護基坑周邊管井管線[1-7],王守明等介紹了地下綜合管廊不均勻沉降的危害及使用錨桿靜壓樁處理的方法[8-13],但是對錨桿如何有效避開這些管廊管線的研究較少。本文總結了北京某深基坑東西兩側存在埋設深度(6.0m~9.0m)、上下起伏較大(高差2.0m),寬度2.5m,且緊鄰基坑邊線(4.0m~10.0m)的高壓電力管廊情況下,錨桿避開管廊的設計與施工處理措施,為類似工程提供參考。

1工程概況

擬建建筑物是地下2層、地上9層的群體建筑群,基坑深度8m~10m,基坑長約320m,寬約230m,基坑支護采用樁錨+高壓旋噴樁止水帷幕結構體系;其中基坑東西兩側存在電力局的高壓電力管廊,距離基坑上口線最近的只有4m,基坑具置及與已建建筑物相對關系如圖1所示,高壓電力管廊內部圖如圖2,圖3所示。

2工程地質情況

場地表層為人工填土層,其下為新近沉積層、一般第四系沖洪積層(Qal+pl),巖性主要以黏性土、粉土、砂土為主,基坑支護影響深度范圍內主要由粉細砂及粉質黏土組成。土層主要設計參數如表1所示。以上2.0m~4.5m,主要含水層為②層粉細砂、②2粉質黏土,地層以及水位見圖4。

3緊鄰高壓電力管廊區域支護方式機理分析

由于高壓電力管廊距離邊坡上口線最近約4.0m,且基坑深度8.0m~10.0m,圍擋已經建成無法拆除,圍擋距離邊坡上口線最近1.0m,無放坡空間,經過計算,采取樁錨+高壓旋噴樁止水支護形式,錨桿長度需要在20.0m以上才能滿足建筑物變形及基坑穩定性要求,且錨桿設計標高、角度和錨桿長度需要反復調整來避開高壓電力管廊,即考慮錨桿標高降低角度不變錨桿加長,或標高不變角度增大錨桿加長,或標高降低角度增大錨桿長度不變,或標高降低角度增大錨桿加長。

4基坑支護電管廊錨桿設計方案

基坑高壓電力管廊一般區域(電力管廊距離基坑支護上口線10.0m以上)采用護坡樁+錨桿,護坡樁樁徑0.6m,樁間距1.1m,錨桿標高27.0m,角度15°,錨桿總長度20.0m,自由段5.0m,錨固段15.0m;止水帷幕采用三重管高壓旋噴樁,樁徑0.9m,間距1.1m,咬合0.2m,具體支護方式如圖5所示。基坑西側邊坡上口線距離高壓電力管廊最小距離為4.1m,電力管溝埋深6.7m,為避免錨桿穿透高壓電力管廊及滿足基坑變形要求,通過深基坑理正軟件和幾何圖形反復計算和調整,將錨桿設計標高降至26.0m,角度變大調為25°,錨桿長度增至23.0m,確定最終設計參數,具體支護方式如圖6所示。基坑東側邊坡上口線距離高壓電力管廊距離為6.9m~9.1m,電力管廊埋深6.9m~7.8m,最小距離6.9m,埋深7.8m的錨桿設計原則與西側錨桿一樣,故而東側選擇了最大距離9.1m,埋深6.9m的位置,通過深基坑理正軟件和幾何圖形反復計算和調整,設計標高為27.0m,角度調大為20°,錨桿長度增至22.0m,具體支護方式如圖7所示。

5緊鄰高壓電力管廊支護效果評價

東西兩側錨桿在管理人員和施工單位作業人員一對一配合的情況下進行施工,在理論和實踐中精準控制錨桿施工標高、傾斜角度和錨桿長度,直至600余根錨桿全部施工完成,期間僅有一根錨桿在施工時碰到高壓電力管廊外壁,施工人員及時通知管理人員,在與設計單位及時溝通后,通過修正角度和長度后繼續施工,順利避開高壓電力管廊,取得較好的施工效果,如圖8所示。基坑開挖時護坡樁和錨桿會產生一定的變形,變形過大就會對高壓電力管廊產生影響,在基坑施工過程中對基坑頂部的豎向位移、水平位移、支護結構深部水平位移和錨桿拉力監測結果進行記錄。對水平位移和豎向位移監測分別取3個監測點、連續監測觀察1年的試驗數據進行分析對比,研究分析得到支護結構水平位移和豎向位移變化均在2cm以內,滿足設計要求,對高壓電力管廊影響較小;支護結構深部水平位移1年以內的變化值在1.5cm以內,錨桿的拉力變化值逐漸趨于穩定值,且拉力值在80%控制值以內,均表明基坑變形對高壓電力管廊的影響在可控范圍之內,如圖9~圖12所示。在保證基坑支護結構變形符合設計及規范要求的前提下,同時在基坑東西兩側的高壓電力管廊井蓋附近位置布置監測點,對高壓電力管廊的沉降進行監測,取距離基坑位置較近的管廊井蓋附近的3個監測點、通過對連續監測1年的試驗數據進行分析對比,得到此3處位置高壓電力管廊的豎向位移變化在2cm以內,錨桿施工對高壓電力管廊的影響較小,如圖13所示。

第9篇

關鍵詞 勁性水泥土攪拌連續墻,支護結構,隧道改建

勁性水泥土攪拌連續墻(SMW工法)作為排樁和板墻式圍護結構的一種,以其適用性強、圍護成本相對較低、施工周期短而倍受關注。SMW工法是利用專門的多軸攪拌鉆機,就地鉆進切削土體,同時從其鉆頭前端將水泥漿注入土體,經充分攪拌混合后,再將型鋼或其它芯材插入攪拌體內,形成地下連續墻。SMW工法最早是在日本開發成功的,它是在充分總結了鋼筋混凝土地下連續墻和水泥土深層攪拌樁各自的優缺點的基礎上,將二者有機結合、取長補短發展而成的。它既克服了深層攪拌樁沒有鋼筋、強度不高、連續性差等缺點,也避免了鋼筋混凝土地下連續墻施工復雜、有泥漿污染、造價高等問題。天津市地鐵既有隧道改建工程采用了SMW工法。

1 工程概況

天津市地鐵1號線工程西北角—西南角既有區間隧道改建工程,圍護結構原設計采用鉆孔樁+深層攪拌樁復合形式,后變更為SMW工法,采用水泥土攪拌樁內插型鋼作為圍護結構。攪拌樁直徑為850mm,搭接250mm,樁長15.5m;型鋼間隔插入,采用H70型鋼,長為15m。施工設備采用ZKD85-3型三軸攪拌樁機,樁架采用履帶式重型樁架。

2 施工方法

2.1 施工準備

三軸攪拌機施工前,必須先進行場地平整、清理,對地下障礙物進行調查,以便在開挖過程中妥善處理障礙物。經測量放線后,進行導溝開挖。導溝深1.0~1.5m,底寬0.85m。導溝的作用是防止攪拌機施工時涌土、漿液冒出地面。

為確保攪拌樁及型鋼插入位置的準確,在垂直導溝方向放置2根長約2.5m、截面為200mm×200mm的導軌橫撐;在平行導溝方向放置2根長約8~20m、截面為300mm×300mm的導軌,在導軌上按1.2m間距(SMW工法型鋼設計間距)作出樁位標記,另設型鋼定位卡。定位裝置詳見圖1。

2.2 單循環SMW工法施工

本工程采用單循環SMW工法施工。單循環SMW工法系指從樁機就位開始,在鉆頭攪拌、下沉及提升過程中,鉆頭向外噴出水泥固劑與地基土體攪拌混合成樁后,在樁機移位且水泥土未結硬之前按要求插入芯材(如H型鋼或鋼板樁),使地基土體形成有一定強度、剛度的水泥樁體的單一施工過程連續施工則形成連續、封閉的水泥墻。

1) 樁機就

位樁機就位前應及時清除障礙物,樁機就位后認真檢查定位情況,發現問題及時糾正。樁機應平穩、平正,用線錘對鉆桿垂直定位進行觀測以確保樁機的垂直度。樁位允許偏差值在2cm內。

2) 攪拌速度及注漿控制

三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液,攪拌下沉和提升速度要均勻,遇到障礙物要減速慢行防止設備損壞;應嚴格控制下沉和提升速度,下沉速度≯0.8m/min,提升速度≯1.6m/min。在樁底部分應適當持續攪拌注漿。做好每次成樁的原始記錄。

水泥漿液的水灰比為1.3左右。每m3攪拌水泥土的水泥用量為370kg,注漿壓力為0.3~0.8MPa,以漿液輸送能力控制。

3)型鋼插入

三軸水泥攪拌樁施工完成并檢驗合格后,吊機就位即可吊插型鋼。在吊插前必須清除型鋼表面的污垢及鐵銹,并涂刷減摩劑。利用型鋼頂端拔樁預留孔起吊型鋼并放在型鋼定位卡中,用線錘校核型鋼垂直度,并使型鋼底部中心對正樁位中心,沿定位卡徐徐垂直插入水泥土攪拌樁體內,插入4m后要快放直至設計深度。

將水準點引放到定位型鋼上,根據定位型鋼與插入型鋼頂的高差,在定位型鋼上擱置槽鋼,焊Ф10mm吊筋控制插入型鋼頂標高,誤差控制在±5cm以內。待水泥土攪拌樁達到一定強度(200~300kPa)后,將吊筋與定位型鋼撤除。

在型鋼插放困難時,采取提升型鋼重復下插使其達到設計標高。下插過程中始終用線錘跟蹤,控制型鋼的垂直度。

在圍護結構澆注壓頂圈梁時,埋設在圈梁中的型鋼部分必須用泡沫板將其與混凝土隔開,以防影響型鋼的起拔回收。

2.3 型鋼的回收

待地下主體結構完成并達到設計強度后,采用專用夾具及千斤頂以圈梁為反梁,起拔回收型鋼。用水灰比0.6的水泥砂漿自流充填型鋼拔除后的空隙,以減少對鄰近建筑物及地下管線的影響。

3 關鍵技術及控制要點

3.1 樁位控制

為保證墻體連續性和止水效果,相鄰攪拌樁體必須保證咬合。孔位的精確放樣是控制精度的最重要環節,施工中必須嚴格控制各樁的定位誤差。

3.2 施工順序及分段施工節點連接

1)擠壓式連接

一般情況下采用單排擠壓式連接方式進行施工,見圖2。圖2中的陰影部分為重復套鉆,以保證墻體的連續性和接頭的施工質量。水泥攪拌樁的搭接以及施工樁體的垂直度補正依靠重復套鉆來保證,以達到止水的作用。

2) 跳槽式全套復攪式連接

對圍護墻轉角處或有施工間斷情況下采用跳槽式全套復攪式連接(見圖3)。

3) 施工冷縫處理

相鄰樁施工中斷超過24h會出現冷縫。采取在冷縫處圍護樁外側補攪素樁的措施,在圍護樁達到一定強度后再進行補樁,以防偏鉆,保證補樁效果。素樁與圍護樁搭接厚度約10cm左右,詳見圖4。

4 結 語

1)相鄰施工段的攪拌樁水泥加固土體彼此重合,具有良好的止水性及擋土性;

2)施工工藝簡單、速度快,可有效縮短工期;

3)施工成本低,SMW工法的成本為地下連續墻的70%左右,若考慮型鋼的回收利用,成本僅為地下連續墻的40%~50%;

4)施工震動小、無明顯噪聲,產生殘土少,無泥漿等二次污染,對環境影響小,有利于環保。

參考文獻

[1] 趙志縉,應惠清.簡明深基坑工程設計施工手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,1999.

[2] 蘇宏陽,酈鎖林.基礎工程施工手冊[M].北京:中國計劃出版社,2002.

第10篇

關鍵詞:旋挖機施工;鉆孔灌注樁;施工質量;控制方法

Abstract: many of the practical engineering experience shows, screw drivers bored pile construction method has the very strong adaptability, high rate, rapidly into holes into holes speed, stable construction quality and good environmental benefits, effectively improve the efficiency in the construction but also provide a guarantee for the construction quality. In this paper, the author, based on his work experience is screw drivers bored pile construction quality of several control methods are analyzed and discussed, hopes to provide some useful reference for the similar projects.

Keywords: screw drivers construction; Bored piles; Construction quality; Control method

中圖分類號:TV544文獻標識碼:A文章編號:

0. 前言

旋挖成孔工藝通常被稱之為“綠色施工工藝”。旋挖機鉆孔灌注樁施工在工程領域當中獲得了非常廣泛地應用,所謂的旋挖成孔工藝,主要是指位于旋挖機筒式鉆頭底部的斗齒在對現場土體進行切削的同時并把土體壓入到容器當中,待筒式鉆頭提出的時候將土體帶出孔外,通過多次重復上述動作最終完成成孔作業。旋挖鉆機設備尤其是鉆孔優勢的作用,使得旋挖機鉆孔工藝的成孔率往往是傳統鉆孔方式成孔率的5倍甚至是10倍左右。因為旋挖機鉆孔方式顯著不同于傳統鉆孔方式,所以,在旋挖機鉆孔灌注樁施工過程當中僅僅利用靜壓泥漿(纖維素、火堿以及膨潤土等構成)護壁即可,并且不會形成厚度過大的泥皮;同時,因為筒式鉆頭需要在鉆孔的過程中多次上下往返,使得成孔之后的孔壁粗糙程度要顯著強于傳統鉆孔方式,較粗糙的鉆孔方式會增大樁與土體之間的咬合程度,增強樁的側向摩擦力,提高樁的穩定程度。另外,旋挖機的筒式鉆頭在鉆孔作業過程中能夠形成瓶底鉆孔,樁端阻力的發揮效果獲得大幅度地提升。旋挖機鉆孔灌注樁施工還具有很好的環境保護效應,主要原因是在鉆孔的過程中不會產生大量的泥漿,當地層需要時,僅僅采用上述材料制備的泥漿即可。

1. 旋挖機鉆孔階段的質量控制方法

第一步,科學確定鉆孔作業流程。旋挖機鉆孔灌注樁施工的主要特點體現在較強的地下隱蔽性、不間斷的作業活動、較短的施工時間、較高的鉆孔精度要求、繁多的施工工序以及可靠的鉆孔質量保證等方面,所以在鉆孔施工之前,必須要對施工項目質量計劃的組織方案進行嚴格地控制,實現施工流程和施工工序安排的科學化與合理化,能夠對鉆孔作業的現場施工活動起到良好的指導作用。總結眾多的相關工程實踐經驗之后,建議將旋挖機鉆孔灌注樁施工的大體流程分為下述幾個步驟:①旋挖機就位,做好鉆孔準備;②將護筒埋設在預定位置,筒式鉆頭輕輕著地之后進行鉆孔作業,待鉆頭內部的土體裝滿時,旋挖鉆機旋回,將鉆頭提升在孔外并將土體傾倒在指定位置;③清空鉆頭內部土體之后關閉鉆頭活門,旋挖鉆機旋回到原位之后將其旋轉體鎖定;④將鉆頭緩緩下降,往復多次,直至滿足鉆孔深度要求;⑤鉆孔作業完畢,進行清孔作業,同時對實際孔深進行精確測定;⑥將導管與鋼筋籠放入到孔內;⑦進行第二次的清孔作業;⑧依照相關規定灌注混凝土,保證灌注質量;⑨將護筒提出,并對樁頭進行認真地清理,回填,成樁;⑩施工完畢。

第二,合理布置施工場地。依照河流的地形情況并綜合參照其他因素,實現施工現場布置的合理化。在布置施工現場的過程中,必須要充分考慮因素:場地的平整要求、平臺和便橋的搭設問題、機械設備和施工材料的到位問題、施工便道、水電供電問題、泥漿排渣問題等等,統籌安排以上因素,對不同工種工作進行合理布置和安排。總之,施工場地的布置與安排必須要以能夠充分滿足施工要求、確保鉆孔灌注樁施工質量為標準。

第三,埋設護筒。護筒的埋設質量如何直接關系到鉆孔質量是否符合要求。一般而言,所選擇的護筒的直徑要大于成孔直徑100毫米至150毫米左右;為了保障鉆孔質量,所選擇的護筒長度應該保持在1.5米至2.0米之間,其總長度應該高于地下水2米左右。多年的旋挖機鉆孔灌注樁施工經驗顯示,地質護筒的最佳高度應該保持1.5米至2.5米之間,同時為提高鉆孔質量,首先應該由施工人員采用人工方式埋設護筒,而后再利用旋挖機進行鉆孔。護筒的埋設過程中,施工人員和旋挖機進行密切配合,為了提高鉆孔精度,通過擠壓鉆頭來實現鉆孔作業的調節。

第四,科學配置護壁泥漿。護壁泥漿對于鉆孔作業的重要性不言而喻,旋挖機鉆孔灌注樁施工過程中所需要的泥漿需要自行配置,但是配置非常簡單,利用旋挖機自帶的造漿機完成配合即可。在材料的選擇方面,應該優先選擇那些造漿率較高、水化性能較好、含砂量較少、成漿較快的粘土或者膨潤土。所配合的泥漿應該滿足下述性能要求:①pH值>7;②含砂率<1%;③腹體率>95%;④黏度T>17 s;⑤相對密度在1.05 g/m3-1.10 g/m3之間。

2. 灌注混凝土施工質量控制方法

第一,材料的質量控制。根據試驗檢測選用合格的材料,主要材料水泥、鋼材必須有產品合格證,砂、石材料進場時都需進行檢查驗收,使用時仍需進行嚴格試驗,以確保原材料的質量。工地試驗室嚴格把關配合比,并做好現場施工檢測。

第二,配合比的控制。鉆孔灌注樁水下砼使用導管灌注,現場的配合比要隨水泥的品種,砂、石規格及用水量的變化而進行調整。現場施工各項技術指標經試驗檢測全部達規范要求,每道工序存有詳細技術資料,可存檔保存,各項施工原始記錄齊全。

第三,坍落度控制。施工現場試驗員跟蹤把關,在灌注砼時不定時加強對坍落度的控制,砼坍落度采用18厘米至20厘米為宜,在灌注砼過程中嚴格測量灌注砼的標高和導管的埋置深度,導管的埋深應保持在2 m至4 m,要保證砼順利進行,當灌注至距頂點標高8 米至10 米時,及時調整砼坍落度,降低到12厘米至16厘米以提高砼的強度,每根樁留取砼試件1組,做強度試驗。

3. 結束語

要保證鉆孔灌注樁的施工質量,必須選擇先進的設備,合格的施工人員,嚴格把握每道工序質量,現場指揮人員具有周密的組織協調能力,有高度的責任心,各部門全面配合,做到精益求精,才能保證結構工程質量。

參考文獻:

[1] 李慶海. 鉆孔灌注樁施工中的問題處理[J]. 丹東海工,2007,(10):122-123.

[2] 劉明國. 鉆孔灌注樁基礎施工中的常見問題及處理[J]. 河北交通科技,2006,(02):262-263.

[3] 翟詠梅,樊宗容. 鉆孔灌注樁常見問題的預防及處理措施[J]. 工程科技,2006,(01):63-64.

第11篇

【關鍵詞】水泥攪拌樁;施工質量管理;PDCA循環

南京市浦口新城綜合管廊工程位于浦口新城核心區,綜合管廊覆蓋范圍約10km2。浦口區位于南京市西北部,長江下游北岸。綜合管廊分布于沿江地區,為低平的沙洲、河谷平原。針對本項目的施工特點及地基土層分布特征,水泥攪拌樁地基加固工程運用了PDCA循環的施工質量管理模式,指導工程施工。

從某種意義上說,管理就是確定任務目標,并按照PDCA循環原理來實現預期目標。每一循環都圍繞著實現預期的目標,進行計劃、實施、檢查和處置活動,隨著對存在問題的解決和改進,在一次一次的滾動循環中逐步上升,不斷增強質量能力,提高質量水平。每一個循環的四大職能活動相互聯系,共同構成了質量管理的系統過程。

1.P-計劃(Plan)

質量管理的計劃職能,包括確定或明確質量目標和制定實現質量目標的行動方案兩方面。

1.1地基土層分布及特征

勘測揭示土層自上而下分述如下:

1層:素填土,松軟。以黏性土為主,局部含有淤泥質素填土,結構松散、非均質。場地普遍分布,層厚0.5~2.0m。

2-1層:黏土,可塑。局部軟塑,底部夾粉土。無搖振反應,有光澤,干強度中等,韌性中等。局部缺失,層厚0.5~3.0m。

2-2層:淤泥質粉質黏土,流塑。無搖振反應,有光澤,干強度中等,韌性中等。普遍分布,層厚3.0~20.4m。

2-3層:淤泥質粉質粘土夾粉土,流塑~軟塑。具水平層理,粉土呈很濕、稍密,單層厚度0.2~10cm,占10%~20%。中低干強度,中低韌性。局部缺失,層厚1.7~10.45m。

2-4層:粉砂夾粉土,中密。飽和,含少量云母碎石,粉土呈很濕,稍密~中密狀。普遍分布,層厚1.35~9.45m。

3-1層:粉細砂,密實。飽和,成分由石英和硅質巖組成。層厚5~6m。

1.2水泥攪拌樁施工質量目標及施工方案

本管廊基礎主要處在軟弱土層2-2淤泥質粉質粘土層中。為了增強地基承載力,防止管廊下沉,管廊地基采用樁徑D=500mm的深層攪拌樁處理形成復合地基形式,管廊底板下,沿其兩邊平行布置連續咬合水泥攪拌樁,搭接長度100mm,中部按1200mm×1500mm(橫向×縱向)間隔方形布置。

本管廊水泥攪拌樁采用濕法施工,兩噴四攪工藝。采用42.5的普通硅酸鹽水泥,水泥摻量為15%,水灰比為0.5。室內水泥土±90天齡期立方體無側限抗壓強度不小于1.2MPa。

1.3水泥攪拌樁施工工藝流程

工藝流程:測量放樣鉆機就位鉆機檢驗調試正循環鉆進至設計深度打開高壓注漿泵反循環提鉆噴漿至管廊基底以上50cm重復攪拌下鉆至設計深度反循環提鉆噴漿至管廊基底以上50cm成樁結束施工下一根樁。

2.D-實施(Do)

實施職能就是具體操作,實現計劃中的內容。在水泥攪拌樁質量活動的實施過程中,通過施工前和施工過程中的質量控制,嚴格按照計劃的行動方案,把質量管理計劃落實到具體的資源配置和作業技術活動中去。

2.1施工前準備工作的質量控制

2.1.1施工準備及場地平整

(1)供電設施配備齊全。沒有外接電源的,配備柴油發電機。

(2)查明施工范圍內的障礙物。地下有無大塊石及管線等,空中有無高壓電線等。所有障礙物提前清除或設立明顯標志避開,確保施工安全。

(3)場地平整。清除攪拌樁施工場地內地上、地下一切障礙(包括路基填料、大塊石、樹根等)。

2.1.2施工放樣

首先準確地放出施工段落的起始樁位及邊線,然后用鋼尺量測樁距并用竹簽標示樁位。

2.1.3原材料的質量控制

(1)水泥質量控制是關鍵,所用水泥品種和質量應符合設計及規范要求。水泥進場之前,必須抽樣做安定性試驗、膠砂強度等指標,合格后方可進場使用。

1)水泥要選擇信譽好、質量穩定的大型水泥生產廠家,以保證水泥的質量、數量滿足施工要求。

2)對現場新進水泥,項目經理部、監理單位按規定的試驗頻率及時進行見證取樣送檢,合格后方可使用,對于不合格的水泥堅決清除出場。

3)對水泥進出場的各種單據,如水泥運輸三聯單等,須及時整理、歸檔保存,以備檢查。

(2)施工用水為自然水源,通過做水質分析,檢驗合格后使用。

2.1.4樁機安裝就位

水泥攪拌樁施工機械必須具備良好及穩定的性能。樁機安裝完畢后,應進行全面的檢查調整。主要有以下五點:

(1)鉆頭直徑及鉆桿長度是否滿足要求。

(2)輸送水泥漿的導管是否漏漿或堵塞。

(3)水泥制漿罐和壓力泵是否能正常工作。

(4)發電機或外接電源是否和樁機電路接通。

(5)調整樁機機身的垂直度。

2.2 施工過程中的質量控制

2.2.1工藝性試樁

工程位置大面積施工前,通過進行水泥攪拌樁成樁試驗,匯總試樁結果得到下列要求及相關技術參數:

(1)滿足設計水泥用量的各種技術參數,如鉆進速度、攪拌速度、提升速度等。

(2)確定攪拌均勻的必要步驟及程序。

(3)了解下鉆和提升的阻力以及地質變化情況,采取合理的技術措施。

2.2.2制漿質量的控制

按設計給定的水灰比在制漿罐中進行拌制,備好的漿液應不停地攪拌,使其均勻穩定。

2.2.3漿液泵送質量的控制

泵送漿液過程中,要保持足夠和穩定的泵送壓力,供漿連續。

2.2.4樁長的控制

采用鉆桿標線控制法即施工之前丈量鉆桿長度,在鉆桿上分段標明樁長控制的明顯標志,以便掌握鉆桿鉆入深度、復攪深度,確保設計樁長。

2.2.5單樁水泥用量的控制

(1)控制好水灰比。按單樁長和設計提供的每米水泥用量計算出單樁水泥用量,嚴格按設計給出的水灰比進行制漿,不得隨意調整水灰比。

(2)控制好輸漿泵。泵必須有足夠的壓力和持久穩定的輸漿能力,輸漿量必須與樁機的鉆進速度、攪拌速度及提升速度相匹配。

(3)控制好樁機的鉆進速度、攪拌速度及提升速度。

(4)為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達到設計要求,每臺機械均應配備電腦記錄儀。同時現場應配備水泥漿比重測定儀,以備監理工程師和項目經理部質檢人員隨時抽查檢驗水泥漿。

2.2.6樁機操作的控制

(1)為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規范要求,在主機上懸掛一吊錘,通過吊錘與鉆桿前、后、左、右距離相等來控制樁機的垂直度。

(2)水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。第一次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆,嚴禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時一律采用低檔操作,復攪時可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時間應不少于40分鐘,噴漿壓力不小于0.4MPa。

(3)為保證水泥攪拌樁質量,提鉆噴漿時應在樁底部停留30秒,進行磨樁端,提升至樁頂部位停留時間為30秒,進行磨樁頭。

3.C-檢查(Check)

指對計劃實施過程進行各種檢查,各類檢查包含兩大方面:一是通過施工過程中質量控制看是否嚴格執行了計劃的行動方案;二是通過成樁后的質量檢測控制來檢查計劃執行的結果,即成樁質量是否達到標準的要求,對此進行確認和評價。方案的執行檢查已在實施中介紹,下面主要介紹成樁后的質量檢查。

3.1檢測方法

(1)水泥攪拌樁樁體施工質量采用樁體鉆孔取芯方法進行檢測。

(2)對現場鉆孔全斷面取芯的水泥土樣進行描述,并判斷其均勻性。

(3)通過標準貫入試驗判斷樁身強度及樁體連續性,同時觀察記錄標貫器中水泥土攪拌的均勻程度、成樁狀態以及端承條件。

(4)對采取的原狀芯樣按照《江蘇省高速公路水泥攪拌樁檢測工作實施細則》要求進行室內無側限抗壓強度試驗。

3.2評分標準

按照江蘇省高速公路建設指揮部蘇高技(2003)147號文《江蘇省高速公路水泥攪拌樁檢測工作實施細則》,樁身以5米為界,劃分為上、下部分分別計分。根據現場描述、標準貫入擊數、室內無側限抗壓強度值,按《細則》中計分規則對每層的各個指標分別計分。

3.3計分方法

(1)計算各層得分時,標貫擊數按70%計,無側限抗壓強度按15%計,硬度或狀態描述按15%計。

(2)當各層缺抗壓強度的檢測數據時,則不計該檢測項目,按標貫擊數占80%,硬度或狀態描述占20%計算該層分數。

(3)根據各層得分,采用層厚加權平均分分別得出上、下部得分。

(4)上、下部得分的平均值為該樁綜合得分。

3.4總體評價

(1)上部應達到75分以上,下部應達到60分以上,否則判為不合格樁。

(2)檢測樁根據綜合得分按以下標準分為四級:100-90分為優,89-80分為良,79-67.5分為合格,﹤67.5分為不合格。

4.A-處理(Action)

對總結檢查的結果進行處理,成功的經驗加以肯定并適當推廣、標準化,失敗的教訓加以總結,未解決的問題放到下一個PDCA循環里。

根據施工現場情況調查和樁基檢測,發現水泥土攪拌樁存在滲灰不均勻、不連續、水泥漿計量不準確、樁身傾斜度難控制等影響樁身質量的問題。通過PDCA循環原理來控制水泥攪拌樁的施工質量,隨著對存在問題的解決和改進,水泥土攪拌樁施工質量的優良率從前期的50%提高到現在的91%,合格率達到100%,實現了創優的目標。

5.結束語

通過對PDCA循環原理來控制水泥攪拌樁的施工質量的經驗總結,為以后水泥攪拌樁的施工質量管理積累了寶貴經驗。對于質量檢查所發現的問題,及時進行原因分析,采取必要的措施,予以糾正,使工程質量形成過程處于受控狀態,并為今后類似工程的施工質量控制提供參考。 [科]

【參考文獻】

[1]建設工程施工管理.中國建筑工業出版社,2013.

[2]建筑地基基礎工程施工質量驗收規范.GB50202—2002.

第12篇

【關鍵詞】 深基坑;支護技術;論述

【中圖分類號】 TU-0 【文獻標識碼】 C【文章編號】 1727-5123(2011)02-142-02

隨著我國經濟建設的迅速發展,各個城市的大型和超高層建筑大量涌現。迄今為止,全國高度超過200米的超高層建筑已達20余幢。基坑工程呈現出緊(場地緊湊)、近(工程距離近)、深(越來越深)、大(規模和尺寸大)等特點。目前國內高層建筑地下室最深的福州新世紀大廈地下六層,深度為-26.2m。還有就是國家大劇院,地下室為三層,基坑深度達-32.5m。深基礎施工是大型和高層建筑施工中極其重要的環節,而深基坑支護結構技術無疑是保證深基礎順利施工的關鍵。

深基坑的衡量標準,國外有的把深度20ft(約6.1m)作為深基坑的界限,我國的施工及驗收規范對深基坑未作明確的界定。按照相關《建筑施工現場管理標準》,深基坑是指開挖深度超過5m或地下室三層以上,或深度雖未超過5m,但地質條件和周圍環境及地下管線極其復雜的工程。

基坑支護設計與施工要綜合考慮工程地質與水文條件、基礎類型、基坑開挖深度、降排水條件、周邊環境、基坑周邊荷載、施工季節、支護結構使用期限等因素。基坑支護施工控制的關鍵是基坑的穩定性、地面變形及地下水的控制、防止基坑隆起、管涌與流砂等險情,并要根據地質、環境因素的變化適時地調整支護方案。

深基坑支護的基本要求:①技術先進,結構簡單,受力可靠,確保基坑圍護體系能起到擋土作用,使基坑四周邊坡保持穩定。②確保基坑四周相鄰建(構)筑物,地下管線、道路等的安全,在基坑土方開挖及地下工程施工期間,不因土體的變形、沉陷、坍塌或位移而受到危害。③通過排水、降水、截水等措施, 使基礎施工在地下水位以上進行。④經濟上合理,保護環境, 保證施工安全。

深基坑支護結構的主要作用是擋土,使基坑在開挖和基礎施工的全過程中能安全順利地進行,并保證對臨近建筑和周邊環境不產生危害。目前國內深基坑支護技術有:地下連續墻排柱支護、水泥攪拌柱、土釘墻及復合土釘墻、噴錨網支護、逆作法與半逆作法施工、環形支護結構等等。實踐中根據土質條件、基坑深度、地下水情況等,結合不同支護方式的優缺點,選擇經濟合理的方案。

1基坑開挖支護方案選擇

擬建建筑物開挖深度為5.50m左右,根據場地工程地質及水文地質條件可以考慮的支護方案大體有三種。①為無支護放坡大開挖方案。但在開發區超軟地基中, 表層有13m厚的淤泥質土層,含水量在50%左右,強度很低, 是欠固結土層,不采用支護而開挖5m深坑,實際是很難施工的。由于無支護大開挖將會影響周圍鄰近建筑物,道路及各種管道會變形,因而此方案是不可取的,也是很難實現的。②采用鉆孔灌注支護排樁,樁頂設置帽梁,并設內支撐。此方案從技術上是可行的,但結合開發區超軟地基的特點,地表下17m范圍內主要為淤泥質土層,支護樁長度一般要穿過此層,所以樁長要大于17m,再加上鋼筋混凝土帽梁及內支撐,因而造價是高的,對于5.5m深基坑明顯是不經濟的。③是采用水泥攪拌樁格構狀重力式擋墻。此方案結合開發區土層及開挖深度為5.5m的條件,從技術經濟條件分析是比較合理的。重力式擋墻要滿足穩定性、強度及變形要求,經多次試算,各項指標基本上能達到設計要求,因而確定為終選方案。

2水泥攪拌樁擋墻的設計計算

為確保基坑支護結構的安全可靠,必須進行全面、完整、嚴謹的設計計算。本文總結了一整套水泥攪拌樁擋墻的設計計算要點,其中主要包括:樁體截面的選擇、穩定性驗算、墻體強度驗算以及變形估算等內容,并據此進行了該工程的設計計算。

2.1墻體截面的選擇。根據土質條件和基坑開挖深度H,先確定攪拌樁插入基坑底深度D。按照天津沿海地區的施工經驗, 一般要求D/H≥1.1~1.2,且宜插到不透水層,以阻止地下水的滲流。墻體寬度B一般可取B/H=0.8~1.0,且不宜小于0.6。本工程墻厚3.2m系考慮采用了3排密排雙頭鉆機并相互咬合而得。由此我們得到的墻體剖面圖見圖1,排樁圖見圖2。

2.2穩定性驗算。改進的簡單條分法進行驗算,計算結果顯示最小安全系數K0=1.587。

用比肖普法進行驗算,計算結果顯示最小安全系數K0= 1.685。

提示:最小安全系數大于1.2~1.3,即可認為整體穩定性安全。若選用的土質參數是快剪指標,那么當最小安全系數大于1.1時,即可認為整體穩定性安全。

用不同方法進行的基坑抗隆起穩定性驗算結果見表2。

用傳統的重力式擋土墻方法進行墻體抗滑移穩定性驗算,計算結果顯示抗滑移安全系數Ks=1.35>1.3,滿足抗滑移安全需要。

用傳統的重力式擋土墻方法進行墻體抗傾覆穩定性驗算,計算結果顯示抗傾覆安全系數Kt=1.654>1.5,滿足抗傾覆安全需要。

墻底地基承載力驗算,計算結果顯示:地基承載力設計值fb=215.719kPa,墻底平均壓應力p=200.11kPa,墻底最大壓應力pmax=233.311kPa,墻底最小壓應力pmm=176.909kPa。由于p<fb,pmax<1.2fb且pmin>0,因此滿足地基承載力安全需要。

基坑的抗管涌穩定性驗算,計算結果顯示抗管涌安全系數2.3墻身強度驗算。①用彈性抗力法計算,結果顯示墻身壓應力最大值?滓cmax=200.659kPa<[?滓]=400kPa,滿足墻身抗壓強度要求。②用彈性抗力法計算,結果顯示墻身拉應力最大值σlmax=0.00kPa<[l]=160kPa,滿足墻身抗拉強度要求。③用彈性抗力法計算,結果顯示墻身剪應力最大值τmax=31.08kPa<[τ]=343.393kPa,滿足墻身抗剪強度要求。

2.4變形估算。用彈性抗力法計算墻移,結果顯示墻體頂端位移4.13cm,基坑底部墻移2.51cm,墻體底端位移-0.21cm。具體分布形式見圖3。

假定地表沉降曲線為三角形,計算結果顯示基坑周圍地表最大沉降量為3.95cm。

假定地表沉降曲線為拋物線,計算結果顯示地表最大沉降量為2.57cm。

3結束語

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