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1、<p> 對(duì)某建筑工程人工挖孔樁施要技術(shù)的探討</p><p> 摘要:本文作者結(jié)合工程設(shè)計(jì)實(shí)例,分析了建筑工程人工挖孔樁施工技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下選擇不同的止水及擋土帷幕帶來的不同效果,以供同行參考。 </p><p> 關(guān)鍵詞:人工挖孔樁施工,建筑工程,技術(shù)應(yīng)用,地質(zhì)條件。 </p><p> 中圖分類號(hào): TU198 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào)
2、: </p><p><b> 工程實(shí)例 </b></p><p> 某建筑工程,在地面以下4M左右就有相當(dāng)豐富的地下水,其補(bǔ)給主要來源于大氣降水及地下逕流,其基礎(chǔ)采用一根直徑3M的人工挖孔樁,樁長(zhǎng)約32米,設(shè)計(jì)要求進(jìn)入中風(fēng)化巖1。5米,自地表以下各土、巖層構(gòu)成情況如下:-3。12米~-2。12米為素填土層,以中細(xì)砂為主,-8。62米~-3。12米為中粗砂,以中砂
3、為主,-13。92米~8。62米為軟塑狀淤泥質(zhì)土,-16。62米~-13。93米為飽和中細(xì)砂,以中砂為主,-17。62米~-16。62米為卵石層,粒徑為2~5㎝,-24。22米~-17。62米為砂質(zhì)粘土,由花崗巖殘積而成,-29。12米~-24。22米為全風(fēng)化花崗巖,巖芯為土柱狀,-33。22米~-29。12米為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖,巖芯成半巖半土狀,-33。22米以下為中風(fēng)化花崗巖。 </p><p> 雙液化學(xué)注漿
4、加鋼花管擋土止水帷幕方案 </p><p> 在鋼花管施打異常困難的時(shí)候,提議采用雙液化學(xué)注漿止水帷幕,其原理是將水玻璃和高效固化劑分兩條管路注入土層,在壓力的作用下滲入到土體孔隙或基巖裂隙中,水玻璃和高效固化劑混合之后,很快凝結(jié)固化,起到防滲和提高土體粘聚力的作用,為慎重起見,決定先對(duì)樁周土攏動(dòng)最嚴(yán)重的2#樁進(jìn)行試驗(yàn),化學(xué)注漿帷幕只能布設(shè)在三重管樁外,共布設(shè)內(nèi)外兩圈,內(nèi)圈距樁中心為3000㎜,孔距800㎜,排
5、距1000㎜,,內(nèi)圈25個(gè)孔,外圈30個(gè)孔,注漿深度從中風(fēng)化面直至地面以下8米。由于該地段透水砂層厚度超厚,水頭梯度太大,加之前段時(shí)間反復(fù)開挖、上涌,樁周圍存在許多空洞,所以注化學(xué)漿前先在三重管樁外增加了22個(gè)砂漿灌注孔(孔深25米)填充空孔,同時(shí)調(diào)快化學(xué)漿液凝結(jié)時(shí)間,以確保止水帷幕的質(zhì)量。2#樁周邊灌 漿及化學(xué)注漿全部完成后,對(duì)2#樁進(jìn)行了開挖,當(dāng)挖至-22。2米(鋼護(hù)筒上表面下4。9米)時(shí),樁底土上涌,繼續(xù)開挖1米后樁底土液化,無法
6、下挖,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看,樁孔內(nèi)涌水量比做雙液注漿前要小的多,充分說明止水取得了明顯效果。但由于砂漿注漿位置距樁孔位置太遠(yuǎn),單管及三管樁底部空洞沒有填充密實(shí),因而影響了止水效果。 </p><p> 針對(duì)這種情況,決定在緊靠護(hù)壁外側(cè)再做止水帷幕,周樣先進(jìn)行樁內(nèi)回填及水泥砂漿充填,完成后注雙液化學(xué)漿。 </p><p> 首先,在樁護(hù)壁外圍鉆直徑110㎜的孔至中風(fēng)化面,然后在孔內(nèi)放置鋼花管(底部
7、1米范圍內(nèi)鉆眼),就位后在鋼花管內(nèi)壓力灌漿,直至水泥漿從孔口冒出,這樣就形成一個(gè)小的灌注樁,鋼花管共設(shè)置兩排,間距330㎜,排距150㎜,鋼花管施工完畢后,在樁孔打3個(gè)孔注化學(xué)漿,以擠密樁內(nèi)土體,注漿從中風(fēng)化面一直至鋼護(hù)筒底。由于2#樁內(nèi)土體上涌,樁周化學(xué)注漿帷幕可能局部已遭到破壞,故施工前先對(duì)2#樁樁周進(jìn)行化學(xué)漿補(bǔ)注。在鋼花管的施工遇到了兩個(gè)難題,一是在旋噴樁上鉆孔-----其實(shí)相當(dāng)于抽芯,二是鉆孔遇到鋼筋(為了擋砂而打入的)時(shí),鉆進(jìn)
8、十分困難。 </p><p> 3,單管及三管旋噴樁止水帷幕方案 </p><p> 原設(shè)計(jì)要求每根挖孔樁周圍采用24根深層水泥攪拌樁形成止水帷幕,但實(shí)際上攪拌樁很難穿越卵石層,因而在施工中改為單管高壓旋噴樁,樁徑600㎜,樁距400㎜,嵌入砂質(zhì)粘性土不小于2m,平均樁長(zhǎng)17m, </p><p> 1#樁周旋噴樁施工完畢后,開挖至原地面下5m時(shí)就有水涌出,再
9、往下挖由于涌水量太大,不得不采用打鋼筋、插稻草等輔助方法繼續(xù)開挖,但由于樁內(nèi)涌水處不斷增多,只好在涌水較嚴(yán)重的位置補(bǔ)打旋噴樁,2#樁開挖至原地面以下4m也出現(xiàn)類似的涌水現(xiàn)象,通過對(duì)1#、2#樁周旋噴樁的抽芯情況來看,成樁質(zhì)量良好,但從涌水處補(bǔ)打旋噴樁后再開挖的情況來看,樁內(nèi)仍存在大量涌水,說明單管旋噴樁止水帷幕已經(jīng)失敗,經(jīng)專家多次討論后認(rèn)為: </p><p> 旋噴樁施工超過10m很難近控制其垂直度,因而導(dǎo)致
10、樁體偏位和成樁直徑不足,同時(shí),旋噴樁底10多厚的殘積土層存在涌水的可能,因此設(shè)計(jì)調(diào)整將挖孔樁改為鉆孔樁。 </p><p> 由于動(dòng)水的影響,直接挖孔風(fēng)險(xiǎn)太大,成樁采用沉井法效果會(huì)更好,但首先應(yīng)降水。 </p><p> 如仍采用挖孔樁,其止水帷幕建議采用三管旋噴樁,以彌補(bǔ)單管樁偏位和成樁直徑不足的問題,設(shè)計(jì)院認(rèn)為: </p><p> 不宜改變樁型號(hào),因?yàn)榭?/p>
11、樁承受的抗拔力很大,鉆孔樁難以滿足要求,而且從當(dāng)?shù)匾?</p><p> 往的經(jīng)驗(yàn)來看,鉆孔樁特別是帶擴(kuò)大頭的鉆孔樁施工質(zhì)量很難保證。 </p><p> ?。?),該地段地下水含量極其豐富,若強(qiáng)行降水效果不一定好。 </p><p> (3),基于單樁的成樁質(zhì)量較好,可以考慮在單管外圍再增加33根樁經(jīng)不小于800㎜、嵌入砂質(zhì)粘土不小于2m的三管旋噴樁,三管旋噴
12、樁施工完畢后,當(dāng)1#、2#樁分別挖至—20。0m及—19。5m標(biāo)高(即三管樁底部時(shí))時(shí),出現(xiàn)涌水涌砂現(xiàn)象,且水量較大,樁底土液化,無法施工。 </p><p> 4,頂壓鋼護(hù)筒及樁孔內(nèi)花管方案 </p><p> 為保證孔樁的繼續(xù)下挖,采用頂壓護(hù)筒方案——即以鋼筋砼護(hù)壁為支點(diǎn),用千斤頂將鋼護(hù)筒子頂壓至強(qiáng)風(fēng)化甚至中風(fēng)化面,然后在護(hù)筒內(nèi)進(jìn)開挖,由于鋼護(hù)筒的拼焊是在涌水量很大的樁孔內(nèi)進(jìn)行,操
13、作難度相當(dāng)大,加上鋼護(hù)筒的頂壓使鋼梁變形、護(hù)壁開裂,因此施工進(jìn)度緩慢。后來只好改為邊挖邊壓的辦法,但因樁底土已經(jīng)液化,開挖過程中樁周土不斷往樁內(nèi)涌,最多時(shí)共從樁內(nèi)挖出近70立方米土,造成成樁周出現(xiàn)巨大空隙,所以在1#和3#壓下兩節(jié)、2#壓下三節(jié)鋼護(hù)筒后,不得不停止施工。 </p><p> 此時(shí),最深的鋼護(hù)筒已進(jìn)入全風(fēng)化巖500㎜左右,地勘部門經(jīng)再次抽芯判定開挖,但對(duì)2#樁再次的結(jié)果卻是樁孔內(nèi)又出現(xiàn)20立方米的
14、土體回涌,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),決定在鋼護(hù)筒的內(nèi)側(cè)打一圈鋼花管,打入全風(fēng)化層不小于7m或強(qiáng)風(fēng)化頂面,施打完畢后在鋼花管內(nèi)注入水泥漿,并在鋼花管內(nèi)側(cè)做一道鋼筋砼護(hù)壁,在用水泥砂漿對(duì)鋼護(hù)筒 后部空隙進(jìn)行充填后,開始施打鋼花管,由于1#、3#樁內(nèi)涌水量太大,施工期間要不停抽水,因而造成周圍地面、道路產(chǎn)主沉降和裂縫。 </p><p><b> 5幾點(diǎn)結(jié)論 </b></p><p>
15、 深層水泥攪拌樁無法有效穿越卵石層。 </p><p> 單管高壓旋噴樁,樁長(zhǎng)超過10米時(shí)很難控制其垂直度,可能造成樁體和成樁直徑不足。 </p><p> 殘積土層在沒有地下水、沒有擾動(dòng)的情況下,土體結(jié)構(gòu)即被破壞。產(chǎn)生液化。 </p><p> 雙液化學(xué)注漿止水帷幕灌注后呈片狀分布,水玻璃強(qiáng)度較低,無法有效抵擋較大水壓力及土體側(cè)壓力,必須結(jié)合其它擋土方案才能
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