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    螺桿樁的實際工程應用

    文章來源:螺桿樁?? 內容作者:sdcxyt?? 發布時間:2019-01-18 22:52?? 瀏覽次數:

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    螺桿樁是近些年發展起來的一種新樁型,相比傳統的長螺旋鉆孔灌注樁與日本鋼釬維全螺紋預制樁,螺桿樁更具有優勢,主要體現在樁承載力高、造價低、施工快速以及環保性高等,目前已經被廣泛應用于高層建筑以及高速鐵路工程的施工中。尤其是近幾年隨著我國高速鐵路建設工程的大力發展,螺桿樁技術獲得了廣泛的推廣應用,并且取得了顯著的效果。吳忠至中衛城際鐵路施工過程中,某路段路基為軟松土,粉土以及粉砂土,地下水位較深。在路基施工過程中為了滿足后續沉降設計的要求,施工采取了螺桿樁技術來對地基進行加固處理。

    螺桿樁

    1 工程概況

    1.1 地質概況

    吳忠至中衛城際高速鐵路某標段路基長度為1497m,線路填土高度為8m,地面高程為1217~1225m,地表高度起伏較小,主要的地下水補給為大氣降雨,此處的地下水對混凝土沒有侵蝕作用。工點區地貌屬于黃河沖積平原區,以耕地或荒地為主,地形平坦開闊,地層主要為砂質黃土、粉質黏土、粉砂、細圓粒土、粗圓粒土,承載能力相對較低,容易發生沉降變形。

    1.2 水文條件

    該區屬于大陸性季風氣候,年降雨量較少。地表徑流主要是來自大氣降雨所形成的水流,其水量大小主要受季風影響顯著,沒有常年的地表徑流,地表水系不發達。施工過程中需要注意暴雨天氣對施工的影響。相對來說該區地下水較貧乏,主要為第四系松散巖石空隙中的孔隙水和基巖裂隙中的裂隙水?;鶐r裂隙水主要分布于山前傾斜洪積平原區及低山丘陵區,主要賦存于第三系砂巖、礫巖,泥盆系、奧陶系砂巖、板巖及石灰巖中的風化層及裂隙中,地下水補給來源為大氣降水,由于降雨量少,蒸發量大,補給來源有限,故地下水較貧乏,富水性較差。地下水排泄方式主要以泉水的形式排泄,水量較少。

    2 施工參數及施工工藝要點

    2.1 施工參數

    本次施工過程中設計螺桿樁樁徑0.4m,樁長16m,樁間距1.8m,正三角形布置,處理寬度為路堤坡腳或路塹開挖坡腳處,樁頂頂面設0.6m碎礫石墊層,墊層內鋪設一層土工格柵(高10cm),設計螺桿樁長總量為234848m。樁身下部螺紋段約占總樁長的三分之二,上部圓柱段占總樁長的三分之一,混凝土樁身強度設計為C25,混凝土樁帽設計為直徑1m,高0.4m,強度C25。

    2.2 施工準備

    首先,螺桿樁施工之前需要具備各種相關資料,主要包括路基施工圖、地質柱狀圖和補勘資料;工區范圍內低下管線以及構筑物的調查資料;螺桿樁樁位平面位置圖;工藝試驗資料以及試樁資料;作業指導書以及施工方案等。

    其次,螺桿樁施工前需要對地表土、腐殖土等進行清除,然后平整地表,將現場標高調整到設計標高,同時需要做好排水系統,保障現場施工過程中不會出現積水,然后采用壓路機對地面進行壓實。

    由測量人員對所有的設計樁位進行復測定位,施工人員對各種原材料進行質量檢查,確保沒有認為疏忽和質量問題。在此基礎上進行試樁工作,其主要是為了對施工所采用的各項設備、機具以及施工工藝等進行檢驗,看是否滿足實際施工需求。在試樁的過程中應該注意檢測相鄰樁孔之間的影響,如果影響程度大則需要進行跳打施工。

    2.3 施工方法

    螺桿樁的施工主要包括確定施工順序、測量定位放線、裝機就位對中、鉆桿垂直度調整、鉆進成孔、混凝土泵送、鋼筋籠制作及下放、樁頭鑿除和樁帽澆筑。其具體施工方法如下。

    (1)確定施工順序,在螺桿樁的施工過程中應本著從路基一側向另一側的順序進行施工,嚴格按照施工編號進行,避免漏打樁位[1]。但是應具體考慮相鄰樁孔之間的影響以及成樁的質量,如果相鄰樁孔之間影響較大,成樁質量不能滿足設計要求,此時應考慮是否采用跳打的方式避免因擠壓導致鄰近樁孔縮徑,進而對樁體的完整性產生影響。

    (2)測量定位放線,采用全站儀和鋼尺嚴格按照施工設計圖紙進行測量,對每個樁位逐個在現場進行施放,在樁位中點采用鐵釬插入低下,在地表撒放白灰進行標記。

    (3)樁機就位對中,本次施工采用JZU90F型號螺桿樁機和80型泵送混凝土機。在測量定位放線后,螺桿樁機應到指定樁位位置進行對中。。

    (4)鉆桿垂直度調整,待裝機就位對中之后,利用塔身前后左右的垂直標桿對鉆桿的垂直度進行調整校對,確保垂直度誤差不能超過1%的樁長。

    (5)鉆進成孔,鉆桿垂直度調整完畢之后,關閉鉆頭閥門,將鉆桿向下移動至地面,然后啟動馬達開始鉆進。通常來說在剛開始鉆進的時候要本著先慢后快的原則,避免鉆桿出現晃動,能夠準確對鉆孔的位置偏差進行檢查以及時糾正。本標段地層主要以粉砂巖為主,在鉆井過程中設置鉆進速度為1.5m/min,鉆進電流為50~110A。在樁機操作過程中應操作自控系統的聯動同步裝置,確保鉆桿的鉆進速度和旋轉速度完全匹配。在圓柱段形成時應每下降一個螺距鉆桿旋轉2周以上,在螺紋段形成時應每下降一個螺距鉆桿旋轉1周,直至設計深度[2]。如果在鉆進過程中出現鉆桿劇烈晃動現象應降低鉆速或者停鉆進行檢查,避免劇烈晃動產生鉆孔偏移而破壞螺紋結構。

    (6)混凝土泵送,待鉆桿鉆至設計深度時,應停機繼續鉆進,然后泵送混凝土。在混凝土泵送之前應該首先檢查泵管,確保泵管的密閉性和平順性;然后應采用配合比砂漿泵送進行潤管。在泵送混凝土時,應將混凝土的坍落度控制在18~22cm,混凝土的攪拌時間控制在60s以上,待鉆桿的芯管中充滿混凝土后,樁機應按照鉆進參數來反向旋轉以提升鉆桿來使螺紋成型。同樣跟鉆桿鉆進一樣,要求鉆桿的旋轉速度和提升速度要匹配,同時鉆桿每上升一個螺距鉆桿應該旋轉1周。要求混凝土澆筑要超過樁頂標高至少50cm。在混凝土泵送的過程中,應該注意該過程須為連續穩定進行,防止應后臺混凝土料供應不足而導致停機。

    (7)樁頭鑿除和樁帽澆筑,待所有樁位施工完畢后,按順序進行樁頭鑿除和樁帽澆筑工作。在樁頭鑿除之前應首先檢查所有的螺桿樁是否達到相應的強度,如果強度滿足要求,采用風鎬將樁頭鑿除至設計標高,然后進行樁帽澆筑,待樁帽強度達到設計強度的10%時進行樁帽模板的拆除,待樁帽強度達到設計強度時采用小型夯實機進行夯實回填。

    3 施工質控

    質控小組首先對同類工程螺桿樁施工質量進行調查分析,共調查了三個工程的總計5690根螺桿樁,其中合格的為5178根,不合格的為512根。通過對不合格的512根螺桿樁進行進一步分析,發現不合格主要包括以下幾個情況,分別為:樁位偏差超標、樁身完整體不合格、樁頂標高超偏差、樁體垂直度超偏差以及樁頂混凝土密實度不夠,如表1所示。

    通過對這些問題進行分析,結合本標段的施工實際,分析認為該標段螺桿樁施工過程中可能存在的主要問題為施工人員責任心差、鉆機移位破壞點位以及成樁土體未掩埋樁位?;诖?,制定了相應的質控對策,如表2所示。首先,施工前對工人進行培訓,同時制定嚴格的管理制度并實施。為加強技術人員與勞務人員的管理,崗前進行技術培訓,做好技術交底工作,使其盡快熟工作流程和工作職責,熟練掌握和使用本職工作的設備,達到各崗位工作標準,滿足施工質量要求。施工中做好自檢、互檢、交接檢和工程隱檢、預檢的制度,檢查評定工作質量;其次,確定合理的點位保持措施。技術人員復核施工圖紙,依據設計圖紙確定螺桿樁施工處理范圍及設計參數畫好布樁圖,測量員根據樁位布樁圖把圖上數據放樣到現場,放樣完成后核對。勞務人員根據測量放樣點位,采用鋼釬對每個點位進行鋼釬沖孔,沖孔深度為10~15cm,孔內用白灰填充,填充到與地面相平,用竹簽對每個點位進行標記,以便施工時易于發現;及時清運旋出土。為減少旋出土對樁位控制點的影響,安排工人隨鉆機及時清土,并配備小型挖掘機及專人做到隨鉆隨清,不積壓、不掩埋。、

    螺桿樁

    螺桿樁相比傳統的長螺旋鉆孔灌注樁以及混凝土灌注樁優勢明顯,主要體現在樁承載力高、造價低、施工快速以及環保性高等,目前已經被廣泛應用于高層建筑以及高速鐵路工程的施工中。但是在螺桿樁技術的施工過程中也存在些問題,導致部分螺桿樁質量達不到要求,在一定程度上限制了螺桿樁技術的優勢。隨著施工過程的不斷改進和治療對策的不斷完善,螺桿樁技術一定能夠更好的為高層以及高速鐵路工程建設服務。

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