该综合楼是集购物、娱乐, 办公于一体的综合建筑, 总用地面积为11820m2, 总建筑面积47000m2, 地上主楼高18层, 高度69m, 裙房为3层和4层, 地下3层, 开挖地下室最深为14.5m, 总投资1.3亿人民币。
本工程基础采用钻孔灌注桩, 桩径分别为Φ600, Φ700, Φ800mm, 孔深44~47m, 单桩竖向承载力特征值分别为2500k N, 3200k N, 3800k N, 基坑支护采用Φ1000mm钻孔灌注桩作挡土, 外侧Φ600mm双排水泥搅拌桩作为水中位幕及三道水平支持的支护体系。
本工程开工前我们认真仔细的对图纸进行熟识, 特别是对地质勘察报告进行了认真研究, 发现地质报告有疑问, 然后查阅大量资料后基本认定该疑问的存在。该问题在图纸会审时作为一个重点向勘察, 建设, 设计, 监理等单位提出, 建设单位对此相当重视, 马上研究后进行补勘, 最后设计单位采纳了我方的意见, 具体以试桩报告为准。
现场做好“三近一平”, 四周挖好排水沟, 截面为1m×1m, 大门口出口处修建洗车台和沉淀池, 整个场地一周修建施工道路, 道路宽4m, 混凝土厚度为30cm, 场地纵横修建若干条施工主干道与场地一周道路相通, 便于施工车辆随意进出, 整个场地进行“硬地化”, 厚为10cm, 根据现场桩位布置情况, 设量泥浆循环系统9套, 每套系统含泥浆池一个, 容积为2m×4m×2m。沉淀池一个, 容积为3.5m×6m×2m, 现场另设储浆池3个, 容积为300m2, 用于存积废浆以利外运。
由于该桩基工程工期紧迫, 且周边情况复杂 (夜间不能连续施工) ;为此, 根据工程地质条件和施工条件, 参照设计要求和桩孔深度, 选用的主要设备如下:GPS-10型钻机9台, 3PNI型泥浆泵10台, 6BS砂石泵12台, QY-25型25T汽车吊1台, HP-750WCN型空压机2台, BX-300-1型电焊机12台, J2经纬仪2台, DS-3型水准仪1台, PC-200型挖土机1台。
根据本工程地质特点, 采用泥浆护壁反循环回转钻进成孔、二次正循环清孔排渣、导管法灌注水下混凝土的施工工艺。其工艺流程为:测定桩位→埋设钢护筒 (包括挖泥浆沟槽) →复测桩位→安装钻机就位→ (包括接通电源) →钻进成孔 (包括供给泥浆护壁) →冲孔 (第一次清孔) 吊接钢筋笼→下放导管→清孔 (第二次清孔) →水下导管法灌注混凝土→清洗机具→移至新桩位。钻机安装就位后, 用水平尺校正水平, 保证钻机、天车、转盘和桩位中心在同一铅垂线上, 钻机在开钻前必须空载运转, 以检查机械性能。根据试桩时地层情况, 选用单腰带三翼硬质合金钻头钻进。开孔后先用正循环轻压慢转的钻进参数钻进, 缓慢注水, 使冲洗液达到密度为1.15~1.25kg/L, 粘度为20~22s时, 开始正常钻进, 正常钻进中, 泥浆性能保持不变, 采用中等转速 (23r/min) , 较大泵量, 保持适当钻速进行钻进。在淤泥层中, 采用中压慢转小泵量。钻进至强风化基岩后, 随时注意钻机运行情况及返出钻渣岩性, 准确判断中风化残留体情况。钻进至设计要求的桩底标高, 用测量绳准确测量孔深, 符合要求后, 停止加压, 采用慢转速、大泵量进行最后一次清孔, 清孔持续时间20~30min, 并检测泥浆中含砂率指标 (≤8%) , 合格后结束该道工序。
钢筋笼主筋连接采用搭接电焊连接, 下放钢筋笼时应对准孔位, 吊直扶稳, 缓慢下放, 若遇阻应正反旋转, 不得猛放, 防止钢筋笼上浮下窜。
本工程采用商品混凝土, 塌落度20~22cm, 混凝土登记为水下C30, 采用混凝土车直接运至孔口进行水下灌注。灌注前要检测混凝土的塌落度, 并取样做好混凝土试块, 试块制取按规定要求进行, 做好灌注施工记录。为确保初灌质量, 保证混凝土初灌埋深在0.8m以上, 采用大漏斗初灌方法, 大漏斗直接灌注方量为6m3, 初灌后用小漏斗直接灌注。混凝土灌注必须连续进行, 要求商品混凝土供应时间间隔不得超过30min, 灌注中及时测量管内外混凝土面高度, 并做好灌注记录。
在粘土层钻进时, 因泥浆太稠, 进尺太慢, 造成钻头糊粘。
处理方法是提高转速, 加大泵量, 稀泥浆钻进, 选择合理的钻进参数。在钻头的结构设计上, 要减少钻头构件;采用腰带翼板间不加焊肋板, 确保液流畅通;保证翼板表面光滑, 上边缘薄, 呈锋刃状, 有利于土屑成条移动与折断;提高钻进速度。
钻杆折断主要集中在钻杆加强筋根部, 造成钻杆脱落, 原因一是钻杆壁厚度太薄, 强度不够;二是部分钻杆本身及焊接质量不合格, 造成应力过于集中形成裂纹;三是地层复杂, 钻杆在孔内的受力状态变化大。钻杆在回转过程中, 当钻头冲切不平整孔底岩石时, 钻头及钻杆的重力作用迫使钻头中心线偏离钻孔轴线, 钻杆带动钻头回转使钻杆环截面产生周期性拉压交变应力, 且应力集中在钻具最大过渡断面, 在回转扭矩的同时作用下造成疲劳折断。
解决办法主要有:将原来的壁厚12mm钻杆换成16mm钻杆;选择合理的钻进工艺参数;掉入孔内应及时打捞。可采用2块厚20mm以上的钢板 (长度一般为20~25cm, 宽10~15cm, 割成像立式电扇风叶的形状, 一般稍尖一点, 另一端割成与钻杆半径相同的圆弧) , 把2块钢板制成弯钩, 下入孔内打捞钻杆。
浮笼现象主要是混凝土灌注过程中速度过快或导管埋深太深造成, 个别也因导管挂住钢笼提升时造成的上浮。
防止措施是商品混凝土一次性下混凝土方量较大, 应适应控制混凝土关注速度, 减小混凝土面对笼底的冲击;堪深混凝土面高度, 及时拔除导管。发现导管挂笼可转动导管使之脱离钢筋笼。
根据设计要求, 采用地下连续墙的基坑 (深12.5m) , 混凝土超灌1.5m, 仍还有1m左右的上部钻孔为空灌段, 用传统的探绳探测存在较大的误差。因此怎样确定混凝土的灌注深度, 是一个必须解决的问题。我们采用打捞混凝土骨料的方法确定混凝土面的高度。
混凝土质量直接影响到成根质量, 现场专设一名质检员检查混凝土质量。做到测量混凝土塌落度, 发现不合格则马上退货。同时混凝土灌注时检查混凝土中是否含有混凝土块等较大固体物, 防止堵管。
本工程共设10根Φ700mm的试桩, 进行单桩竖向抗压, 静荷载检测实验。通过检测, 12根据单桩竖向抗压极限承载力均大于7000k N, 满足设计需求。本工程桩全部做低应变检测, 共检测1236根桩, 一类桩1137根, 占92%, 二类桩99根, 占8%, 均满足设计要求, 试桩检测见表1。
认真熟悉施工图纸, 熟悉地质情况, 便于施工控制。.尽可能的减少第二次清孔至水下混凝土灌注的时间间隔, 有利于孔壁稳定, 降低孔底沉渣厚度。在施工中取舍, 缩短各道工序的作业时间, 各施工段平行作业等措施, 取得了良好的经济和社会效益。
摘要：钻孔灌注桩具有施工方便, 设备简单, 施工噪音低, 无振动, 无挤压, 对相邻建筑物影响小等优点, 但因钻孔灌注桩往往需要穿越多层地层及复杂地层, 成孔时间较长, 且都需要采用泥浆护壁成孔, 又是地下工程, 对桩基的垂直度, 对钢筋笼的制作, 沉渣沉淀, 灌注混凝土高度的测定, 都有较高需求, 施工难度相对较大, 本文结合某综合楼桩基工程实例, 介绍钻孔灌注桩的施工技术。
关键词：综合楼,钻孔灌注桩,施工技术
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