关于硬咬合旋挖桩施工过程风险控制措施研究论文_周锋

中国水利水电第七工程局有限公司南方分公司 四川省成都市 610081

摘要:本文结合实际工程概况,从咬合桩施工技术的具体要求入手,探讨了咬合桩施工质量控制的措施,以供相关人员参考。

关键词:咬合桩;施工技术;过程风险控制;措施

1、引言

咬合桩是相邻混凝土排桩间部份圆周相嵌,并于后序次相间施工的桩内设置钢筋笼。桩的排列方式为一条不配筋并采用超缓凝素混凝土桩(A桩)和一条钢筋混凝土桩(B桩)间隔咬合布置。目前国内多为采用全套管钻机施工间隔布置,A桩浇筑超缓凝素混凝土的主要施工工艺;此文探讨不使用全套管,采用泥浆护壁,待素混凝土桩等强后使用旋挖钻机硬切割掉相邻A桩相交部分的混凝土,从而实现硬咬合旋挖施工。

2、施工控制要点

2.1 施工机械型号选择

对拟旋挖钻孔区域钻孔取芯,对岩样进行力学检验,判定岩样最大力学指标,结合素混凝土灌注桩等强后最大力学指标;同时根据工程地质与水文地质条件、地下障碍物、地面建筑物、周边环境、地表沉降要求、施工工期要求、操作难易性等因素,经技术、经济比较后选择国内外现有旋挖机械扭矩、钻进深度综合选择机型,遵循的选型原则为:

1)适用性:其外型尺寸、种类与性能要与工程自身的实际特点相适应,满足工程自身实际需要,同时兼顾其适应性,以便本工程之后仍能得到广泛的应用。

2)技术先进性:能完成同一任务的不同种类的机械技术先进性不同,同一种类机械的设备配置的差异与功能的差异导致技术先进性也不同,所以选择机械时一方面要很好地适应当前及今后的工程施工要求,另一方面在机械的寿命内保持技术先进性。技术先进性要以可靠性为前提。

3)经济合理性:在满足施工质量、安全、环境保护、工期要求等前提下,综合施工成本应合理。

2.2 旋挖桩荤素顺序

施工总体原则是先施工被切割的A桩,紧跟着施工B桩。

图一:荤素咬合桩施工工序图

2.3 技术标准

2.3.1 素混凝土桩和钢筋混凝土桩交错搭接。A桩为素混凝土桩,B桩为钢筋混凝土桩。先施工A桩,待A桩等强后再进行B桩施工。

2.3.2 A、B桩定位偏差<20mm,桩的垂直度偏差<2‰,桩径允许偏差<20mm。设计咬合厚度为400mm。咬合桩采用旋挖成孔灌注桩形式。

2.3.3 A桩混凝土强度低于B桩混凝土强度,混凝土坍落度建议选择:180~200mm。

2.3.4 钻孔灌注桩径允许偏差≤50mm,垂直度允许偏差≤0.5%,桩位允许偏差≤50mm,桩底沉渣要求支护桩≤20cm。

2.3.5受力钢筋连接均采用焊接或机械连接,同一连接区段内,焊接接头面积百分率≤50%,桩身纵向主筋为HRB400钢筋。

2.4 施工工艺及接头处理

2.4.1硬咬合灌注桩形式进行施工,施工工艺为:平整场地→放桩位线→施工导槽→埋设护筒→钻机就位→护壁泥浆制备→钻孔(钢筋笼安装)→清孔及检测成孔→钢筋笼制作→安装导管和漏斗→浇筑砼、逐次拔管→检测验收。

2.4.2施工过程中1台设备施工无法满足工程进度,需要多台分段施工,施工段的接头处理方法为在施工段的端头设置一个砂桩(成孔后用砂灌满),待后施工段到此接头时挖出砂子,灌上混凝土;启动后续硬咬合施做。

3、过程风险控制措施

3.1导槽施工控制

(1)开挖结束后,立即将中心线引入沟槽下,以控制底模及模板施工,确保导墙中心线及高程准确无误。

(2)确保加固牢固,严防跑模,并保证轴线和净空的准确,混凝土浇筑前先检查模板的垂直度和中线以及净距能否符合要求,经“三检”合格报监理检查通过后方可进行混凝土浇筑。

(3)混凝土浇筑时两边对称交替进行,严防走模;若发生走摸,应立即停止混凝土的浇筑,重新加固模板,并纠到设计设置后,方可继续进行浇筑。振捣采用插入式振捣器,振捣间距为600mm左右,防止振捣不均,同时也要防止在一处过振而走摸现象。

3.2设备定位控制

(1)依据设计图纸的桩位进行测量放线,使用全站仪测定桩位。在桩位点打300mm深的木桩,桩上标定桩位中心,并采用“十字栓桩法”作好标记,并加以保护。测量结果经自检、复检后,报请监理复核,复核无误并签字认可后,方可施工。

(2)护筒定位时应先对桩位进行复核,然后以桩位为中心,定出相互垂直的十字控制桩线,并作十字栓点控制,挖护筒孔位,吊放入护筒,同时用十字线校正护筒中心及桩位中心,使之重合一致。钻孔前应再次用全站仪复核桩位,不符合要求的重新埋设护筒。

(3)对孔位时,采用十字交叉法对中孔位。在对完孔位后,操作手启动定位系统,予以定位记忆。对中孔位后,钻机不得移位,钻臂也不得随意改变角度。

3.3过程泥浆控制

表1、护壁泥浆建议参数表

3.4加强桩位过程测量

(1)开钻前复核孔口护筒顶标高并请监理确认,以便控制钻进深度。钻进开始时,注意钻进速度,调整不同地层的钻速,在容易产生泥浆渗漏的土层中可采取提高泥浆的相对密度,掺入锯末、增黏剂提高泥浆黏度维持孔壁稳定的措施。以护筒顶面为基准面,用测绳测量孔深并记录,测量时测量五处(中心一处,四周对应护桩各测量一处)孔深按最小测量值,当最小测量值小于设计孔深时继续钻进。现场技术人员应严格控制孔深,禁用超钻代替钻渣沉淀。

(2)钻进前,按硬咬合桩的设计技术参数,第一根桩施工时,要慢速运转,掌握地层对钻进的影响情况,以确定在该地层条件下的钻进参数;从源头开始控制咬合质量。

(3)钻杆的垂直度采用钻机自身的水准仪控制,并辅以人工测量在开孔、钻机过程中控制。

(4)采用智能化旋挖机,设备上有车载电脑系统,可以自动显示和调节旋挖钻机的钻孔深度,垂直度,成孔之后采用检孔器检测孔垂直度,确保孔垂直度小于0.5%,达到设计要求。

3.5沉渣厚度控制措施

(1)钢筋笼吊放时,使钢筋笼的中心和桩中心保持一致,要顺利下放,不能碰撞孔壁;当吊放受阻时,不能加压强行下放,这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象的发生,应停止吊放并查明原因,如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放。

(2)在成孔深度距设计差20~30cm时,钻斗静止5-10分钟,待泥浆中粗颗粒基本沉淀后,将钻斗慢慢放入孔底,清除剩余的20~30cm地层及沉渣。测量孔深,经监理工程师检查并满足设计要求后,吊放钢筋笼和导管,浇筑之前进行二次清孔直至沉渣厚度小于5cm。

(3)二次清孔利用导管进行,准备一个清孔接头,一头可接导管,一头接胶管,将导管底端提离孔底0.5m,在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。

(4)清孔后,必须马上开始灌注混凝土,第一次应有足够的混凝土储备量,以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的。

3.5混凝土浇筑及拔管

(1)混凝土坍落度宜为180~200mm,没有离析现象;混凝土运输途中严禁任意加水。

(2)第一次浇筑混凝土时先将漏斗下部封住,灌满漏斗后用吊车拔出漏斗塞,使混凝土一次性浇筑到底,期间混凝土罐车持续浇筑,第一车混凝土浇筑完成后相对降低浇筑速度;

(3)导管埋入混凝土深度宜为2~6m。严禁将导管提出混凝土灌注面,并控制提拔导管速度,有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差;

(4)导管必须密封不漏水,导管下口离孔底距离控制在0.3~0.5m左右。

(5)混凝土应保证导管底部一次性埋入混凝土内0.8m以上;灌混凝土应连续不断地进行,及时测量孔内混凝土面高度,以指导导管的提升和拆除。

(6)混凝土灌注到桩孔上部5米以内时,可不再提升导管,直到灌注至设计标高后一次拔出;灌注至桩顶后必须多灌0.5m以上(或参照设计要求)。

(7)施工过程中,先灌注混凝土,再提升导管及拔出一段套管,多次循环,直到导管与套管全部拔出,混凝土灌注完成。在最后一次拔管时,要缓慢提拔导管,以避免孔内上部泥浆压入桩中。

4 结语

作为一种新型的基坑围护结构,硬咬合钻孔桩不仅可以保护建筑安全和周边环境,也能实现良好的经济效益。造价经济,成桩垂直精度高,桩与桩之间咬合结成一体,抗渗能力强,可以有效预防管涌现象的产生,也很好地实现了支护、承重、止水的效果,适用于范围较广。

参考文献

[1]孙辰.咬合桩施工质量控制与常见问题策略解读[J].住宅与房地产,2017(35).

作者简介:周锋、男、汉、1984.3?四川犍为?本科?大连理工学院?监测工程师?中电建水电7局有限公司南方分公司??施工管理

论文作者:周锋

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期

论文发表时间:2018/8/6

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