复杂地质条件下锤击沉管灌注桩施工技术

时间:2022-09-13 02:00:06

复杂地质条件下锤击沉管灌注桩施工技术

摘 要:锤击沉管灌注桩是沉管灌注桩的一种,因其承载力较高,造价低,工期短而在建筑基础工程中得到广泛应用。目前,锤击沉管灌注桩在复杂地质条件下的应用经验还不多,鉴于此,文章就结合复杂地质条件下的工程应用实例,介绍了锤击沉管灌注桩的施工技术,并提出了质量、安全及文明施工等控制措施,为类似工程的施工提供参考。

关键词:沉管灌注桩;施工技术;质量;安全生产;文明施工

目前,在建筑桩基工程沉管灌注桩施工中有锤击沉管灌注桩、振动沉管灌注桩、静压沉管灌注桩、振动冲击沉管灌注桩和沉管夯扩灌注桩。其中,锤击沉管灌注桩因承载力较高,造价低,施工工期短而受到青睐。锤击沉管灌注桩是在锤击并加压的作用下,利用桩管将预制桩尖沉入预定深度,然后往桩管内吊放钢筋笼,灌注混凝土,拔管形成桩体的成桩施工方法。锤击沉管灌注桩在基础工程中得到了广泛的应用。

1 工程概况

某建筑工程由主楼及纯地下室组成,其中主楼为框剪结构,层数25层,建筑高度99.85m,单柱最大荷载约17000kN,设一层地下室,纯地下室单柱最大荷载约1500kN。

2 试桩

(1)试桩目的:①选择合理的施工方法和机具设备;②根据桩的设计承载力,确定桩的入土深度;③确定合理的拔管速度和充盈系数。

(2)试桩数量:在相同的地质条件下,试桩根数取设计数量的1%,且不少于4根。

(3)试桩方法:①在软基段上根据设计文件和地质条件合理选择试桩的位置,并机具就位;②采用单打法进行沉桩作业,作业过程中根据沉管速度和电流变化确定地层地质变化情况;③沉管至持力层标高或设计标高后,根据沉管时确定的地层地质变化情况,初步拟定拔管速度。在拔管过程中及时测定推算各种地层中混凝土的充盈系数,在不能满足要求时及时采取补救措施。

(4)试桩检验:试桩施工完成后,根据试桩确定的施工工艺和参数进行沉管桩的施工。

3 主要施工技术

3.1 施工工艺布置

主要设备部件:D62柴油打桩锤、机架高44~48m、采用走管式移位、自配柴油动力、卷扬机,起管设备为振动锤(65kw)。

主要工艺过程:设备安装就位桩位放样对准桩位安放桩尖置桩管于桩尖上并校正垂直度锤击桩管至要求的贯入度或标高测量孔深并探灯检查桩尖是否卡入桩管及管内有否进水进泥放入钢筋笼灌入混凝土边振动边拔出桩管完成灌桩和整理成桩记录。

3.2 详细施工流程要求

(1)测量放样。本工程采用极坐标法用全站仪进行放样。在桩基施工之前,把国土房产局测量队所提供的建筑物控制角点引测到不受打桩挤土影响的地方,并加以妥善保护,作为以后放样、复核的控制点,若因挤土效应变形较大,应时常从提供的引测点进行平差。施工前应用水准仪测出各控制点的标高,以控制点的标高控制钢筋笼的吊放高度以及混凝土灌注量和桩顶标高达到设计要求。

(2)锤击成孔。①做好场地平整工作,以保证桩机水平度。桩机就位调平后,对准预先埋好的钢桩尖,放下桩管套入桩尖,上端扣上桩帽,检查桩管与桩锤、桩架等连成在一条垂直线上后方可起锤沉管。先用低锤轻击,在施工过程中由专人沿相互垂直的两个方向用吊线锤观察桩管有无偏移,保持桩管垂直才能正常施打,垂直度偏差不得超过桩长的1%。②工程桩施工过程中应严格按照试打桩所确定的收锤标准:若没有遇见孤石的正常桩,最后三阵击贯入度控制在每阵击不大于30mm进行控制。③锤击沉管直至符合设计要求沉入标高或贯入度后,应用探灯检查管内无进水、桩尖没有卡入管内后,方可吊放钢筋笼。④沉管桩为挤土桩,在施工过程按施工平面布置图之桩机行走路线施打。为保证邻桩桩身砼质量,根据规范要求,对于群桩基础和桩中小距小于4倍桩径的,应实行跳打。本工程部分承台应实行跳打。

(3)钢筋笼制作安装。①钢筋笼的制作在施工现场完成,并在现场点焊成型。制作各种规格钢筋笼的钢筋须有出厂质保书,应及时采取原材试样和焊接试验样送检,检测合格后方可使用。②钢筋笼应在制作台成型以防止钢筋笼弯曲变形,同时按设计要求制作,焊接时主筋须校直,间隔均匀,主筋采用搭接焊,搭接长度为单面焊≥10d(d为钢筋直径),焊接接头应错开,同一截面错开根数不少于50%。加劲筋、螺旋筋与主筋采用点焊连接。③钢筋笼起吊必须缓慢平稳,吊直对准桩孔位后下放过程应缓慢;在钢筋笼中每隔4m,呈90°角等分焊4道Φ6钢筋弯制环,以满足主筋保护层70mm的设计要求。

(4)成桩。①钢筋笼吊装完毕后方可进行混凝土灌注,第一次混凝土灌注量应根据拔管的难易程度进行控制,在拔管过程中应保持对桩管进行连续振动,从而振实桩身混凝土。第一次拔管高度应控制在能容纳第二次所需要灌入的混凝土量为限,不宜拔得过高,应保证桩管内保持不少于2m高度的混凝土。②采用钳式振动锤拔管,拔管前先振动≥30s,然后边振动边拔管,拔管速度一般小于2.0m/min,在软弱土层及土层交界处、地下水承压性大的地段拔管速度不得大于1.5m/min,桩管底拔至承台底标高0.5m以上方可停止振动,同时加压石子,以确保桩顶砼密实度。③桩身混凝土应具有良好和易性,坍落度为120~150mm,混凝土超灌量一般控制在设计桩顶标高以上的1/15有效桩长,均按规范控制。混凝土坍落度每台班在现场测试1~2次,混凝土试块在现场制作,每根桩留置1组。

4 确保工程质量的控制措施

配备专业有经验的项目经理部,建立三级管理质量保证体系机构,严格按国家颁发的技术规范、质量标准及上级有关规定,进行检查验收。严格把好质量关,质检机构和人员对违章作业有权责令停工,检查工作必须把“事先预防”、“事中检查”和“事后把关”结合起来,贯彻“预防为主”的方针,积极协助班组长开展自检互检活动。

(1)质量管理措施。①建立图纸自会审制度:施工前,组织各级技术人员认真看图,熟悉图纸,全面熟悉弄清设计意图,发现问题,找出差错,并认真做好记录,正式会审时,应将全部问题搞清楚,落实解决办法。②在图纸自会审基础上,施工前应认真编制施工设计作为指导施工过程各分项技术的文件。③建立健全并全面贯彻全面质量管理制度,不断教育和提高全体职工的质量意识。

(2)施工前质量控制。①充分了解现场工程水文地质资料、设计要求、有关规范,并做好技术交底。②严格原材料,进场前的抽检和进场后复检,不合格产品严禁用于工程,也不准存放在现场。

(3)施工中严格按照施工质量控制要求进行把关,特别是最后三阵击的贯入度收锤标准。①收锤时的贯入度和桩长应严格控制,保证达到试桩时技术参数。必须有施工管理人员及现场监理在场监控。②确保混凝土的质量:施工中严格控制砼坍落度不小于11~15cm,骨料粒径不大于50mm;振动拨管时控制拨管速度不大于1m/min(淤泥中不大于0.5m/min)。③避免缩颈:施工中控制拨管速度,采取振动锤的拨管方法;拨管时保持管内混凝土高于管底2m,保持有足够的重力压力,使混凝土出管后扩散正常,并应经常测定混凝土落下情况,保证砼充满桩管。

(4)建立质量检查和验收制度,由公司每半个月组织一次质量大检查,工地项目班子实行周检及日常检查验收制度。

(5)贯彻“谁施工操作,谁负质量责任的原则”落实岗位责任制。执行质量否决权的规定,明确施工人员、质检人员、技术主管的质量责任及其权限,凡是违规失职的,均有权行纠正或停止施工。每道工序未经检查合格后,不得进入下一道工序。

(6)建立技术复核制度。由现场施工员主持,质检员及有关人员参加,主要加强对轴线及标高复核,作好记录手续。

(7)自觉接受甲方工程监理人员、质监站监督员和设计人员的检查、监督和指导。

(8)事后控制。①准备竣工资料,组织自检和预验收;②按招标约定相关施工质量验收标准进行项目施工质量的验收;③竣工验收及技术档案资料收集、整理并归档。

5 确保安全生产的控制措施

建立“安全第一,预防为主”的思想,坚决贯彻“管生产必须管安全”的原则,把安全生产放在重要议事日程上,作为沉管灌注桩桩基施工的头等大事来抓。认真落实“安全生产,文明施工”的规定。

6 确保文明施工的控制措施

(1)沿施工工地四周设置围墙并粉刷白色涂料,写上文明施工标语。

(2)施工现场出入口必须设置高压冲洗设备和三级沉淀池,出场区车辆必须进行冲洗,污水经三级沉淀后方可排入城市污水管网。

(3)所有材料的堆放及机械的布设均按施工总平面图整齐堆放和布置,材料分规格、品种堆放整齐,进行统一管理,严禁乱扔乱堆。

(4)施工现场设置3~5m宽施工临时道路,并保持道路畅通、平整、整洁。

(5)场地排水系统定时进行疏通,保持场地无积水。

(6)工地设置专职保洁人员,建筑垃圾及生活垃圾及时处理清楚并清运出场。

(7)工地显眼部位需挂足够数量的安全宣传标语、安全生产标志牌及安全警告牌。

(8)工地内应设立安全防火领导小组,设立专职安全防火值日员及义务消防队,建立健全安全防火制度。在临时宿舍、仓库等重点部位应设常规消防器材。

(9)电焊时,应采取隔离制度,以防电焊火花引起失火。

(10)工地内设置卫生间,专人管理,厕所清洁,无蚊蝇。

(11)工地办公室做到整齐、牢固、室内清洁,文件资料专人保管。

(12)保护城市管网措施,因场地空旷,打桩的挤土效应不会对市政管网产生影响。

(13)沉管锤击桩施工,最大的问题是施工噪声污染的控制。

7 结语

虽然我们对锤击沉管灌注桩施工技术及质量控制已有一定的认识。但由于锤击沉管灌注桩施工的高度隐蔽性,不确定因素较多,再加上本工程是在复杂地质条件下施工,因此,必须全面详细地熟悉整个施工工艺流程,并加强了施工过程的管控。

参考文献

[1]周俊强.锤击沉管灌注桩施工技术浅析[J].黑龙江科技信息,2012年29期

[2]高振平;王乔;杨晓军.沉管灌注桩基础施工的质量控制要点[J].科技信息,2011年10期

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