[摘要]基礎(chǔ)工程一直是工程中重點控制的工序,本文主要淺析喀斯特地貌地區(qū),樁基礎(chǔ)施工施工方法的選擇與施工過程中的成樁控制。

[關(guān)鍵詞]喀斯特地貌;干成孔;成孔控制

1工程概況

1.1貴州貴陽地區(qū)某房屋建筑工程,基礎(chǔ)設(shè)計為樁基礎(chǔ),樁總數(shù)為477根,樁徑分別為1000mm、1200mm、1300mm、1500mm、1800mm、2000mm六種樁徑,樁身長凈長為10-23m,單樁豎向承載力特征值三種,分別為3800KN、6000KN、8000KN,樁基礎(chǔ)以上結(jié)構(gòu)為地下室一層,地上15層框剪結(jié)構(gòu),設(shè)計年限50年,抗震等級三級。所有樁均在回填后的場平地基上施工,回填高度約5-15米,回填料以碎石為主。1.2地形地貌:地形、地貌走勢大致呈東西向延展,地勢起伏較大,南北高,中部低。奇特的喀斯特地貌大量分布,既有高原山地和丘陵,又有盆地和河谷、臺地。本項目總體處于山間盆地,較平坦。1.3氣象水文:貴陽市屬亞熱帶季風濕潤氣候,冬無嚴寒,夏無酷暑,春秋氣溫多變。屬北亞熱帶,多年平均氣溫15.3℃,最熱7月,平均氣溫24℃,最冷1月,平均氣溫5℃,多年平均降雨量1136.7mm,降雨年度分配不均,豐水期多集中在5—8月,占全年降雨量的60%,枯季12月至次年3月,降雨量占全年的8﹪,雨季一般始于3月,持續(xù)接近9個月。最大日降雨量133.2mm,主要集中于夏、秋季節(jié),夏季降雨量較大、較集中。年陸面蒸發(fā)580~630mm。根據(jù)區(qū)內(nèi)出露的地層巖性、含水介質(zhì)特征及地下水動力條件,地下水類型分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水和碳酸鹽巖溶水三種類型?紫端x存于第四系松散土層中,屬上層滯水,其中上層滯水主要賦存于紅粘土的裂隙和土中,水量有限,主要受大氣降水影響,無統(tǒng)一水位,分布不均勻,常呈透鏡狀分布,水量隨季節(jié)性變化大。1.4本工程基礎(chǔ)施工控制在3-5月份,降低雨季對施工的影響。

2基礎(chǔ)施工方式的選擇

初步方案采用兩種成孔方式,一是采用人工挖孔樁,二是采用機械成孔。兩個方案的優(yōu)缺點如下:2.1人工挖孔灌注樁優(yōu)點:具有施工操作工藝簡單、施工方便、不需要太多大型機械設(shè)備,可通過取巖心,檢測地基承載力是否達到設(shè)計要求,施工質(zhì)量容易保證等優(yōu)勢、孔底余渣能有效清理干凈。缺點:人工勞動強度較大,施工速度慢,工期長,安全性差,遇高回填區(qū)等易塌孔環(huán)境條件,施工人員安全沒有保障,施工安全管理難度大,遇淤泥、流沙等環(huán)境條件成孔更加困難,不得用于軟土或易發(fā)生流沙的場地。地下水位高的場地,應(yīng)先降水后施工。2006年1月1日起執(zhí)行?讟稘仓艜r,如果措施不當,砼會出現(xiàn)離析等質(zhì)量隱患。2.2旋挖鉆孔灌注樁優(yōu)點:施工速度快、有利于保證工期、施工精度比較高,對垂直度控制好,易于管理,成孔不受淤泥、高回填區(qū)、流沙等惡劣環(huán)境影響;安全能得到有效保證,旋挖鉆機施工最大優(yōu)點,就是能完成用人工無法完成的惡劣環(huán)境樁基施工,對于沒有人生安全保障的易塌孔孔樁施工中,能夠完全避免傷亡事故的發(fā)生?讟稘仓艜r,由于有砼澆注管深入到孔底,砼不會出現(xiàn)離析等質(zhì)量問題,孔樁砼質(zhì)量也易于控制。缺點:工程造價較高,不利于成本控制,由于自重大,對場地要求比較高,路基必須經(jīng)過壓實處理,對于回填區(qū),淤泥、流沙等環(huán)境施工時易出現(xiàn)塌孔,巖層地基承載力靠地勘人員現(xiàn)場確定,孔底余渣不能完全清理干凈。2.3本項目施工難點2.3.1本工程是貴州省重點項目工程,工期緊。2.3.2本工程成孔施工難度大,孔樁區(qū)域?qū)儆诨靥顓^(qū),最大回填厚度達到15.3m,平均回填厚度10m左右。2.3.3回填區(qū)由于有大量石塊,成孔時極易塌孔、存在嚴重安全隱患。2.3.4存在地下溶洞、溶溝、泥槽等。2.4成孔方式的選擇本著施工的安全質(zhì)量,同時考慮到施工的工期和施工成本,本工程最終采用旋挖鉆孔灌注樁施工施工方法,孔口1.5m鋼護筒護口。

3試鉆方案的確定

由于樁基分布在回填區(qū),且填料中基本為挖方區(qū)石料,在大面積施工前,針對現(xiàn)場特殊情況,需要進行試鉆樁施工,根據(jù)商定的干成孔作業(yè)至局部護筒試鉆,以確保最安全、高質(zhì)量、最經(jīng)濟、最快速,直至完成成孔的方法為優(yōu)選,并通過檢測結(jié)果判斷質(zhì)量是否合格,以全面開展實施。根據(jù)地勘報告及場內(nèi)回填區(qū)域情況,選擇3根試鉆樁,地勘建議樁長11米左右,樁徑為1.2m(設(shè)計樁基最多)的1#、2#、3#試驗樁,同時,這三根樁的地勘資料為地質(zhì)狀況較差的部位。成孔方法:第一種方法:①干法成孔施工,如果能夠成孔,當鉆孔深度達到設(shè)計深度并滿足地勘要求后,將3根聲測管(聲測管規(guī)格型號按規(guī)范要求選用,并請設(shè)計出詳圖)固定在鋼筋籠上完成加工及安裝工作,隨即澆筑C25填芯商品混凝土;②如果①不能順利成孔,在塌孔高度或溶洞區(qū)段回填素黃土,用鉆機反復(fù)夯實,以達到固定孔壁作用,再進行施鉆;③如果②還是不能順利成孔,則采用C15砼回填后,待初凝完畢4小時后再次施鉆,反復(fù)操作,直至鉆孔深度達到設(shè)計及地勘要求。第二種方法:采用加鋼護筒方法(1.2米樁基的選擇10mm厚Q235鋼板制成),加鋼護筒原則僅使用在回填較深區(qū)域,當鉆孔深度達到設(shè)計深度并滿足地勘要求后,完成鋼筋籠安放及填芯,不取出鋼護筒,此方法用于第一種方式嘗試未果的情況下,地質(zhì)條件非常不理想的個別樁位;第三種方法:采用鋼護筒,當鉆孔深度達到設(shè)計深度并滿足地勘要求后,完成鋼筋籠安放及填芯,在初凝前及時取出鋼護筒,對混凝土凝結(jié)時間掌握要求較高。各方商定結(jié)論:(1)現(xiàn)澆混凝土灌注樁,根據(jù)《JGJ94-2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范》水下混凝土灌注樁,第6.3.30.5條規(guī)定:應(yīng)控制最后一次灌注量,超灌高度宜為0.8至1.0m,鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設(shè)計等級”,在樁基成孔驗收合格后,明確寫清是否樁下有水,如為干孔則超灌高度為500mm,樁下有水的混凝土需要擠壓出地下水,超灌高度為800mm。(2)鋼筋籠焊接要符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程要求,同一截面接頭數(shù)量不應(yīng)大于主筋總數(shù)的50%。為縮短鋼筋籠制作時間,鋼筋采用綁扎搭接,按規(guī)范要求搭接長度不少于56d(根據(jù)16G101-3第61頁表,C25砼,d≤25mm時,縱向受力鋼筋搭接長度Ll=56d,d為鋼筋直徑。(3)樁基在鉆芯檢驗后需要將鉆芯孔進行高壓灌漿填封密實。(4)樁進入設(shè)計標高后,持力層是否合格由地勘單位現(xiàn)場人員簽字確認。(5)試驗樁如施鉆有問題,現(xiàn)場各方共同確認如何處理。

4試鉆結(jié)果總結(jié)

4.1現(xiàn)場試鉆樁嚴格按照施工方案施工,砼澆筑完成,經(jīng)過12天后,經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理、審計等單位見證,由第三方檢測機構(gòu)現(xiàn)場對自編號1#、2#、3#樁做超聲波檢測,檢測報告顯示1#、2#樁為Ⅰ類樁,54#樁位Ⅱ類樁,檢測結(jié)果合格、滿足規(guī)范要求。4.2根據(jù)試鉆樁試鉆方法及檢測結(jié)果,本項目樁基成孔方法為:由于樁孔位于回填區(qū),而回填區(qū)主要是挖方區(qū)巖石塊,回填時由于場內(nèi)沒有土,外借土成本較高,依據(jù)建設(shè)單位節(jié)約成本要求,全部采用挖方區(qū)挖出的石塊回填,極易塌孔,為了保證樁位不致偏移,每個樁孔口安裝1.5m深鋼護筒,澆筑完畢后立即拔出護筒,直徑=設(shè)計樁徑+200。(對于淺回填區(qū),樁基與獨立柱基礎(chǔ)交界區(qū)域,只要不塌孔,可不加鋼護筒,可直接成孔)。4.3鉆孔過程中對塌孔樁,現(xiàn)場由各參建單位共同協(xié)商處理,采用北區(qū)挖運黃黏土回填塌孔樁,運距1.2km,壓實后繼續(xù)鉆孔,對于深回填區(qū),采用黃黏土壓實后也無法成孔時,改用C15低標號砼回填,待砼硬化后再鉆孔,直至滿足設(shè)計要求。4.4鉆孔深度:一是地勘報告建議深度,二是地勘人員現(xiàn)場確認地基是否達到承載力要求深度作為最終成孔深度,各個參建單位人員隨時堅守現(xiàn)場,實時監(jiān)控。4.5鉆孔巖石成分確定:根據(jù)現(xiàn)場實際情況,原有地貌回填前清理地表土30cm,耕植土40cm,開始回填至平場標高1100.15-0.4m(結(jié)構(gòu)層厚度)=1099.75;靥顓^(qū)主要為為堅硬石灰?guī)r渣塊;靥顓^(qū)以下詳參地勘報告柱狀圖。4.6砼澆筑:由于本項目地下水位均位于樁底標高以上,地下水主要是片狀巖石裂隙水,滲透速度很快,水泵還沒有取出來,水已經(jīng)浸入與地下水位相平,無法抽干,故本項目孔底有水時采用水下澆筑砼方法。(需要注明地勘單位確認的水位標高、水深)現(xiàn)場均采用56m臂架泵配合澆筑砼)。

5結(jié)束語

總之,基礎(chǔ)施工方式的選擇相當關(guān)鍵,上層構(gòu)造的安全與建筑物的下沉與成柱的程度是緊密相連的,同時樁基礎(chǔ)的施工具有特殊性,因此,進行施工時候必須選擇恰當?shù)氖┕すに嚒?/p>

參考文獻

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