韋俊輝
(廣州環(huán)投福山環(huán)保能源有限公司,廣東廣州 510440)
某熱力電廠廠房,占地面積115畝,總建筑面積約82000m2,共包括單體建筑9棟,合計樁基礎(chǔ)1150條,大部位為土石混合的填方區(qū)內(nèi)。樁基礎(chǔ)直徑為800mm及1000mm,以800mm為主,平均長度27.36m,最大長度接近60m,樁身混凝土為C45。
經(jīng)填土施工后,填方區(qū)主要為雜填土,填土深度最大超過40m,基巖為花崗巖,其中全風(fēng)化平均厚度4.99m,標(biāo)貫擊數(shù)N=30~49擊;強(qiáng)風(fēng)化花崗巖平均厚度6.87m;中風(fēng)化花崗巖平均厚度7.56m;微風(fēng)化花崗巖平均厚度4.91m。同時,根據(jù)鉆探揭露,在部分地方夾有球狀孤石。
由于場地地形起伏、地勢較高,勘察施工期間,在少數(shù)鉆孔遇見地下水。穩(wěn)定水位埋深為4.30~12.40m,平均埋深8.10m,標(biāo)高為161.70~178.45m,平均標(biāo)高為164.67m。但由于填土的作用,地下水位的已經(jīng)發(fā)生變化,故在實(shí)際施工中無法預(yù)知地下水位情況,只能根據(jù)現(xiàn)場情況判斷。在雨季,地下水對樁基礎(chǔ)的成孔有較大的影響。
考慮到填方區(qū)的實(shí)際情況,在施工中,采用沖孔方式成孔。施工過程中加強(qiáng)排水管理,避免場地積水。結(jié)合工期需要,采取了從北往南,從東往西的順序進(jìn)行施工。
泥漿的制備對成孔的質(zhì)量有至關(guān)重要的作用,考慮到填土的特殊性,本工程泥漿制備采用天然成漿,在樁機(jī)沖進(jìn)過程中,根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo),具體可見表1。
表1 泥漿參數(shù)
結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,在正循環(huán)時,成孔時泥漿密度可采用1.1~1.3,粘度為18-22s,含砂率7+1%,膠體化率不可大于90%。當(dāng)開孔沖進(jìn)時,泥漿可加稠,密度控制在為1.25~1.40。清孔過程中,開始時確保泥漿濃度≥1.20,能沖起孔底沉渣,而待泥漿內(nèi)含渣量逐漸減少后,可加水調(diào)漿,將密度控制在1.15~1.25,含砂率<10%,粘度控制在17-25s。
為了確保樁基礎(chǔ)的垂直度偏差在0.5%以內(nèi),現(xiàn)場的施工平臺鋪設(shè)了枕木、臺板,并與沖孔機(jī)進(jìn)行牢固固定,保證沖孔機(jī)安裝穩(wěn)固、周正,且水平。當(dāng)沖孔機(jī)安裝就位后,要認(rèn)真做好對中及整平工作。在正式開沖前,應(yīng)提起沖具,校正好孔位。為了加強(qiáng)施工的過程控制,沖孔過程中需要經(jīng)常檢測樁孔直徑、形狀及傾斜程度,控制成孔質(zhì)量。施工中需嚴(yán)格保持機(jī)臺的平整、穩(wěn)固,每個班次均應(yīng)認(rèn)真檢查機(jī)臺水平度。為了保證樁徑在容許偏差內(nèi),在開始沖孔前由技術(shù)人員檢查沖錘的直徑,在沖進(jìn)過程中要按照性能指標(biāo)表中的要求調(diào)整好泥漿能。由于本次施工的為填方區(qū)域,土量充足,故可充分利用施工土層進(jìn)行造漿,同時適當(dāng)制備泥漿,兩種方式結(jié)合制造泥漿,可節(jié)省造價。在施工中要經(jīng)常檢查泥漿性能,確保在可控范圍內(nèi)。此外,為保持可追溯性,在施工過程中及時做好成孔記錄,正常成孔時,填土層控制在1.0-2.0m/h內(nèi),砂層控制在1.5-3.0m/h,黏土層及巖層在保證樁垂直度的時候任意沖進(jìn),并每兩小時做一次進(jìn)尺記錄。樁孔的垂直度偏差應(yīng)控制在0.5%以內(nèi)。單樁樁位偏差控制在50mm,群樁為100mm。
本次設(shè)計樁基礎(chǔ)入巖深度為入中風(fēng)化持力層2m。施工中認(rèn)真觀察入巖情況,一旦進(jìn)入基巖時,就會同監(jiān)理做好判層記錄,并撈巖樣以備終孔鑒別??紤]到本次施工區(qū)域?yàn)橥潦旌咸罘絽^(qū),所以在遇到有石渣時,不可貿(mào)然判斷已入巖,要根據(jù)落錘情況進(jìn)行認(rèn)真分析。如每次落錘進(jìn)尺較大,或樁錘出現(xiàn)受力不均時,可初步判斷為遇到石塊,需繼續(xù)沖進(jìn)。當(dāng)長時間進(jìn)尺基本一致,樁錘受力均勻,不出現(xiàn)偏錘時,基本可判斷已入巖??山Y(jié)合地質(zhì)資料進(jìn)行判斷。如發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況與與地質(zhì)資料不符,則立即通知勘察、設(shè)計及有關(guān)人員進(jìn)行處理。在最終終孔時,由駐場設(shè)計、勘察及監(jiān)理人員聯(lián)合進(jìn)行判斷,并由勘察人員最終確定是否可終孔。由于是在塊石回填層中沖進(jìn)時,如容易導(dǎo)致偏孔、漏漿、塌孔、卡錘等情況。為此,制定專門的解決措施。當(dāng)卡錘不嚴(yán)重時,可通過緩慢提拔方式,將樁錘提出;當(dāng)卡錘較嚴(yán)重,且樁孔直徑較大時,可再放入一個小樁錘,緩慢沖擊塌落的石塊,待其破碎后,再將卡住的樁錘提出。如確實(shí)無法拔出的,需及時對樁孔進(jìn)行回填,并由設(shè)計出具補(bǔ)救方案。在卡錘時,不可貿(mào)然強(qiáng)行提出樁錘,因?yàn)檫@樣可能會導(dǎo)致塌方更為嚴(yán)重,從而徹底將樁錘埋住而無法拔出。
沖進(jìn)中遇到大的塊石時,可將加大泥漿比重,將其調(diào)整到1.30左右,每沖進(jìn)3-4h,用泥漿正循環(huán)清渣一次。同時,應(yīng)注意觀察樁孔的垂直度,嚴(yán)防傾斜。一旦發(fā)現(xiàn)異常,要及時投入小石塊,將樁孔填至偏孔處上方30~50cm處,然后重新成孔。現(xiàn)場采用兩條輸送管將泥漿送至孔口,并安排派專人值守,在發(fā)生漏漿時及時補(bǔ)給泥漿。如遇到漏漿較大時,泥漿中應(yīng)摻入適量水泥或其他速凝劑,減少泥漿的流失速率;若漏漿較嚴(yán)重,還要填入粘土袋,并沖實(shí),堵住漏漿位置,減少流失。
由于有個別樁孔的超前鉆地質(zhì)資料反映地下有孤石,則沖孔施工時,可采用十字形沖錘,沖錘應(yīng)采用新錘齒,避免錘齒不對稱造成孔壁傾斜,沖孔工程中應(yīng)低錘密擊,避免重錘造成孔壁坍塌。沖擊孤石時可適當(dāng)拋填硬度相似的片石,用高錘沖擊,或高低沖程交替沖擊,將大孤石擊碎擠入孔壁。施工時要保證泥漿的供給,使孔內(nèi)漿液面穩(wěn)定。
在實(shí)際施工中,不可避免出現(xiàn)塌孔的情況。為減少質(zhì)量隱患,施工過程中因隨時跟蹤泥漿的比重情況,如有塌方,則及時對泥漿比重進(jìn)行調(diào)整,確保對孔壁形成有效保護(hù)。
鋼筋籠在制作前應(yīng)調(diào)直(螺旋筋除外)。主筋應(yīng)避免階段,盡量采用整根鋼筋。如需接長,需嚴(yán)格按照平法規(guī)定,采用單面焊接接長,焊接接頭連接區(qū)段為10d(d為鋼筋較大直徑),接頭面積百分率不宜大于50%。焊接的鋼材,在使用前通過焊接試驗(yàn)檢驗(yàn)合格后才正式焊接。鑒于樁孔通常較深,故當(dāng)鋼筋籠基本都采用分段制作,分段吊裝。為了確保樁身混凝土保護(hù)層的厚度,在主筋外側(cè)用φ10鋼筋制作每隔2m均勻布置4個鋼筋定位器,鋼筋籠上部設(shè)置兩個吊環(huán),方便吊裝。鋼筋籠的接長在孔口完成,施工時應(yīng)保證鋼筋的搭接長度,并確保鋼筋籠連接的垂直度滿足設(shè)計要求。鋼筋籠入孔后用槽鋼橫穿鋼筋籠吊筋支承于孔口護(hù)筒頂面。校核鋼筋籠水平方向,并將其固定,防止移動。
混凝土灌注是沖孔灌注樁的重要工序,應(yīng)予特別注意。灌注前對灌漿設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查,導(dǎo)管采用內(nèi)壁光滑的管材。由于施工期間多在雨季,場地泥濘,混凝土運(yùn)輸車輛行進(jìn)困難,現(xiàn)場采用挖掘機(jī)配合拖曳前行。下入導(dǎo)管一定要定位準(zhǔn)確,將導(dǎo)管與樁孔底部的距離控制在30~50cm。漏斗的安裝要充分考慮到現(xiàn)場地形情況,并結(jié)合操作人員的實(shí)際站位、高度進(jìn)行確定,保證操作方便、安全。在灌注到最后階段時,控制好導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高度,保證上部樁身的注質(zhì)量。由于本工程樁有空灌段,施工時要嚴(yán)格控制樁長和樁頂標(biāo)高,既不多灌浪費(fèi)混凝土,增加成本,又不少灌影響質(zhì)量。實(shí)施中采用的方法是實(shí)際樁長比有效樁長澆筑多50~80cm,開挖后再鑿除多余部分根據(jù)靜載、低應(yīng)變、超聲波等檢測方式對樁基礎(chǔ)進(jìn)行檢測,一類樁的比例超過95%,未出現(xiàn)三、四類樁,說明在施工過程中對質(zhì)量的把控是到位的,成孔方法是可行的。