淺談旋挖鉆孔灌注樁在工程中的推廣運用

    摘要:昆鋼淘汰三臺20㎡燒結(jié)機改造工程采用旋挖鉆孔灌注樁基礎(chǔ),由于在螳螂川河邊,地下水位高且水量豐富,荷載要求較大。現(xiàn)結(jié)合該工程在施工過程中遇到的問題,總結(jié)防治處理措施。

  關(guān)鍵詞:灌注樁、施工過程監(jiān)控、水下混凝土澆灌、防治措施

  一、工程概況

   昆鋼淘汰三臺20m2燒結(jié)機改造工程是為滿足高爐生產(chǎn)需要,向高爐提供數(shù)量充足、品質(zhì)優(yōu)良的入爐原料,提高燒結(jié)生產(chǎn)裝備水平,淘汰落后生產(chǎn)設(shè)備的改造。主要建筑的基礎(chǔ)荷重為200~350KPa,設(shè)備基礎(chǔ)重為200KPa。燒結(jié)主廠房高46.5m,工藝線復雜,荷載較大,采用淺埋基礎(chǔ)不能滿足強度和變形限制要求,選用人工挖孔樁安全得不到保障。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告,該場地地下水量豐富,水量較大,且具有一定承壓性,在水壓力及水位波動情況下易坍塌,成孔難度大。地層含有0.8—1.5m流砂層,因此,燒結(jié)機主廠房設(shè)計方案選用旋挖鉆孔灌注樁做地基處理。該工程旋挖鉆孔灌注樁共473根,樁徑為800mm~1000mm,深度在12~18m之間,F(xiàn)從旋挖鉆孔灌注樁在施工過程中如何進行監(jiān)控以及遇到的問題進行分析總結(jié),并指出相應(yīng)的處理措施。

  二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

  擬建場地由第四系人工填土、第四系坡洪積粘土、沖洪積粉土、卵石及侏羅系風化泥巖構(gòu)成。地基土主要由以下土(巖)層構(gòu)成:

  第四系人工堆積(Qml)層

  人工填土○1:局部表層為厚40cm混凝土層。以下由褐紅色硬塑狀態(tài)粘性土及泥巖碎石組成,結(jié)構(gòu)稍密。層厚一般為1.4~7.5m,局部達8.5m,分布于全場地。

  第四系坡洪積(Qal+pl)層

  粘土○2:褐黃色、灰黃色、褐紅色,一般呈硬塑~可塑狀態(tài),稍濕~濕。無搖振反應(yīng),稍有光澤,干強度及韌性中等。層厚1.00~8.60m,分布于全場地,埋藏在人工填土○1層下,層頂埋深1.40~8.50m。

  第四系沖洪積(Qnl+pl)層

  粉土○31:灰黃、灰色,稍密~中密,很濕。無光澤反應(yīng),搖振反應(yīng)輕微,干強度和韌性低。呈透鏡體狀分布在卵石層頂部。層厚0.40~1.80m,層頂埋深6.20~11.30m。

  卵石○3:褐黃、灰黃色,主要成份為砂巖、石英巖,亞圓形,粒徑一般為2~7cm,大者達12cm,充填粘性土及砂15~25%,稍密~中密,飽和。層厚0.30~6.30m,分布于場地絕大部分地段,埋藏在粘土○2層或粉土○31層下,層頂埋深4.80~13.40m。

  侏羅系(J)地層

  強風化泥巖○41:灰蘭、灰黃、紫紅色,泥質(zhì)—粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu),鈣泥質(zhì)膠結(jié),中厚層狀構(gòu)造,巖芯呈土狀及碎石狀,巖塊用手可折斷,局部含中風化泥巖硬夾板。層厚0.50~9.30m。分布于全場地,埋藏在卵石○3層或粘土○2層下,層頂埋深2.60~15.50m。

  中風化泥巖○42:灰、灰黃、紫紅色,泥質(zhì)—粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu),鈣泥質(zhì)膠結(jié),中厚層狀構(gòu)造,節(jié)埋裂隙較發(fā)育,巖芯呈土狀及短柱狀,巖塊用錘可擊碎。局部含微風化泥巖硬夾層。揭露厚度3.10~11.60m,分布于全場地,埋藏在強風化泥巖○41層下,層頂埋深6.00~19.10m。

  場地內(nèi)所有鉆孔均遇見地下水。其穩(wěn)定水位深度下平臺2.90~3.80m之間,相當絕對標高1833.91~1833.55m。上平臺為6.10~7.60m之間,相當于絕對標高1834.63~1835.18m。地下水類型主要為第四系地層中的孔隙潛水,具承壓性,主要含水層為沖洪積卵石層和粉土層,形成流沙層。其補給來源主要由大氣降水和螳螂川地表水體,地下水位受季節(jié)性影響有一定升降變化,變化幅度估計為1~1.50m。因此,場地抗浮設(shè)計水位可在現(xiàn)在水位標高基礎(chǔ)上抬升1.50m考慮。

  三、旋挖鉆孔灌注樁的施工工藝流程

  四、旋挖鉆孔灌注樁事前控制

  1、在熟悉設(shè)計圖的基礎(chǔ)上,組織召開施工圖交底會,由設(shè)計人員進行介紹和說明,施工人員和監(jiān)理工程師可對圖紙?zhí)岢鲆庖姡⒈仨毥?jīng)過設(shè)計人員認可后方可有效。

  2、組織討論和審查施工單位的施工組織設(shè)計和施工技術(shù)方案,并在監(jiān)理工程師認可后方能進行實施。

  3、原材料進料,必須進行計量,用小車過磅,劃上紅線,小車必須表明石子車和黃沙車,嚴格執(zhí)行重量比。使用商品混凝土,必須提供出廠合格證,檢驗試驗報告等。

  4、施工前,必須做好砼的配合比試驗。

  5、砼必須攪拌均勻,坍落度樁身部分以180-190mm為宜。如發(fā)現(xiàn)和易性差,有離析現(xiàn)象的不準進導管。

  6、灌注砼必須嚴格掌握,操作必須高度重視觀測標高,成樁結(jié)束后,用碎石壓頂,確保砼面比設(shè)計樁標高高出50cm以上,以保證鑿除浮漿后的樁頂砼的質(zhì)量;

  7、砼灌注的充盈系數(shù)大于1。

  8、正常施工每天作樁身砼試塊不得少于一組并編號,標準條件養(yǎng)護28天后送檢,提出試驗報告,現(xiàn)場見證取樣,簽字送檢。

  9、攪拌砼所用的石子,其粒徑宜為2-4cm,強度必須符合規(guī)范要求。

  10、施工前進行試成樁,以便核對地質(zhì)資料,試成樁時應(yīng)詳細記錄有關(guān)的成樁等數(shù)據(jù),以作為施工工程樁控制的依據(jù)。

  11、樁機設(shè)備就位后必須保證平正,穩(wěn)固,確保在施工中不發(fā)生傾斜,位移。鉆孔中心采用中¢1100mm樁定位器對準樁位,定位誤差應(yīng)符合規(guī)定的允許偏差。

  12、鉆孔時采用長度適應(yīng)鉆孔地基條件的護筒,保證孔口不坍塌及不使地表水進入鉆孔,并保證鉆孔內(nèi)泥漿表面高程。

  13、打樁順序:沿軸線逐個施打,當樁心距小于3.5d時,采用跳打方式,中間空出的樁位待鄰樁砼達到設(shè)計強度等級的50%以后再行施打。

  五、旋挖鉆孔灌注樁事中控制

  1、成樁過程中,鉆桿的垂直度采用鉆機自身的水準儀器嚴格控制,并輔以經(jīng)緯儀測斜和成孔質(zhì)量檢測系統(tǒng)檢測,保證成孔垂直度小于1%。

  2、本工程采用鉆孔灌注樁樁徑1000mm,C30,當成孔進入④2中風化泥巖層大于1倍樁徑、15線(環(huán)冷機中)三個基礎(chǔ)樁長增加2m,樁端深入④2層3m,應(yīng)判定該深度是否達到設(shè)計要求,經(jīng)業(yè)主、地勘、監(jiān)理現(xiàn)場認可,方可終止成孔。

  3、圍孔

 。1)承包人應(yīng)采用鉆孔泥漿,始終支持孔壁。

 。2)承包人可用膨潤土懸浮泥漿或合格的粘土懸浮泥漿作為鉆孔泥漿,鉆孔泥漿不得污染地下水和地表水。