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    一種回填土層中樁基礎(chǔ)的施工方法

    2019-09-10 20:08:19李鐸
    關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁注漿

    摘要:在回填土層中鉆孔灌注樁施工具有施工難度大、工期長、造價高及安全性差等特點,工程師在施工前選擇相應(yīng)的施工方法顯得尤為重要。本文介紹了一種在回填土層中灌注樁施工的新方法“預(yù)注漿法”。

    關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;回填土層;注漿

    目前隨著改革開放以來城市房地產(chǎn)大力開發(fā),城市建設(shè)越來越完善,隨之而來的是原狀土層遭受嚴(yán)重額破壞。素填土、雜填土以及建筑垃圾為主的地層越來越多。這就使樁基礎(chǔ)不得不面對在回填土層中施工的難題。

    國內(nèi)樁基工程多采用鉆孔灌注樁,鉆孔灌注樁穿透回填土層時施工難度大、工期長且成本高,因此正確選擇對回填土層的處理方法顯得尤為重要。

    本文通過對比泥漿護壁成孔法、護筒護壁成孔法和預(yù)注漿成孔法三種施工方法的對比。闡述了預(yù)注漿成孔法的先進(jìn)性和可行性。

    一、三種施工方法的施工原理及施工流程

    (一)泥漿護壁成孔法

    泥漿護壁成孔是用泥漿保護孔壁、防止塌孔和排出土渣而成孔,不同土質(zhì)和地下水位高低都適用,多用于含水量高的軟土地區(qū)。成孔機械有回轉(zhuǎn)鉆機、潛水鉆機、沖擊鉆等,其中以回轉(zhuǎn)鉆機應(yīng)用最多。

    泥漿具有保護孔壁、防止塌孔、排出土渣及冷卻與潤滑鉆頭的作用。鉆進(jìn)中,護壁泥漿與鉆孔的土屑混合,邊鉆邊排出攜帶土屑的泥漿;當(dāng)鉆孔達(dá)到規(guī)定深度后,運用泥漿循環(huán)進(jìn)行孔底清渣。泥漿的組成是由高塑性粘土或膨潤土和水拌合的混合物,也可摻入加重劑、分散劑、增粘劑及堵漏劑等摻合劑。泥漿一般在現(xiàn)場制備,有些粘性土在鉆進(jìn)過程中可形成適合護壁的漿液,則可利用其作為護壁泥漿,即“自造泥漿”。

    施工順序:施工準(zhǔn)備→平整場地→鉆孔機的安裝與定位→泥漿制備→埋設(shè)護筒→鋪設(shè)工作平臺→安裝鉆機并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護筒→檢查質(zhì)量。

    (二)護筒護壁成孔法

    護筒護壁法適用于直徑為600mm~2500mm的鉆孔灌注樁,鉆孔灌注樁長度不宜大于40m的樁基工程。在地下水位較高,易塌孔,使用普通泥漿及化學(xué)泥漿無法成孔的地層。

    護筒護壁鉆孔灌注樁施工是利用專用振動錘設(shè)備使鋼護筒克服各土層間與護筒間的摩擦力,使護筒穿越鉆機施工中的不利地層直至達(dá)到穩(wěn)定的樁端持力層,利用鉆孔設(shè)備掏空護筒內(nèi)渣土,保證灌注樁成樁的施工技術(shù)。

    施工順序:施工準(zhǔn)備→平整場地→鉆孔機的安裝與定位→鉆機引孔→振動錘下護筒→鋼筋籠制作與安裝→灌注混凝土→振動錘拔出護筒→檢查質(zhì)量。

    (三)預(yù)注漿成孔法

    預(yù)注漿成孔法是利用鉆機具有高壓注漿工程的小孔徑鉆進(jìn)設(shè)備相配合先在與施工地點測放好樁位(見圖一),在樁位周圍設(shè)定好注漿位置。施工完待其強度達(dá)到一定要求后(可做試驗)在用鉆機進(jìn)行正常樁位施工。

    施工順序:施工準(zhǔn)備→平整場地→鉆孔機的安裝與定位→高壓注漿→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注混凝土→檢查質(zhì)量。

    二、三種施工方法的優(yōu)缺點對比

    (一)泥漿護壁法

    泥漿護壁法優(yōu)點是:

    1、適用性強,不同土質(zhì)和地下水位高低都適用,多用于含水量高的軟土地區(qū);

    2、設(shè)備相對其他鉆孔灌注樁施工方法造價較低。

    泥漿護壁法的缺點:

    1、在下鋼筋籠時泥漿易造成鋼筋籠上?。?/p>

    2、泥漿密度需隨現(xiàn)場土層密度和水位進(jìn)行現(xiàn)場改變,由于現(xiàn)場多種因素影響,泥漿的密度往往不能滿足實際要求,因此造成孔壁坍塌或漏漿;

    3泥漿護壁法是在泥漿下澆筑混凝土,成樁質(zhì)量往往由工程師的經(jīng)驗而決定。這就可能造成斷樁、縮頸和導(dǎo)管拔空等問題的存在;

    4、泥漿護壁法在施工過程中將產(chǎn)生大量的泥漿,處理不好對環(huán)境將造成重大的污染;

    5、需要配置泥漿,護壁泥皮對承載力有一定的影響,有一定的損失。

    (二)護筒護壁法

    護筒護壁法的優(yōu)點是:

    1、不采用膨潤土泥漿或化學(xué)泥漿,對地下水污染小,施工現(xiàn)場整潔,滿足高環(huán)保要求;

    2、在泥漿護壁法因環(huán)保原因無法施工的情況下,可保證樁基施工的順利進(jìn)行;

    3、不需要配置泥漿,沒有護壁泥皮對承載力的影響,承載力可靠,樁體質(zhì)量滿足規(guī)范要求;

    4、施工速度比泥漿護壁法快一倍以上,施工效率高。

    護筒護壁法的缺點:

    1、為滿足不同樁徑要求,需配套相應(yīng)樁徑的護筒,護筒在施工過程中易造成一定的損傷。配套設(shè)備造價較高;

    2、回填土層中護筒的開孔垂直度較難控制,且護筒護壁法護筒的垂直度要求較高,需配備測量人員在現(xiàn)場進(jìn)行兩個方向的垂直度監(jiān)測。

    (三)預(yù)注漿法

    預(yù)注漿法的優(yōu)點是:

    1、通過注漿管道向回填土層噴射水泥漿,當(dāng)注漿孔中水泥漿液凝固達(dá)到一定強度后,其周圍的回填土層因漿液的滲透得以固結(jié),提高整體性,可是成孔順利進(jìn)行;

    2、樁位規(guī)則,混凝土量不易超方;

    3、在相同樁基施工工程量的前提下,預(yù)注漿法較泥漿護壁法和護筒護壁法節(jié)省時間,節(jié)省原材料造價(不超方)、安全不塌孔和機器安全。

    4、由于基樁周圍回填土層因漿液的滲透得以固結(jié),對承載力有較大的提高,在樁徑不變的前提下可大大的提高安全系數(shù),且樁體質(zhì)量滿足規(guī)范要求;

    預(yù)注漿法的優(yōu)點缺點:

    1、在回填土層中注漿,注漿體的直徑無法計算得到,需要根據(jù)現(xiàn)場試驗確定注漿孔中心到基樁中心的距離;

    2、注漿體坑能會侵占基樁位置,給基樁成孔帶來一定的麻煩;

    三、結(jié)語:

    回填土層對樁的承載力一般都小于樁身材料的強度,基樁的承載力由回填土層的強度變形確定。預(yù)注漿法在一定程度上對回填土層起到了改善的作用。水泥漿通過壓力注入回填土中,充填了土中的空隙,使土層參數(shù)大大的提高。如在上部結(jié)構(gòu)荷載不變的情況下,可一定程度上減小基樁直徑,從而節(jié)省了工程造價。

    參考文獻(xiàn):

    [1]李生,于長亮.鞍鋼鲅魚圈鋼鐵項目填海區(qū)域鉆孔灌注樁基礎(chǔ)通過填拋石層的施工方法[J].巖土工程界,2008(5).

    [2]JGJ94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

    [3]龔曉楠.地基處理手冊[M].第3版.北京:中國建筑工業(yè)出版社

    作者簡介:李鐸(1980.4-),男,漢族,籍貫:遼寧省、鞍山市;大學(xué)本科;高級工程師。

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