桩基处理(精选12篇)
桩基处理 篇1
1 概述
溶洞主要隐藏在地层中, 一般接近水平方向发育的不规则状态, 这给桩基施工带来许多困难。因此要针对桩基施工溶洞处理措施进行深入研究和探讨。
2 桩基施工溶洞处理的步骤
2.1 了解地质情况和桩基类型
桩基施工中的溶洞处理是详细了解工程所在地的地质情况, 并确认该工程设计的桩基类型, 根据桩基桩位地质、桩基类型、水文资料, 掌握溶洞出现的位置, 并大致推断其范围、充填情况和性质, 制定合适的施工方案和施工技术保障措施。这项工作需要专业人员进行勘测和把关, 需要将每个孔位的地质柱状图发给专业技术人员, 确保溶洞的位置、大小、充填情况的真实性, 并让设计人员和管理人员根据具体的地质情况采取相应的施工方案。
2.2 选择溶洞处理方案
在选择溶洞处理方案时, 需要参考已经完工的相关工程的建设效果和经济分析, 综合评价每一个方案的质量安全、施工难度、施工进度和施工成本等多项因素, 在各个方案中选择一个最有的施工方案。对于有些溶洞分布广泛而复杂的地区, 施工难度会加大, 而溶洞处理方案的选择范围也比较窄, 这是因为复杂的地区对溶洞处理的要求更高, 必须进行有效的分析后选择最有安全保障的处理方案。
2.3 制定质量检测标准
质量标准的制定主要包括对溶洞处理效果的综合评价, 一是要保证护壁的牢固可靠, 而是要防治孔壁的渗水和塌孔。在进行质量标准的制定时, 最需要考虑的溶洞处理后可能出现的漏洞和处理的薄弱点, 因为薄弱环节是溶洞处理后最可能造成质量问题的地方, 所以相关的质量管理部门需要参考溶洞测定技术人员的测量结果和建议。
2.4 确定环境保护措施
环境保护措施主要包括水土、植被的保护措施、水环境的保护措施和大气环境的保护措施, 同时还要注意施工过程中生产生活垃圾的管理, 在施工完成后也要对施工垃圾进行正确合理的处理。
3 溶洞处理的原则
桩基施工中溶洞处理的原则主要包括下列五个方面:
(1) 要确保每根桩的详细勘测, 为选择相应施工方案提供依据;
(2) 对处理溶洞的填充物进行土工试验, 检测容重、孔隙率、含水量等物理参数;
(3) 对每根桩都要设计出相应的溶洞处理方案和成孔方法;
(4) 对每种处理方案, 都要进行仔细的计算, 完善施工方案, 指导施工;
(5) 遇到大溶洞时, 必须请监理工程师和设计单位核查, 并报监理批准后实施。
4 桩基施工溶洞处理的主要措施
4.1 灌注水泥混合物的处理措施
桩基施工溶洞处理的一种常见措施是灌注水泥混合物, 将溶洞地区的承载能力进行有效加强, 在采用这种处理方法是要注意如果钻孔穿越溶洞、漏浆太快而无法达到加固目的时, 需要采用集中抛填的措施, 集中抛填是指将黏土、片石和袋装水泥或混凝土集中填入, 该方法的前提条件是填入时间短而集中。对于溶洞的高度在2—5m, 且洞内为无填充物的溶洞, 冲孔至溶洞顶板岩层时, 泥浆突然下降, 补给泥浆不能回升, 则采取先填充碎石、砂混合物和袋装水泥, 使溶洞空洞形成一个自然圆锥体。
4.2 钢护筒跟进的处理措施
桩基施工溶洞处理的另一常见措施是钢护筒的跟进, 其中钢护筒一般直接在工厂订做, 护筒壁厚12~15mm, 护筒直径根据桩径、溶洞层数选取。多层护筒跟进时, 冲锤直径要根据护筒直径进行调整。由于钢护筒长度较长, 护筒的制作、加工及拼接的精度、准确性要求较高, 尤其是施工现场的拼接质量控制。为此在护筒拼接前必须逐段对各护筒进行筒径、长度的检查, 做好标识, 并设置导向钢板, 以保证其顺直度, 逐段拼接, 施放护筒, 直至其不能自行下落, 然后采用振动锤施打至预定深度。
4.3 注入水泥砂浆的处理措施
桩基施工溶洞处理的注入水泥砂浆措施使用在较复杂的岩溶地区, 一般溶洞层数较多, 且保证溶洞位置勘察准确, 土层中有较厚的淤泥层、砂层、圆砾土层, 注浆利用水泥形成的浆液, 首先是填充岩溶裂隙, 其次是回填溶洞空腔。钻注浆孔也是对地质情况的进一步勘探, 溶洞内充填物呈松散或软塑状态, 可直接注入水泥浆, 空隙较大的部位可注入水泥砂浆。根据成桩直径、围护体积的最小直径及堆积体成形规律, 计算填砂量。为防止洞内高压阻止灌砂, 利用其他孔作为减压孔, 压力稳定时即可停止。
4.4 片石黏土筑壁的处理措施
桩基施工溶洞处理的片石黏土筑壁处理措施, 具体来说是指钻至距离溶洞顶部1m左右时, 准备足够的片石和黏土, 当穿过溶洞顶板后提出钻头, 向孔内投入黏土、片石, 片石、黏土采取分层按比例抛填入孔, 将黏土和片石挤入孔壁, 实现人工造壁。冲击过程中要注意孔内水位变化情况, 如果孔内泥浆下降较快, 应及时向孔内补充泥浆, 测量并控制冲孔深度至溶洞顶距离小于50cm时提出冲锤, 向孔内继续抛填片石、黏土, 然后再进行冲孔, 如此往复直至穿过溶洞后逐渐加大冲程至正常冲孔速度。
结语
综上所述, 在桩基施工中如果遇到溶洞地区, 必须进行合理有效的处理措施以保证工程的正常施工。在岩溶地区实施工程建设, 必须充分认识地形的错综复杂和可能引起的多种多样的病害类型。不同地区的溶洞构造和桩基类型的选择不同, 必须根据具体问题具体分析, 对不同的工程建设采取适当的溶洞处理方案, 也就是说整治方案必须因地制宜, 既要立足于对病害的观察和正确判断, 又要根据工程具体情况决定, 才能保证工程技术可行, 质量保证和经济合理。随着科学技术的不断发展, 施工新材料、施工新技术、施工新设备、施工新理念都在不断出现并应用在实际建设中, 同样作为桩基施工中的溶洞处理也受到了工程界的广泛关注, 并出现了新的处理措施, 为了更加地适应不断复杂的施工地形, 还需要不断探索新的溶洞处理措施。
参考文献
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桩基处理 篇2
溶洞、斜岩处理专项施工方案
我合同段地处江西省中部偏西,桥址位于丘陵缓坡地带,地貌单元为剥蚀堆积地貌,地势较开阔,隶属于赣西中低山与丘陵区,地貌基本形态有低山、高低丘陵、平原微丘,南北高,中间低平,植被及地表水系发育,地下水可划分为第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水三大类。路线范围内溶岩发育,暗河、溶洞、溶沟、溶槽等密集分布,地表水、地下水对混凝土、钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀作用。
一、工程概况
我部地处溶洞地带,根据该桥地质勘察报告资料显示,桥梁区地层上部主要由第四系土层、残积层组成,下伏基岩为二叠系下统茅口组中风化灰岩构成,其地质情况由上至下依次分别为素填土、粉质粘土、砾质粘性土、中分化灰岩,隐伏岩溶、溶蚀裂隙较发育,且有溶洞。该桥共166根桩,其中直径1.6m桩有44根,直径1.5m桩有106根,直径1.2m桩有16根;根据地质勘探提供的资料,其中有溶洞的有73根,溶洞分布贯彻全桥,以5~10m洞深为多,洞深小的为1~2m,大的达到29.2m,且有相当一部分为一个桩基有多层溶洞。该桥共分A、B、C线,其中A线为主线,上部结构为普通钢筋砼连续梁和预应力连续梁两种形式,共13联,普通钢筋砼连续梁12联,预应力连续梁1联,桥长为1022.5m;B、C线各为东西方向引入的联络线,上部结构为整幅普通钢筋砼连续梁,桥长都为87.78m。桥面宽度变化较大,典型桥梁横断面主要有20米、10.5米、9米三种类型。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
二、施工准备
1、了解地质情况,测定桩位,平整场地
2、详细了解桩基桩位地质、水文资料,掌握溶洞出现的位置,并大致推断其范围、大小以及充填情况,并制定合适的施工方案和施工技术保障措施。
3、每个孔位的地质柱状图和施工方案都单独列出,发给有关人员,让具体操作者、技术人员、作业队长都知道溶洞的位置、大小、充填情况以及应采取的施工方案。
4、根据现场的地形地貌整理出成片施工场地,以便于堆放材料,桩区地表要建截、排水及防护设施,对桩顶坡土清刷减载。
5、材料准备:工地现场常备相当数量的片石、粘土、水泥和编织袋
6、机械准备:装载机50型一台,25T吊车一台,1m3挖掘机两台。
7、人员准备:当现场钻机接近溶洞顶部时,为加强协调现场施工,现场除了派遣机械操作人员值班外,还要派技术人员和主要管理人员现场值班,确保现场施工的协调一致。
8、泥浆池设置
为便于出碴,泥浆池尽量就近设置,四周临边防护措施到位。
9、备好各工序所需要的机具器材和供排水、照明设施,并设置位移的标志。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
三、溶洞桩基施工方案
3.1 方案概述
根据溶洞划分标准可按以下分类:
a、按溶洞的大小分有小溶洞(洞高<2.0m)和大溶洞(洞高≥2.0m)。
b、按洞内有无填充物分:有充填,已填满,包括亚砂土和亚粘土充填,有可塑、软塑和流塑之分;半充填,有一半左右充填,另一半无填充;无充填物,为空洞。
c、按是否漏水分:全漏水,与其它溶洞相连;半漏水;不漏水。d、按溶洞垂向数量分:单个溶洞和多个溶洞。
根据地质勘察资料描述,本工程溶洞主要是全填充式,填充物为可塑-软塑状含砾粘土和软塑状含砾粘土两种形式,局部可能有半填充式和无填充式形式;溶洞大小分布不均,小的洞高为1~2米,大的洞高达到了29米,且相当一部分垂向具有多个溶洞;由于溶洞较多,相互之间串联可能性较大,漏浆具有普遍性;有时一个溶洞具备以上多种形式,本文主要阐述冲击钻成孔状态下的溶洞处理。
3.2 方案的选择
根据溶洞情况,可采用以下几种处理方法: a、预处理(注浆法、旋喷帷幕法)b、钢护筒跟进
c、投放抛填物(抛填片石、粘土、水泥或几种的混合物)d、灌注混凝土 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
首先方案的选择应遵循保证安全、质量、工期、造价低原则,针对本工程溶洞分布主要在地面20m以下的深度,显然预处理(注浆法、旋喷帷幕法)和钢护筒跟进两种施工方法不适宜本工程。注浆虽然处理效果好,但在地面以下20m这个深度注浆,不仅施工难度大、工期长,而且造价大,不符合最优方案;钢护筒跟进冲孔在大于20m深时需进行多段钢护筒焊接跟进,如此操作复杂繁琐且需要大型振动机械设备,在钢护筒振动下沉过程中容易发生孔偏斜,且钢护筒取出时焊接处容易脱落,造成钢护筒难以取出,成孔也是造价大、工期长,不适合采纳;本工程因为溶洞多为全填充式,而投放抛填物(抛填片石、粘土、水泥或几种的混合物)和灌注混凝土易于操作简单、方便,能起到有效护壁的作用,且一次不成功可反复进行,片石和粘土当地较丰富,取材方便、经济;采用该施工方法无论是对工期影响和增加工程造价范围均明显优于前两种方案。为确保方案最优化,工程各参建方专门组织技术人员讨论、研究方案最终确定一般常规使用投放抛填物(抛填片石、粘土、水泥或几种的混合物)和灌注混凝土两种方案,对于个别施工难度特别大的再具体分析处理。
3.3 方案的施工方法
3.3.1 常规成孔法(按照无溶洞地质考虑)当溶洞内有充填物,是可塑的砾质粘土,在冲孔过程中始终能有效护壁,并且溶洞不漏水,这时不管溶洞有多大,也不管溶洞垂向数量多少,都可以不考虑溶洞的存在,而按照正常无溶洞的地质情况施工。
3.3.2 片石、粘土、水泥或几种混合物筑壁法
a、溶洞内有填充物,是可塑的砾质粘土,溶洞高度不太大,在冲孔过程中始终能有效护壁,但存在漏水,护筒内水头高度不能保持时,可采用投放粘土回填冲击,不循环泥浆干打几分钟,使回填物充 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
分密实,再加浆提高水头到正常高度,让粘土充分挤入溶洞,堵住漏洞。
b、溶洞内有填充物,是软塑的砾质粘土,溶洞高度不太大,在冲孔过程中不能有效护壁、易塌孔,可采用片石或片石+粘土按一定比例投放回填冲击,形成有效护壁。
c、溶洞内无充填或半充填,溶洞高度不太大,而且存在漏水,可采用片石+粘土或片石+粘土+水泥按一定比例投放回填,形成有效护壁。不循环泥浆干打几分钟,使回填物充分密实,再加浆提高水头到正常高度,让粘土与片石混合物充分挤入溶洞,将漏浆处堵住后再使用小冲程继续钻进,形成人工泥石护壁
d、当有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通,泥浆迅速流走,水头高度急剧下降,造成漏浆。施工时要在孔边尽可能多备足一定数量的片石和粘土,一旦出现漏浆,及时多回填片石和粘土冲击造壁,并马上补水,防止水头高度继续下降。
e、地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞,但突然发生跑浆,估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁,或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的。采取投放片石、粘土和水泥一起固化起到护壁作用,使钻孔顺利通过岩溶区。
f、遇到溶洞高度大,一般在2m~10m时,或连体薄层深洞迅速跨塌,为防止出现掉锤、卡锤现象,在快到溶洞项板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击,减少溶洞大面积垮塌掉锤现象,进入大溶洞时,应及时抛填大粒径片石、粘土和袋装水泥,回填、冲击应反复进行,沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
每次回填应高于溶洞顶2~3m,直至溶洞冲压挤密实且不塌孔为止。
3.3.3 灌注混凝土
溶洞在采用以上各种方法回填仍不能产生有效护壁时,采用C30混凝土按水下混凝土灌注进行填充,重新进行冲孔,保证有效护壁桩基顺利成孔。
3.4 施工中出现的问题及处理
3.4.1 坍 孔
如果有透水层,当冲击到溶洞后,由于突然漏浆造成水头高度急剧下降,透水层失稳,形成漏斗状坍孔。
预防坍孔的方法: ①采用冲击钻冲孔施工时,可将钢护筒坐落在亚粘土层上,再继续冲击成孔;②发现漏浆及时补水。坍孔的处理方法: a.当成孔深度不大时,可全孔回填粘土,暂停一段时间后再深埋钢护筒到不透水层,方可重新钻孔;b.当成孔深度较大时,可将钢护筒一直坐落在坍孔的剌叭口下缘的亚粘土层上,护筒周围回填粘土,挤实,再重新钻孔。
3.4.2 卡 钻 卡钻的原因和处理方法: ① 冲击钻刃脚磨钝、孔径变小造成卡钻,应经常对冲击钻进行补刃;② 孔不圆,形成梅花孔,最好用五刃和四刃钻头打圆孔,不用一 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
字钻;③十字孔、探头石、落石等物卡钻,或钻头卡在溶洞内,上下提动无效时,用“一”字形或半月形小钻头沿孔壁障碍物处冲击,将障碍物击破或挤走,提出钻头。钻头在冲击填充的片石时,冲击后弹起的石块将钻头和孔壁的空隙挤住,钻头不能上下,可用小冲击钻冲动,或用冲吸的方法将卡在钻头上的石碴松动后再提出。
④钻头被溶洞顶板卡住时,可用漏斗形钢套管顺着大绳下入至钻头顶,导出钻头。钻头提出后用小冲程慢慢修孔,必要时回填片石、黏土重钻。
⑤发生卡钻事故后,不宜强提钻头,免得拉坏机械,拉断钢丝绳,掉钻头。当钻头可以上下活动时,利用钻机上下提动钻头,并用撬棍拔动大绳使钻头旋转,反复多次,提出钻头。
3.4.3 斜 孔
①由于石灰岩地区的基岩面高低起伏,壁面陡峭,桩锤入岩时,碰到陡峭的基岩倾斜壁面,发生方向偏斜,导致斜孔。
②由于溶洞面倾斜或出现探头石,致使钻头沿软的低的部位下滑造成斜孔。
解决办法是当发现钻孔倾斜应提出钻头,向孔内抛入3m左右厚片石,片石强度与基岩强度相当,抛入片石后以小冲程冲击钻进方法校正钻孔,如一次不能纠偏,应反复回填冲击,直至校正为止。如遇多次抛填片石小冲程钻进仍难纠偏时,需清孔后在孔斜段以水下混凝土灌注方式灌注高强度混凝土,待混凝土达到强度后再重新冲击钻 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
进。
3.4.4 埋钻
埋钻是由坍孔造成的。施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外,如果未及时提钻,漏浆后坍孔,钻头便被埋在孔中。
处理方法: ①人工挖土钢护筒跟进法。桩孔进尺10m以内,地下水易于控制,没有大的承压力,人可以下到桩孔中去边挖坍落的泥石,边护筒跟进,一直挖到钻头位置,护筒也跟进到钻头位置。
②真空吸渣法。将导管置于坍孔的底部,用大型空压机通过50~66mm钢管压入空气吸出沉渣,这种方法适用于坍孔石头的粒径不大于25mm的情况。
3.4.5 其它注意问题
① 遇到较大的土洞、空溶洞时,或连体薄层深洞迅速跨塌,出现掉锤现象,在快到溶洞项板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击,减少溶洞大面积跨塌掉锤现象。
② 混凝土坍落度以18~20cm为宜;浇筑导管必须密闭良好,浇筑时先放置隔水塞,浇注混凝土必须连续、快速;混凝土灌注比理论计算偏大是孔中有浆浸入溶洞,在溶洞地区浇筑桩基混凝土应增加。3.5 工程目前出现的问题及处理的效果
① 目前溶洞出现的形式多表现为漏浆和孔壁坍塌同时发生,处理的方法有反复抛片石、粘土和水泥混合物,均成功成孔,这种方法是目前处理的较多也较成功的。例如A-28-0、A-33-0和A-38-1等 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
② 有的溶洞表现为多次抛投片石、粘土和水泥混合物不能成孔,最终灌注混凝土填充,目前出现的不是很多,例如A-8-1和A-38-0等。
③ 地质资料里没有溶洞,但在施工过程中出现了溶洞,这种情况出现的频率较多,还有地质资料里没有溶洞,在施工过程中也没出现溶洞,但在浇筑混凝土过程中或灌注成桩后,混凝土漏掉,造成需重新冲孔,例如B-0a-0浇筑完混凝土,孔内混凝土基本漏完,压力瞬间减小,造成孔坍塌,钢筋笼无法取出,重新成孔代价大;有些是少量漏,造成桩长不够,需接桩,也有可能造成缩孔或桩内夹泥的风险,这种情况可能是孔洞壁附近有溶洞,因为混凝土压力比泥浆大,当超过护壁的临界压力时,瞬间坍塌,造成混凝土漏到溶洞中去。
④ 本工程范围内根据地质资料反应,存在两处特别大的溶洞,分别为A-28b-1洞深为18.2m和A-46-0洞深为29.2m,目前还未施工。A-28b-1地质描述为填充物为可塑-软塑状含砾粘土,A-46-0地质描述为填充物为软塑状含砾粘土,可以预见的是,由于洞比较深在冲孔过程中有大范围垮塌的危险,施工方法有待论证。
四、质量检测标准
护壁必须牢固可靠,阻止孔壁周围渗水,防止塌孔。在冲孔过程中,必须要求作业队每班冲击时,重新与复桩对中心点,用探孔器检查其孔径和垂直度是否符合设计及规范要求,如不符合要求,必须立即修整达到要求后才允许冲击工作,桩位误差不得大于50mm,孔的倾斜率不得大于1%。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
五、安全保证措施
5.1 施工现场安全
(1)严格执行安全规定,施工严格执行安全防护措施、戴好安全帽、不准穿拖鞋的规定,上平台工作的人员必须佩戴安全带。
(2)施工过程中应严防铁件、钢丝绳等杂物坠落。
(3)认真执行氧气、乙炔的防爆安全规定,并进行严格管理。(4)电焊机的设备必须符合安全要求,防止潮湿漏电。(5)随时检查用电线路、工用具是否完好,确保生产安全。(6)严格执行电器安全操作规程,经常安排有关人员对整个施工现场的电器设备进行安全检查,值班人员值班时不得离开岗位,确保用电安全。
(7)现场施工用电要有电工专门管理,要有良好的接地装置,用电区要设置安全警示牌,同时电线走线要规范,不得随意接线。
(8)大型设备必须是有操作证的专人指挥。(9)施工过程中要确保夜间照明充足。
(10)钻孔过程中其余桩钢护筒必须设置围栏及安全网进行防护,围栏高度1.2m。
5.2 起重安全
(1)起重用工、索、具严格按相关规范要求取用安全系数,保证其使用安全。
(2)定期对工、索、具进行检查。
(3)在定位过程中应严格执行安全操作规程,指挥收揽时,信号必须统一,手势明显,哨音清晰。
(4)吊物时,吊臂与被起吊物下严禁站人,对违反操作规定和不安全的作业及时加以纠正或制止。
六、质量保证措施
6.1 施工组织管理方面的措施
(1)邀请设计、监理、勘探等单位专家参加技术研讨会,制订切实可行的施工方案。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
(2)对施工人员进行技术培训,制定相应的规章制度,使施工人员有章可循,强化组织指挥,建立必要的奖惩制度。
(3)组织技术革新、质量管理和科技攻关组。
6.2 施工技术措施
溶洞地质同一般地质相比较,其特点表现在它的非均质性和非密实性,反映在钻孔施工中的形式为:A.空隙漏浆造成塌孔;B.难以形成符合设计桩径的标准圆孔;C.水下砼灌注流失无法估量,容易造成断桩。
(1)漏浆、坍孔的技术对策
① 要求冲钻人员随时对照地质钻探资料检查孔内水头高度、泥浆稠度和钻头负荷是否正常。
② 进行散抛填。将坚硬片石、粘土及水泥作成混合物,视漏浆程度反复抛填冲击。
(2)偏孔的技术对策
①溶沟、溶槽、岩面起伏不平。在钻孔穿过覆盖层或溶洞填充物接触溶洞顶板时,钻孔速度会明显降低,主绳摆动大,遇此情况应马上提出钻头,抛入坚硬片石、碎石和块状黄土,以小冲程冲击,待冲到原位后第二次抛入相同配备的混合物以大冲程冲击,反复进行,直到不偏孔为止。
②溶洞侧壁侵入孔径。以加入大块片石为主,并适当降低泥浆比重,回填后以小冲程钻进,钻头平稳后再加大冲程造孔。
(3)卡钻的技术对策 沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
①司钻人员随时观察钻机负荷和主绳摆动情况,发现卡钻征兆及时提起钻头进行抛填处理。
②在距溶洞顶板以上30-50cm处改变钻孔冲程和冲击次数,采用慢打轻击,进入溶洞后反复抛填片石、黄土及水泥。
③改变钻头形式。在原十字形钻头上焊圈,把十字形连接起来,使之减慢钻进速度,一次成孔并圆顺。
(4)掉钻的技术对策
①钻头龙门与钻体区段间加工成圆弧过渡,防止断面尺寸突变,形成薄弱部位引起应力集中而断裂。
②在钻孔过程中要经常检查钻具、钢丝绳、钻头直径磨损程度,发现超限应及时更换。
(5)桩底嵌入岩层深度的保证措施
①钻头应用优质45号铸钢制造,几何形状要能避免铸造时产生热拉应力和使用时应力集中现象,现场补焊以履带板、钢轨头做补焊材料,用铸钢焊条堆焊,施焊部位先预热,由技术娴熟的电焊工施焊,确保补焊质量。
②钻孔各阶段应采用不同的泥浆比重及粘度。
七、环境保护措施
1、生产垃圾处理堆放在指定地点,集中统一处理。
2、生活垃圾不得向居民区排放,需要集中收集,运送指定地方集中处理。
3、施工机械的废油要存放在废油桶内,集中处理,严禁随意排放。
4、生产用油料必须严格保管,防止泄漏,污染环境。沪昆高铁(新余北站)站楼高架桥
5、弃土不得随意堆放,须运至指定弃土场。
6、靠近生活水源的施工,用沟壕同生活水源隔开,避免污染生活源。
7、施工产生的废浆要用专用汽车拉运至监理工程师指定的地点倾倒,并设渗坑进行处理,不得排放到河流、水沟、灌溉系统里,以免造成河流和水源污染。
8、运输水泥、砂、石、土等如有漏失,及时清扫干净,保持道路整洁。
9、配备专用洒水车,对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润,减少扬尘。
10、砼、稳定土拌和站应有防尘措施。操作人员要配备必要的劳保防护用品。
八、文明施工措施
1、规范施工区域场容场貌,材料机具摆放整齐,现场不随意乱丢烟头等生活垃圾;
2、现场主要施工人员佩戴好上岗证,持证上岗,穿戴整洁,不穿拖鞋进入施工区域,展现良好的精神风貌;
3、现场施工标志牌、安全标志标牌、操作规程、温馨小提示、文明施工标语悬挂在醒目位置,与场地布置统一协调,展示良好的企业文化;
4、加强精神文明建设,开展劳动竞赛、工地文体活动等,丰富广大职工业余文化生活,构建和谐项目;
5、尊重当地民风民俗,加强与当地政府联系,搞好路地共建。
某小区桩基事故分析与处理 篇3
关键词:桩基事件;事故处理;加固设计;上部减荷
中图分类号:TU753
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2009)17-0157-02
一、工程概况
平顶山市某小区位于市繁华地带,为市政府对外招商项目,该小区总面积65000m2,一、二层为框架结构,三一七层为砖混结构,一、二层为商场,三~七层为住宅,由于本小区地下有防空洞,防空洞为4cm跨半圆拱料石砌筑,在仅有不足300m2的15#楼地下就有4m宽的巷道5条,洞顶至地表8.5m,为避免建筑物的荷载直接压在防空洞上,该小区A区5#、B区4#、c区3#楼原基础设计采用800mm及φ700mm钻孔灌注桩,桩长15m~25m,单桩承载力设计值约为2500kN,混凝土强度等级C20,采用柱下独立承台,承台中间设拉梁,数量71根,场地地质情况为:第一层土为杂填土,平均厚约0.7m;第二层土为粉质粘土,黄褐.灰褐色,可塑状态,属中压缩性土,平均厚度约0.6m;第三层土为粉质粘土,灰黄色,饱和,软塑状态,平均层厚約0.8m;第四层为角砾层,稍密状态,层厚约1.3m。
二、事故的现象
施工采用工程水文地质回转钻机“水-300”,正循环泥浆护壁钻孔,导管水下浇注混凝土成桩,桩打完后,做低应变动力检测及高应变动力检测,均合格,但60%的混凝土试块试验未达到设计的强度(C20)的要求,高的桩混凝土试块达到C13,低的只达到C8.4,对混凝土试块不合格的桩逐一抽芯,从抽取的芯样来看,有许多部位是没有粗骨料的砂浆,还有的部位砂含量太多,水泥掺量少。
三、事故的原因分析
1、施工单位施工管理混乱,素质较低,缺乏必要的技术人员,据了解,工地上没有一个技术人员自始自终地进行技术把关,缺乏细致认真的技术交底和质量检查。
2、桩基混凝土的配合比未经试验室试配确定,而是采用其它工地的临时配合比。
3、本工程未严格控制导管的埋管深度及一次拔管长度,为图省事,导管有时埋人混凝土过深,一次拔出数节导管,几节一起拔,有时导管埋入混凝土深度不够,或只埋入混有泥浆的浮浆层,由于导管埋入混凝土过深,孔内泥浆稠度大,造成混凝土灌入阻力大,返浆困难,所以搅拌混凝土时,不得不随意加大混凝土的水灰比,降低其稠度,增加流动性,以便浇注,这就是混凝土强度低的主要原因。
4、混凝土施工时,仅用1台旧式的小型搅拌机,混凝土搅拌速度慢,用机动翻斗车运输,浇灌一个孔桩约8小时左右,而且中间停留、间歇施工、成桩时间较长,直接影响桩基混凝土的质量,技术设备落后也是造成该质量事故的原因。
5、搅拌混凝土时,水灰比过大,又未掺加减水剂,又经过长距离运输,从高处灌注时,极易产生离析。
四、事故处理
本着“安全可靠,经济合理,处理方便”的原则,尽量减少事故处理费用,采取加固设计及上部减荷的处理措施,即尽量利用已有的桩的承载力,而不是全部弃之不用,加固设计的主要内容包括补桩,在适当位置增补一定数量的桩,将原来的独立承台改为整板式承台,上部减荷措施主要是三至七层的实心砖砌体改为承重型空心砖,具体如下:
1、由于该小区的基坑已施工完毕,钻机无法到位,因此所补桩采用大直径人工挖孔扩底桩,桩径1m,桩长为14m,单桩承载力约1400kN。挖孔桩采用分层开挖逐节支护的方法施工,所挖的土用电动葫芦提出桩孔,待挖到设计标高,桩底扩孔后,对基底进行验收,验收合格后,下放钢筋笼,混凝土采用串筒法浇筑,坍落度50~60cm,混凝土强度C20,加入早强剂及减水剂,机械振捣密实。
2、将原来的柱下单独承台改为两个承台联为整体式承台,承台采用0.5m厚的c30混凝土,承台上部设置地梁,地梁上原来框架柱改为300mm宽C30混凝土的剪力墙,设剪力墙的目的是将荷载分配一下,由原来的桩及所补桩均匀受力。
3、经设计人员验算,上部住宅砖混结构砌体由实心砖改为承重空心砖荷载减低1/3,可以尽量减少处理费用。
五、几点建议
泥浆护壁灌注桩由于水下施工的隐蔽性,施工工艺的复杂性和连续性,施工质量事故时有发生,现就改进工艺提出几点建议:
1、混凝土浇筑要一气呵成,不得中断,并控制在4~6h内浇完,以保证混凝土的均匀性,宜利用预拌混凝土,并配以混凝土泵车,做到一罐车(或数罐车)一根桩,定量连续供应混凝土。
2、在整个混凝土浇筑过程中,混凝土导管应埋人混凝土中2~4m,最小埋深不得小于1.5m,否则会把混凝土上升面附近的浮浆卷入混凝土内,亦不宜大于6m,埋人太深,将会影响混凝土的充分流动。导管随浇注随提升,避免提升过快而造成混凝土脱空现象,或提升过晚而造成埋管拔不出,通常情况下,每次卸掉的导管的长度必须和浇入桩孔的混凝土高度相对应。
3、混凝土配合比的设计除满足设计强度要求外,还应考虑导管法在泥浆中灌筑混凝土的施工特点(要求混凝土和易性好,流动性大,且缓凝)和对混凝土强度的影响,混凝土施工配制强度一般比设计强度提高一个等级,施工坍落度宜为18~20cm,为减少水灰比,增大流动性,减少离析,宜掺加木钙减水剂。
大桥桩基缺陷探析及加固处理 篇4
桥梁桩基的质量受到地理环境、机械设备、人为因素等的影响, 在桥梁建造桩基的施工过程中, 如果出现地质较差、温度变化不定, 或设备不够精良等情况, 则很难保证不会出现缺陷桩基。缺陷桩基有不同的类型, 每种类型各有不同的原因造成, 因此, 根据桥梁桩基缺陷的不同程度, 可采取合理的加固处理方法。
1 桥梁桩基缺陷类型及成因
桩基缺陷类型有两种划归方法, 从桩基缺陷的不同部位来说, 有桩基顶部缺陷、桩基中部缺陷、桩基底部缺陷;从桩基缺陷的性质来说, 有断桩、缩颈、井壁坍落等。下面就以第一种划归方法为主;第二种划归方法为辅, 来探析桥梁桩基缺陷的几种类型和成因。
1.1 大桥桩基顶部缺陷
大桥桩基顶部缺陷的出现主要是由于混凝土超灌不足或拆拔钢护筒时用力不均衡所致。桥梁的桩基有一部分是深入水底的, 在用钢护筒灌注这一部分的混凝土时, 难免夹带着沉淀的泥浆, 这些泥浆经沉淀之后, 会造成桩基顶部的混凝土下沉、真空, 影响桥梁桩基质量;或者在施工过程中, 混凝土灌注完毕, 拆拔钢护筒时, 用力不均衡, 导致桩基顶部的混凝土搅动, 同样影响桥梁桩基的质量;或者在凿除桩基顶部多出的混凝土时, 用力的不均衡同样会扰动周围的混凝土, 影响桩基顶部的质量;另外, 在灌注混凝土过程中, 已灌混凝土表面标高出现测定错误, 数据显示灌满, 但事实上并没有灌满, 导致桩基顶部虚空;尤其是在钻孔灌注桩之后, 探测仪器设备不精良, 将泥浆中混合的坍土也误认为是混凝土表面, 这些坍土并无实际承载能力, 久而久之, 混凝土下料, 桩基顶部就出现了缺陷。所以, 要跟个按照规定和程序来测量混凝土表面高度, 并仔细校对, 在拆拔钢护筒的时候不出现失误, 则就会保证大桥桩基顶部的质量。
1.2 大桥桩基中部缺陷
大桥桩基中部缺陷的出现主要是由于地质条件的影响或拆拔钢护筒时用力不均造成的。由于地质的不稳定、移动或变迁, 桩基内的混凝土会出现局部的塌孔, 给桩基中部缺陷留下隐患;或者在拆拔钢护筒时, 用力不均衡, 搅动了混凝土的均衡性、密度不均, 内外压强不均等, 都会阻碍混凝土下料。桩基中部缺陷最容易引起断桩现象。在桩基灌注混凝土的过程中, 导管的埋置深度的测量十分重要, 埋深过大, 或灌注时间过长, 都会导致混凝土凝滞, 流动性降低, 从而增大了混凝土与管壁的摩擦力, 如果导管质量落后抵御不了摩擦力, 则在拆拔导管时会拉断连接螺栓, 致使导管破裂, 桩基中部留下缺陷;另一方面, 卡管现象也会导致桩基中部缺陷。由于混凝土人工配料比较随意, 如果员工责任心差, 会很容易造成混凝土的配料比出现误差, 混凝土稀少且干, 坍落度大, 混凝土里的粗糙配料导致导管阻塞, 流动性差, 致使混凝土很快凝结, 在拆拔导管的时候拔不出, 结果导管断裂, 造成断桩。而且, 施工单位没有经验, 重视不够, 混凝土中掺杂太多流砂、软塑质泥沙等, 加之因导管漏水、机械停电等故障使施工不连续。这些因素都很容易导致桩基中部缺陷, 出现断桩现象。所以, 在桩基施工过程中, 员工要有高度的责任心, 严格依照规格来配置混凝土, 保证混凝土的质量和延长混凝土的初凝时间。
1.3 大桥桩基底部缺陷
大桥桩基底部缺陷的出现主要是由于地质变动引起的。地质或多或少会发生细微的变动, 尤其是在承受桩基底部的地质, 由于其巨大的承载力, 会使桩基底部的地质发生细微的高低变化, 从而影响到桩基底部混凝土的密度和强度, 影响桩基底部的质量。当桩基底部的地层有膨胀的软土、粘土、泥岩等, 会出现缩孔现象。
2 梁桩基缺陷预防及处理
桥梁桩基出现的诸种缺陷, 主要是由于地理环境的不稳定、机械设备的不精准、施工过程中人为的不负责任等造成的。桩基的缺陷很难避免, 但是预防桥梁桩基缺陷却不是不可能的, 首先在施工之前, 就要对桩基所在地的地理位置进行勘测和检查, 对地理的基本情况有所了解;在施工过程中, 尽量使用设备精良的测量仪器, 以保障测量数据的准确度;作为施工人员, 要以人民的安全为保障, 树立起职业道德和社会责任心, 做到一丝不苟的工作, 反对粗糙滥制。尽量做到在施工之前就消除桩基缺陷的隐患。预防只是第一步, 如果出现桩基缺陷现象, 一旦发现, 则要进行及时、有效的补救。如何处理已经出现的桥梁桩基缺陷呢?
2.1 桩基顶部缺陷处理
如果桩基顶部出现缺陷, 不能盲目的直接在顶部灌注混凝土来补救。而是首先要查明桩基顶部出现缺陷的原因, 一般来说, 桩基顶部缺陷, 有可能是混凝土内部有泥浆、软质泥沙等存在, 致使混凝土下料, 所以, 出现桩基顶部缺陷, 要继续向下凿去桩头混凝土, 一直到质量完好的混凝土表面。在向下凿去混凝土的过程中, 处理人员要注意观察, 看混凝土是否有异常, 及时发现桩基缺陷原因, 同时也要注意保护桩基钢筋, 不能用力过猛而损坏了钢筋。当看到质量完好的混凝土表面时, 说明下面的混凝土质量是有所保障的, 然后与检测资料进行核对, 采用与桩基原来同标号的混凝土进行接桩。
2.2 桩基中部缺陷处理
桩基中部缺陷不像桩基顶部缺陷那样比较好处理, 一般情况下, 桩基中部缺陷会出现断桩、井壁坍落等现象, 其补救和处理要依据缺陷的程度来定, 缺陷程度小的, 可以采用注浆方法处理;缺陷程度大的, 需要注浆两米以上的缺陷桩基, 一般是废弃处理, 拔去缺陷桩, 在原来的位置重新冲孔, 插入钢筋笼, 浇筑混凝土, 这叫做原位复桩, 在原位重新浇筑一根新的桩基, 这种处理方法比较彻底, 虽然难度大、周期长、费用高, 但是效果很好。除此方法之外, 如果中部缺陷桩还有补救的可能, 还可以采用桩芯凿井法, 即利用风镐在缺陷桩中心凿一深井, 直径不少于80cm, 深度一定要超过缺陷部位, 然后封闭清洗泥砂, 安装钢筋笼, 浇筑膨胀混凝土。另外, 井壁坍落现象通常出现在灌注过程中, 在灌注混凝土时, 因桩芯局部夹带泥沙或中部真空, 混凝土出现坍孔现象, 这时, 应将导管迅速拔出, 用粘土回填;若井壁坍落现象轻微, 则可采用高标号混凝土补救, 或采用压浆法、旋喷法来处理, 保证桩基的完整性。
2.3 桩基底部缺陷处理
桩基底部缺陷的处理也要视情况而定, 一般根据桩基受应力度来判断是否对桩基底部缺陷进行处理。假如桩基的摩擦受力很强, 底部虽缺陷, 缺陷的具体位置和长度并不影响桥梁的整体荷载能力, 也就是说, 即使除去桩基底部受缺陷的那部分, 桩基的摩擦力仍能满足桥梁的荷载需求, 那么就不用处理底部缺陷桩;反之, 则必须处理;如果桩基是嵌岩桩, 因这种桩基的摩擦力不是很强, 底部一旦缺陷, 则会影响桥梁的整体承载能力, 因此也必须及时处理。对桩基底部缺陷的处理可采用桩基底部注浆法, 首先有必要对桩基的岩层地质、地下水质、周围环境及缺陷程度等进行详细的检测分析, 科学配制注浆浆液, 确定注浆压力等参数。在注浆的工序上, 首先从顶部钻孔, 埋设注浆管, 在进行压水试验之后才正式开始注浆, 同时要注意控制注浆参数, 力求良好的注浆效果。这种桩基注浆的方法, 可以改善桩基底部的地质条件, 提升桩基的摩擦阻力和整体承载能力。
3 结论
上述所说的桥梁桩基缺陷类型、成因、预防及加固处理, 是一些基本的概括, 实际上桥梁桩基缺陷还有待进一步的探索, 需要我们仔细勘察, 找出原因, 采用低成本高效益的方法来处理。
摘要:因地理环境、机械设备、人为因素等, 桥梁桩基难免出现缺陷, 主要的桩基缺陷有桩基顶部缺陷、桩基中部缺陷、桩基底部缺陷, 本文分析了这三种缺陷桩的成因、预防及加固处理方法。
关键词:桥梁,桩基缺陷,加固处理
参考文献
[1]刘斌.桩基缺陷的成因及处理[J].建筑施工.
缺陷桩基补强处理施工方案 篇5
一、桩基缺陷检测情况及原因分析
受检桩砼灌注日期为2010年12月30日~2011年1月8日,检测日期为2011年1月21日,由四川省恒固建设工程检测有限公司根据相关要求按声波透射法进行检测,检测结果显示:S19-1桩基距测试桩顶16.9~24.0m,声学参数异常;S19-2桩基距测试桩顶14.5~23.9m,声学参数异常; S19-5桩基距测试桩顶13.9~22.0m,声学参数异常; S19-6桩基距测试桩顶15.9~23.5m,声学参数异常;H7桩基距测试桩顶9.19~11.8m,声学参数异常;经初步分析原因系桩基砼浇灌时,砼塌落度过大、桩底有积水、加设的串筒过少(砼下落落差太大)、砼振捣不均匀等原因使砼产生局部离析。如果桩基缺陷不排除,对我们来说无论对工期还是成本均造成巨大损失,经项目部研究决定采用以下方案处理。
二、处理方案
鉴于S19桥台桩底出现缺陷,为了深入了解此部位的缺陷情况,采取超前(桩底往下50cm)钻孔抽芯取样,采用桩中桩凿除法补强,要求采用双管单动金刚石钻进工艺的钻机。设计桩径为1.5m的取钻孔桩径1.0m, 钻孔桩心与原设计桩心重合。钻机在钻孔过程中一定要不停的对钻机的主轴进行垂直度校正,防止钻孔偏位,钻孔垂直度保证<0.5%;同时在钻机钻孔
取芯过程中,对每节砼芯样进行认真分析总结,密切关注芯样的变化情况。完全清除缺陷部分后,重新布设钢筋笼(钢筋根数和原桩同,规格大一型号,设置于缺陷部分并锚入缺陷砼以上2m)和声测管,最后浇筑C35膨胀砼至填满整个桩孔,在砼灌注前注意仔细清孔,使孔内无沉渣及积水,在砼灌注时,应加设串筒,串筒下口至砼面高度不超过2m,分层浇筑砼厚度不超过50cm,并用振捣棒振捣密实,在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度,确定每段桩体的充盈系数,确保桩身混凝土的充盈系数必须大于1.0。待新浇砼达到强度和龄期后,按声波透射法进行检测,如检测桩身砼均匀性很好,桩身密实完成,完全满足使用要求,再进行下道工序施工。
另外,将S19承台下土部分作换填处理,地基承载力不低于300KPa;清除承台下基岩以上的土,再用C30砼浇筑至垫层,使承台下地基与桩基共同受力。
对于H7桩基,质量缺陷在桩中上部,处理方法为:先凿除缺陷以上的桩基砼,原有桩基主筋尽量保留,如保留不了,重新布设钢筋笼(钢筋根数及规格和原桩相同,主筋与原桩主筋相互错开焊接连接)和声测管,最后浇筑膨胀C35砼至填满整个桩孔,砼浇筑同上。
三、处理方案示意图
1、S19桥台桩处理示意图
桩顶C35砼内渗微彭胀剂原有桩基2000φ50×2.5无缝钢管φ22@2000II?0100φ10@10030φ28缺陷范围I-I桩底25010001500立面图2502、H7桩处理示意图
凿除原有砼重新浇筑I11.8mIC35砼内渗微彭胀剂缺陷范围φ50×2.5无缝钢管φ25@2000φ10@10044φ28I-I2000立面图
高速公路岩溶桩基施工处理技术 篇6
关键词:岩溶桩基施工处理
引言
溶洞是指可溶性a岩层,如碳酸类岩层(石灰岩、白云岩)、硫酸岩等受水的化学和物理作用产生的地下空洞,通常埋入地表以下一定深度。大的可形成较大规模的地下河,小的会形成地质的夹隙裂层、局部软弱层。从工程地质学的角度出发,由于溶洞的存在,地质中软弱层次增加,地基承载力下降,属不良工程地质,在桥梁设计中宜避开此类地区,但由于工程经济的原因或勘测设计阶段地质勘测的局限性,不得不在该类地区进行桥梁施工,必须面对岩溶对桥梁施工的影响,其中影响最大的就是灌注桩成孔施工。
1工程简介
阳春西互通立交桥位于阳(江)阳(春)高速公路尾端,主线桥起止桩号为K55+857~K57+039.5,工程类型主要为第四系冲积洪积层(Qal+pl)、残积层(Qel)的粉质粘土、卵砾石土,和泥盆系上统帽子峰组(D3m)灰岩、砂岩。下伏岩层为灰岩,岩溶发育。
阳春西互通立交桥包括主线桥,A、B、C、D、E匝道桥组成,分一、二期工程施工,桥梁平面图如图1所示。主线桥由平面分成左、右幅,并由上部构造将左右幅分别分成十四、十三联。主线桥主要跨越S113省道,交角55°。其中,右幅第七联接B匝道,左幅第九联接D匝道桥,右幅第十联接C匝道。一期工程桥梁桩基共有233根,采用钻孔灌注桩,包括1.0m、1.2m、1.3m、1.5m、1.8m不同直径的桩。
图1阳春西互通立交桥平面图
2桩基施工准备与工艺流程
2.1施工准备工作
岩溶地区桩基施工由于受岩溶影响容易发生各种问题,要求在桩基施工前与施工中都须做好充分的准备工作,其中最重要的是摸清地质情况,充分掌握桩位所在地的地质状况,从而预见可能发生的问题,提前采取相应措施,具体工程如下:
(1)对每根基桩桩位地质钻探,得到桩位的地质柱状图,为摸清桩位地质分层、溶洞的位置、大小及充填情况提供了第一手原始资料,也为确定桩长提供了地质参考。
(2)为探明桩底持力层厚度,判断成桩是否安全。施工前仔细分析地质柱状图,纵横向对比各桩位的地质柱状图,对有疑议的桩,桩径为1.8m的桩补充钻探两个孔,桩径小于1.8m的桩进行补充钻探1个孔。同时,对地质补钻的桩基进行了管波探测,对掌握溶洞的形态、重新确认桩长提供双重依据。
(3)在桩基冲孔过程中,可能会遇到如下情况,地质柱状图中显示没有溶洞的桩发现了溶洞(如主线桥14-1、5-1、8-3等),在地质柱状图中显示小溶洞的桩发现了中溶洞甚至大溶洞,从而导致施工中无准备情况下的漏浆与坍孔。因此,每条桩冲孔至入岩时要准备好足够的钢护筒、片石、粘土及相应的机具设备如挖掘机、吊车等。
2.2岩溶处理及施工工艺流程
原设计将溶洞划分为三类:小溶洞(高度≤3m)、中溶洞(高度3~10m)、大溶洞(高度≥10m)。并针对三种溶洞分别制定了处治原则:
(1)小溶洞(高度≤3m),采用抛填片石和黏土充填封闭法填充溶洞。
(2)中溶洞(高度3~10m),采取单层钢护筒加抛填片石和黏土施工法。
(3)大溶洞(高度≥10m),采取双层钢护筒加抛填片石和黏土、水泥、混凝土等方法,桩基采用变截面桩。
随着桩基施工的进行,由于本地区桩位上覆岩层为粉砂或细中砂层,冲孔过程中泥浆护壁难以维持侧壁稳定,特别在溶洞漏浆时极易产生塌孔(主线桥5-1塌孔三次),原设计方法难以顺利成孔,严重影响了施工进度。
根据上述情况,重新对确定了溶洞处治方案:
(1)对串珠状溶洞,若两相邻小溶洞之间岩层厚度<50cm,合并为一个溶洞;
(2)小溶洞(小于3m):增设钢护筒穿过粉砂及中粗砂层、圆砾层进入岩面;
(3)中溶洞(3~5m):若洞内为充填或半充填,则增设钢护筒穿过粉砂及中粗砂层、圆砾层进入岩面;
(4)大溶洞(大于5m):采用双层钢护筒,外层钢护筒下至入岩1m,内层钢护筒下至穿过大溶洞并嵌岩1m。
对岩溶处理的重新确认虽然增加了钢护筒使用量,但有钢护筒护壁,漏浆塌孔现在明显减少了,提高了成桩质量,更符合本项目的具体情况,加快了施工进度。结合现场实际,总结了施工工艺流程,具体如图2所示:
图2桩基施工工艺流程
3桩基冲孔常见问题处理
由于阳春西互通立交处于岩溶发育地区,在桩基施工过程中多次發生漏浆、坍孔、卡锤、偏孔等问题,在施工过程中针对具体实际分析其原因,并采取相应的处理措施,以保证桩基施工顺利进行。
3.1漏浆
漏浆是岩溶桩基施工的显著特点,本项目一共发生漏浆的桩基显著的有主线桥7-1,7-3,15-6,6-1,其中7-3、15-6各发生近20次漏浆。经分析,主要由以下原因造成:
(1)钻探孔位于溶洞的边缘,每次投入的片石粘土进入溶洞内量太少,不能完全起到封堵作用。
(2)钻探小溶洞与周边多个溶洞串连,遇裂隙发育岩石或者溶洞后泥浆迅速流入裂隙与溶洞内。
处理措施:
(1)出现漏浆时,立即向孔内补充泥浆,并适当提高泥浆浓度,以维持孔内泥浆内度,维持孔壁稳定。
(2)当裂隙多且大或遇溶洞的时候,补浆往往不能止漏,这时应当向孔内充填优质粘土与片石混合物,对一般大小溶洞片石粘土比例按1:1控制,大一些的溶洞宜加大片石投入量,片石尺寸为5-25cm,冲击形成人工造壁,直至不漏浆为止。
(3)抛填水泥,多次充填无效后,投放水泥,水泥固化封堵裂隙,起到止漏效果。
3.2坍孔
本项目基桩上覆土层主要为粉质粘土、粉砂或细砂、卵石土等无粘性土,下层基岩为不同风化程度且岩溶发育的灰岩。使得在桩基施工穿过覆盖层时因孔壁失稳易造成孔壁孔坍塌;另外,当桩基穿过溶洞时,由于孔内泥浆漏失,造成泥浆压力小于孔周围地下水压力,从而发生孔壁坍塌。
采取的处理措施:
(1)发现孔壁局部坍塌,立即回补优质泥浆或填入优质粘土,保持泥浆密度与水头高度,清孔后继续施工。
(2)孔壁、孔口坍塌严重时,用优质片石粘土混合物回填并压实,检查无偏孔后重新定位施工。
3.3卡锤
本地区下伏基岩岩溶洞隙强烈发育,冲锤进入岩溶洞隙中易倾倒,上部岩溶受冲击振动掉入异物卡住冲锤,导致冲锤不能上提。当发生卡锤事故时,一般有以下处理办法:
(1)提锤冲顶法:在冲孔中当锤被埋或卡在桩孔中某个位置时可采用提锤冲顶法捞锤。方法是操作提锤卷扬机使桩锤下落20~30cm,然后提锤、落锤、反复冲击卡阻部位。在打捞前和打捞过程中要始终保持孔内泥浆循环,以免孔内沉渣增加。
(2)小孔沉渣法:当桩锤被埋在孔底时采用小孔沉渣法。即在桩孔内侧冲一个小孔,小孔比大孔深0.6~1m。用钢管把循环泥浆送入大孔底,反复冲刷大锤四周,使沉积在大锤周围的泥沙流入小孔中,减小大锤上拔的阻力。所用小锤直径应略小于桩孔的半径,小锤冲程不宜过大,以免冲坏大锤吊耳。通过泥浆循环排渣和护壁,孔深在50m以内。这种打捞方法多用于桩锤被粉质土、砂、碎石或砾石等掩埋的情况,不宜用于被块石、强粘性土掩埋的场合。
3.4偏孔
桩孔是岩溶桩基中普遍存在的现象,本项目偏孔出现的原因有三:一是表层圆砾土层卵石大小不均匀,冲孔过程中极易偏孔;二是土岩结合部岩面倾斜,致使桩孔穿越上覆土层进入倾斜岩层,或者桩孔穿越溶洞溶蚀严重且底板倾斜,导致在冲锤过程中顺倾斜岩层下滑,使锤头中心与上部桩孔中心发生偏差;三是溶洞在桩孔范围内表现为部分溶洞半岩半土。一般有如下处理方法:
(1)小冲程修孔法:冲孔时进入斜岩地段,当斜孔段高度小于1m时,可以用小冲程法进行修孔,主要目的是在斜孔段冲出一个台阶,再采用大冲程进行冲进。
(2)回填修孔法:当斜孔段高度大于1m时或小冲程修孔无效时,可先回填大量坚硬片石(如花崗岩),再进行冲孔,如果斜孔段较长,可以分多次回填,直至穿过斜孔段。
4灌桩过程问题处理
4.1混凝土流失
本项目有三条桩(主线24-4、23-5、B匝道11-1)在灌注混凝土过程中显著出现混凝土流失现象,前二条最终以小代价混凝土充填桩外溶洞,最后成功。B匝道11-1在桩基混凝土的灌注过程中,混凝土顶面急剧下降并流失,灌注混凝土达152m3仍然无上升,导致灌注失败。造成此种事故的原因极可能是由于混凝土灌至一定高度时,因流动混凝土压力大大高于泥浆压力,破坏了桩与溶洞间较薄弱的护壁,导致混凝土流失,为保证成桩质量,决定采用重新冲孔的方法进行处理。
4.2钢筋笼上浮
在混凝土接近钢筋笼底时,如灌注速度过快,混凝土的冲击会托着钢筋笼上浮,或提升导管速度过快,带动混凝土上升导致钢筋笼上浮;或提升导管时,导管挂在钢筋笼上,带动钢筋笼一起上升。
处理措施:用钢筋将钢筋笼与钢护筒焊牢就能有效防止钢筋笼上浮。钢筋笼应有定位钢筋,放入孔内后要固定好位置。刚开始浇注混凝土时应放慢灌注速度,以减小管口混凝土对钢筋笼的冲击力,当混凝土面上升到钢筋笼内至少2m以上时再按正常速度灌注。当钢筋笼卡住导管后,设法转动或下压导管,使之与钢筋笼分离。
5结语
岩溶地区钻孔灌注桩施工难以避免会遇到各种问题,如何处理这些问题是施工时必须面对的,本文通过对本地区钻孔灌注桩常遇见的施工问题进行了分析与总结,并结合工程实际采取了相应的处理措施,实践证明这些措施完全是可行的,可对类似工程起到参考与借鉴的作用。
参考文献:
[1]JTJ064-98公路工程地质勘察规范
[2]JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范
桩基础溶洞地基处理 篇7
关键词:桥梁基础,岩溶地质,桩基础
1 概述
桥梁基础设计与施工质量的好坏, 是整座桥梁质量的根本问题, 只有掌握桥梁基础的分类、特点, 掌握基础的适用范围, 才能使专业人员设计和施工时更好地注意发挥各类基础的特长, 才能更合理选择适宜的基础, 确保建成的桥梁能安全、经济、舒适、高效地使用, 尤其是在岩溶地质这个特殊的环境下。
2 桩基础的应用
溶洞按其填充状态可分为空的、半填充的和完全填充的三类:按其填充物的性质可分为粘性土、砂砾和稀土三类;按其漏水情况可分为漏水和不漏水两类。溶洞的走向与河流的流向相同。桩基础是处理桥梁岩溶地基最有效的方法。设计与施工时应注意的基本原则如下:2.1当桥梁地基下的溶洞较大, 埋藏较深, 但又不满足顶板厚度检算要求时, 只能采用桩基础。当岩面溶蚀高差大于1 m或岩溶洞穴平面、剖面尺寸大于1 m者, 可溶性岩层埋深在8 m以上, 基底岩层部分缺角且无法嵌补, 明挖或水下施工压浆有困难等情况均可使用桩基处理。2.2钻 (挖) 孔桩在穿过溶洞进入完整基岩中深度不得小于5倍桩径, 若实际值小于此项要求时, 应结合地质资料进行加深或验算。2.3对于桩尖下伏溶洞, 是采取穿过溶洞还是桩尖立于溶洞顶, 须根据检算和经验设计。一般情况若完整基岩顶板厚大于10 m且顶板厚与溶洞孔径之比大于2时, 基底以下溶洞可以不处理, 否则应该采用桩基穿过溶洞。2.4设计时应重视桩基负摩擦力的影响。一般地基土石在扰动之后都会在自重的作用下固结下沉, 特别是由于大量开采地下水而导致地基软弱层相对桩基固结下沉, 因而产生一个向下的摩擦力, 即负摩擦力, 从而增加了桩基所承受的轴向荷载, 甚至可能导致桩基破坏。2.5当基桩穿过多层岩溶层支立于坚固的岩层上时, 不应考虑多层岩溶层对桩侧起摩阻作用, 因为岩溶层与桩侧之间的摩阻作用, 在本质上不同于一般土与桩侧之间的摩阻作用。
3 主桥桩基对溶洞的处理
主桥桩基精确放样后, 在桩基施工平台上用地质钻于桩中心进行超前钻, 必要时增加钻位。根据超前钻的结果, 确定护筒的打入深度。有溶洞的桩位, 护筒沉至风化岩层, 置于强风化岩面上, 这样可穿过土洞。护筒的底部即为岩层或溶洞的顶部。没有溶洞的桩, 护筒沉放要穿过淤泥质亚粘土、砂砾层, 置于砂砾质亚粘土层至少2m深。根据溶洞的不同类型, 最后决定兼用两种不同的施工方案。方案a:当溶洞内有填充物填满或有流砂的, 或当溶洞为空洞或填充物不满 (水洞) 且深度在3m以内的, 在钻孔桩施工前先进行预处理, 采用静压化学灌浆法固结填充物和流砂, 或用此法填满溶洞, 在固结体达到一定强度以后再钻孔施工。方案b:当溶洞为空洞, 且深度在3m以上的, 拟用套内护筒法施工, 即用内护筒穿过溶洞的施工方案。
4 方案a方案b施工方法
4.1 方案a (静压化学灌浆法) 施工方法。
4.1.1技术要求。溶洞预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间并达到一定的强度 (20mpa以上) , 防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生, 保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺利完成。溶洞预处理施工, 在钻孔桩施工之前进行, 相当于在桩基础施工过程中, 于钻孔桩施工工序之前加入一道预处理工序, 与桩基施工的各工序一起形成流水作业。4.1.2施工方案:a.处理方法选择由于溶洞埋藏较深, 不能用爆破或填充混凝土等一般方法处理, 有效的处理方法是灌浆法。而在众多的灌浆法中, 因溶洞的不规则性, 决定了其处理的最有效和比较经济的方法是静压化学灌浆法。因此, 采用静压化学灌浆法, 同时也可兼用喷射灌浆法, 促进填充物强度的加强。b.静压化学灌浆的加固特点浆材可在几秒或在几十秒内瞬间凝固, 可控制浆液灌注在一定范围内且不流失, 材料的利用率高, 比较经济。浆材的结石率为100%, 即1m3体积浆材可得1m3结石体。对溶洞中的砂、砾等土体, 浆液是通过渗透作用板结砂和砾的;对于溶洞中的稀土、亚粘土等土体, 浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的;对于无填充物和半填充溶洞的空间, 浆液是通过充填作用填满溶洞的。浆液在土体中的渗透扩散方向是往小主应力面方向, 浆液固化后, 小主应力面得到加固, 而原次小主应力面变成小主应力面。这样, 通过对小主应力面反复不断的加固, 一方面渗透、挤密溶洞中的土体的空隙, 充填溶洞的空间, 在桩体周围形成防水帷幕, 防止流砂和保证护壁泥浆不流失;另一方面, 提高溶洞中土体的承载力和抗剪力形成挡土墙, 防止坍孔。静压化学灌浆的关键在于浆材的配方和工艺。c.工艺设计。布孔:在超前钻有溶洞的桩位四周均布4个灌浆孔。钻孔:孔径80mm, 孔深要求达到最深溶洞的底部。材料:普硅425#水泥 (新标准为普硅42.5mpa水泥) 与化学浆。工艺:采用双液灌浆系统进行全孔灌浆, 要求少量多次、反复灌浆。4.1.3主要施工机械设备。主要机械设备有:bw250泥浆泵, bw150泥浆泵, 100型钻机, 泥浆搅拌机和贮浆槽, 高压灌浆管及其配件。4.2方案b (套内护筒) 施工方法。4.2.1内护筒长度的确定。护筒长度l=h+2 (m) (h为地质超前钻确定的溶洞高度) 。4.2.2内护筒内径的确定。内护筒由δ=10mm的钢板卷制而成, 同时外径应小于外护筒内径5cm左右。4.2.3溶洞顶部冲孔。根据超前钻的资料, 当钻孔施工接近溶洞顶部时, 提起钻头、钻杆, 移开钻机 (gps-30) , 采用冲击钻机ykc-30冲孔。用冲击钻冲孔时, 要求轻锤慢打, 使孔壁圆滑坚固, 提升高度一般不超过50cm。所有卡扣及钢丝绳必须先经测试检查, 其它施工工艺及注意事项与常规相同。4.2.4内护筒的沉放方法。a.当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤, 在顶部厚度范围上下慢放轻提, 冲锤不明显受阻碍, 说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的, 此时用钢丝绳活扣绑住内护管, 用吊机 (或冲机自吊) 把内护筒放入外护筒内至孔底。到孔底后, 内护筒不会靠自重沉到溶洞底部 (因溶洞底有沉渣、沉淀物等) 。此时, gps-30钻机重新就位。b.护筒沉设利用gps-30钻机进行, 在钻机的钻杆上附加压架, 利用钻机的钻进压力和钻杆、钻头的重量, 使内护筒随钻头的钻进而下沉, 直到溶洞的底部。4.2.5内、外护筒间空隙及内护筒与溶洞底部间空隙的处理。a.在内护筒底部及顶部100cm范围内回填砂、碎石, 中部回填中砂。b.用高压喷射灌浆法 (施喷法) 对回填体进行灌浆处理。灌浆后, 内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结, 固结强度要求达到30mpa, 其抗渗系数可达10-7m/s。灌浆处理后, 即可重新冲孔。c.在内护筒顶部及底部100cm范围内回填小碎石素水泥混凝土, 内护筒中部回填砂, 同样能起到堵塞空隙的目的。d.对于需要处理多层溶洞的桩基, 一般仍采用上述灌浆法填充固结空隙进行施工。目的是为了增加溶洞底部 (同时有可能是下层溶洞的顶部) 附近填充物的密度和强度, 并且增加内、外护筒间的胶合力。e.重新冲钻, 直至嵌入完整基岩。当符合设计及规范要求时, 经监理工程师同意即可终孔, 此桩即成孔。成孔后的工序工艺与常规相同, 并不赘述。
5 结论
5.1 根据溶洞的不同类型, 用方案a、方案b
进行分类处理, 处理方法可靠, 各项技术指标均能满足设计要求。5.2化学灌浆法对溶洞的预处理达到预期目的, 有效防止了钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔现象, 可保证成孔及水下水泥混凝土浇注等工序顺利完成。套内护筒法要求对施工过程的每个环节 (从确定内护筒长度、内径到沉放方法乃至内外护筒间空隙、内护筒与溶洞底部间空隙的处理) 都必须落实到位, 便可顺利成孔。5.3只要对其施工过程严格把好技术关, 可有效缩短工期, 保证了工程质量与经济效益的双赢。
参考文献
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水处理构筑物桩基选型初探 篇8
抗拔是该类型桩基的一个重要特点, 经常选用的桩型包括水泥搅拌桩、沉管灌注桩、预制砼管桩、锚杆桩等, 其中锚杆桩目前已较少采用, 这里不再赘述, 现就前三种桩型的优缺点分别作一些简单的分析描述。
1 水泥搅拌桩
是一种应用较广泛的地基加固方法, 特别常见于软粘土地基处理中。根据水泥水化的化学机理, 其施工工艺主要有两种:一种称为喷浆法, 即先在地面把水泥制成水泥浆, 然后送至地下与地基土搅和, 待其固化后, 使地基土的物理力学性能得到加强;另一种称为喷粉法, 是采用压缩空气把干燥, 松散状态的水泥粉直接送入地下与地基土拌和, 利用地基土中的孔隙水进行水化反应后, 再行固结, 达到改良地基的目的。目前我国水泥搅拌桩施工较多采用"喷浆"工艺。
根据其特点, 在其施工过程中主要的控制指标包括制浆质量的控制、泵送浆液质量的控制、桩长的控制、单桩水泥用量的控制、桩机操作的控制、施工后的质量检测控制等。此外, 在工程桩施工之前还应作符合规范要求的成桩试验, 以得到下列相关技术参数:
(1) 满足设计水泥用量的各种技术参数, 如钻进速度、搅拌速度、提升速度等;
(2) 确定搅拌均匀的必要步骤及程序;
(3) 了解下钻和提升的阻力以及地质变化情况, 采取合理的技术措施。
施工后的质量检测可采用轻型动力触探检测和在成桩28天后抽芯取样检测, 以确定桩的长度、强度和完整性, 并可据此进行单桩评定。
水泥搅拌桩通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和, 使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理软土, 处理效果显著, 处理后可很快投入使用, 在建筑工程施工中确保工程质量的前提下能够降低施工成本、缩短了基础处理施工工期, 在工期紧、出于成本考虑不易进行基坑大开挖或基础土质换填时, 考虑使用水泥搅拌桩进行基础处理应该是经济、科学的施工方案。缺点是其成桩过程中的施工质量控制要求较高, 要求施工、监理等单位人员拥有较高的素质, 在严格按照相关规范进行操作的同时做好控制和检测, 及时消除质量隐患, 确保桩的承载力满足设计要求。某自来水厂建设过程中就由于水泥搅拌桩质量大面积不合格而造成较坏影响的工程事故, 需引以为戒。
2 沉管灌注桩
也是一种很常见的桩型, 根据成桩工艺不同又可分为锤击沉管灌注桩和振动沉管灌注桩, 是采用沉管打桩机的钢管沉入土中, 然后边灌注混凝土、边振动或边锤击边拔出钢管而形成灌注桩。
沉管灌注桩的质量控制主要包括桩点定位控制、走机路线和打桩顺序控制、沉管过程控制、拔管过程控制、桩顶处理和桩身材料控制, 其中沉、拔管过程又是较难控制的重中之重。同样的, 沉管桩也需要在工程桩施工之前进行试桩, 以确定下列参数: (1) 对照勘探报告了解场地地质变化情况, 并采取合理的技术措施; (2) 满足设计要求的桩身长度和施工贯入度, 为工程桩施工提供符合实际的参照。
在桩基施工完毕达到龄期后, 应对其作桩身完整性测试和设计承载力检测 (常采用小应变和静载检测) , 也可进行抽芯取样检测以确定桩身砼强度, 只有在满足要求的情况下才可进行下道工序施工。
简言之, 沉管灌注桩具有设备简单、施工方便、操作简单;造价低;无泥浆污染;施工速度快、工期短;随地质条件变化适应性强等优点。沉管灌注桩的缺点是:由于桩管直径的限制, 影响单桩承载力;振动较大、噪声较高;承载力偏差较大;施工方法和施工工艺不当, 将会造成缩颈、隔层、断桩、夹泥和吊脚等质量问题;遇淤泥层时处理较难;在N>30的砂层中沉桩困难。因此, 桩基施工除应严格按照规范中的有关规定精心施工外, 对于不同的工程施工, 还应制定出相应的施工方案, 采取相应措施, 加强工程的施工管理与监督。
3 预制砼管桩
预制管桩的沉桩方法主要有以下几钟: (1) 锤击沉桩法; (2) 静力压桩法; (3) 中掘沉桩法; (4) 植桩法; (5) 水冲沉桩法。其中第 (2) 种静压法由于其固有的可视性、可控性等优点得到越来越普遍的应用, 它是通过静力压桩机的压桩机构自重和桩架上的配重作反力将预制桩压人土中的一种成桩工艺。
静压管桩的质量管理重点包括桩点定位、桩身垂直度控制、接桩及焊缝控制、压桩过程动态控制、终压值的确定、桩头填芯及桩与承台连接部位质量控制等。压桩完成后, 还应作以下质量检查以确保工程质量: (1) 桩身垂直度及桩身质量的检查 (2) 桩顶标高及偏位情况的检查 (3) 单桩竖向承载力的检测 (静载法) 。
静压管桩的优缺点也很直观:
(1) 主要优点: (1) 低噪声、无振动、无污染, 可以24小时连续施工, 缩短建设工期, 创造时间效益, 从而降低工程造价; (2) 施工速度很快, 同时场地整洁、施工文明程度高; (3) 由于送桩器与工程桩桩头的接触面吻合较好, 送桩器在送桩过程中不会左右晃动和上下跳动, 因而可以送桩较深, 基础开挖后的截去量少; (4) 施工中由于压桩引起的应力较小, 且桩身在施工过程中不会出现拉应力, 桩头一般都完好无损, 复压较为容易。
(2) 主要缺点: (1) 仍然具有挤土效应, 对周围建筑环境及地下管线有一定的影响, 要求边桩中心到相邻建筑物的间距较大; (2) 场地的地耐力要求较高, 在新填土、淤泥土及积水浸泡过的场地施工易陷机; (3) 过大的压桩力 (夹持力) 易将管桩桩身夹破夹碎, 或使管桩出现纵向裂缝; (4) 不宜在地下障碍物或孤石较多的场地施工。
4 结束语
桥梁桩基钻孔事故的预防及处理 篇9
各种钻孔方法都可以发生坍孔事故,孔口冒细泡,反循环旋转钻钻进时出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷明显增加,冲击钻提钻头困难等等。
1.1 坍孔的原因
1)泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实孔壁。2)未及时补浆(水或河水),或孔内出现承压水或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。3)护筒埋置太浅,下端孔口漏水,坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。4)在松散砂层中钻进速度太快。5)吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。6)遇溶洞漏浆补充不及时。
1.2 坍孔的预防和处理
1)在松散粉砂土和流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。2)发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。3)如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂(或粘土)混合物到坍孔处以上1~2m, 如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再进行钻进。4)吊入钢筋笼时应对准孔中心竖直插入,严防触及孔壁。
2 斜孔
2.1 斜孔原因
1)钻孔中遇有较大的孤石或探头石。2)在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜处钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。3)钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。4)钻杆弯曲、接头不正。
2.2 斜孔的预防和处理
1)安装钻机时要使转盘、底座水平、起重滑轮缘,固定在钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。2)钻杆接头应逐个检查,及时调整,当钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。3)在有倾斜的软、硬地层钻进时,应吊着钻杆控制进尺,低速钻进,回填片石(或混凝土、在卵石层中回填卵石)冲平后在钻进。
3 扩孔和缩孔
扩孔比较多见,一般表现为局部的孔径过大。在地下水呈运动状态,土质松散地层处或钻头摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因同坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。若孔内局部发生坍塌而扩孔,仍能钻到设计深度不必处理。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。缩孔即孔径超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻,提不出钻头或者提钻异常困难的迹象。缩孔原因主要是由于地层中有软塑土,遇水膨胀后使孔径缩小。为防止缩孔,要使用失水率小的优质泥浆护壁并须高转速少进尺,并复钻二、三次;或者使用卷扬机吊住钻头上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使缩孔部位达到设计孔径要求为止。
4 梅花孔(或十字孔)
4.1 形成的原因
1)钻头顶转向装置失灵,以致冲击钻头不转动,总在一个方向上下冲击。2)泥浆相对密度和粘度过高,冲击转动阻力太大,钻头转动困难。3)操作时钢丝绳太松或冲程太小,钻头刚提起又落下,钻头转动时间不充分或转动很小,改换不了冲击位置。4)在非匀质地层、如漂卵石层,堆积层等易出现探头石,造成局部孔壁凸进,成孔不圆。
4.2 预防办法
1)应经常检查转动装置的灵活性,及时修理或更换失灵的转向装置。2)选用适当粘度和相对密度的泥浆。3)用低冲程时,每冲击一段换用高一些的冲程冲击,交替冲击修整孔形。4)出现梅花孔后,可用片、卵石混合粘土回填重钻。
5 卡钻
5.1 产生卡钻的原因
1)未及时焊补钻头,钻孔直径逐渐变小。而焊补后的钻头大了,又用高冲程猛击,极易发生卡钻。2)钻孔形成梅花形,钻头被狭窄部位卡住。3)伸入孔内不大的探头石未被打碎,卡住钻头顶部或后部。4)孔口掉入石块或其它物件,卡住钻头。5)在粘土层中冲击的冲程太高,泥浆太稠,以至钻头被吸住。6)钻头钢丝绳松放太多,钻头倾倒,顶住孔壁。
5.2 处理方法
处理卡钻应先弄清情况,针对卡钻原因进行分析处理。宜待钻头有松动后方可用力上提,不可盲动,以免造成越卡越紧。1)当为梅花卡钻时,若钻头向下有活动余地,可使钻头向下活动至孔径较大方向提起钻头,也可松一下钢丝绳,使钻头转动一个角度,有可能将钻头提出。2)卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法,轻打卡点的石头,有时使钻头上下活动,也能脱离卡点或使掉入的石块落下。3)用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内,将钻头勾住后,与大绳同时提动,或交替提动,并多次上下、左右摆动试探,有时能将钻头提出。4)在打捞过程中,要继续循环泥浆,防止沉淀埋钻。5)用压缩空气管或高压水管下入孔内,对准钻头一侧或吸锥处适当冲射,使卡点松动后强行提出。6)实用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拔正。7)用以上方法提升卡钻无效时,可试用水下爆破提钻方法。将防水炸药(少于1kg)放入孔内,沿锥的溜槽放到锥底,而后引爆,震松卡钻钻头,再用卷扬机和链滑车同时提拉,一般是能提出的。
6 糊钻和埋钻
糊钻和埋钻常出现于正、反循环回转钻进和冲击钻钻进。正反循环回转钻进时,糊钻的表征是在细粒土层中钻进时进尺缓慢,甚至不进尺出现憋泵现象;在粘土层冲击成孔时,由于冲程太大,泥浆粘度过高,钻渣量大,以至钻头被糊钻或被埋住。
预防和处理办法:对正反循环回转钻,可清除泥包,调节泥浆的相对密度和粘度,适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻,选用刮板齿小、出浆口大的钻头;对于冲击钻,除上述方法外,还应减小冲程适当控制进尺,若已严重糊钻,应停钻,清除钻渣。
7 钻孔漏浆处理
钻孔施工中漏浆的产生一般是因为护筒埋置较浅,护筒接缝不严,护筒周围回填土不密实所致。处理的对策是往孔内大量投放粘土块(粘土与麻绳头加水掺和而成)加小片石,加大泥浆浓度,同时以正循环强冲将粘土块和小片石挤入孔壁,漏浆现象基本消失。
参考文献
[1]张忠亭, 丁小学.钻孔灌注桩设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版2006.
浅析岩溶地区桩基施工及技术处理 篇10
关键词:桩基础,岩溶地区,施工,地质特征,承台
岩溶,又称喀斯特(Karst)。喀斯特原是南斯拉夫西北部一带碳酸岩高原的地名,那里发育着各种碳酸岩地形。我国1966年在广西桂林召开的岩溶学术会议上,决定将喀斯特一词改称岩溶。
桩基础由桩和承台两部分组成,通常情况下都是由几根桩共用一个承台,将柱子或桥墩等上部结构的力传给承台,然后由承台经过桩传入地基中。桥梁的钻孔桩基础是一个非常重要的部位,是主要的隐蔽工程,尤其在岩溶地区,由于地质条件复杂,施工难度大,因此,在施工和监理工作中受到了很高的重视。在施工时,要严格按照相关规范操作,要求做到对各工序严格检查,对在施工中可能出现的情况和问题,要及时采取措施,妥善处理,以杜绝质量隐患,减少国家经济损失。
岩溶地区的许多地质特征,不仅在碳酸盐岩地区存在,而且在其他可溶性岩石地区,如白云岩、石灰岩、岩盐等地区也可见到。这种不良地质现象表现的类型非常多,桥梁桩基施工时,成孔难度大,影响施工进度。岩溶发育程度不同,施工时的难易程度也不同。
1 岩溶地区施工方法探讨
在岩溶地区进行钻孔桩基施工时:1)钻孔前必须首先探明岩溶出露情况、发育情况以及分布规律,特别针对隐蔽型岩溶大致延伸方向、覆盖层的厚度、岩层的倾斜方向、岩溶的形态等情况,应掌握可靠的地质资料,为桩基施工选择专用机械提供依据,便于日后科学分析事故原因,做到有目的预防,有针对性的处治;2)岩溶发育强烈地区桩基施工,成孔比较困难,成孔过程中主要解决护壁、造壁、斜面钻孔和穿越等问题[1]。
1.1 岩溶地区主要工程地质特征[2]
1)基岩顶面起伏不平。由于受气温的影响,石灰岩表面在地表水及地下水强烈侵蚀作用下,普遍出现参差不平、犬牙交错的形态。起伏不平的基岩面,其高差一般为1 m~5 m,局部地段高差可达20余米,给桩基施工带来了困难。2)浅层溶洞。基岩面下2 m~15 m范围内出现的溶洞称浅层溶洞。浅层溶洞内一般有充填物,充填物一般呈软塑~流塑状态。溶洞发育形态非常复杂,这类浅层溶洞直接影响到基岩上桩基的安全。3)软土及地下水。在石灰岩溶洞地区的基岩表面,普遍分布一层厚薄不一的软土层,软土层一般呈软塑~流塑状态。其天然含水量大、承载力低、工程地质条件差,是引起上部结构不均匀沉降的主要因素;且其性质对地下水位的变化非常敏感,当地下水下降时,浮托力消减,土层固结变形,工程地质条件发生改变。
1.2 目前施工方法
钻孔灌注桩施工方法有反循环钻成孔法、正循环钻成孔法和潜水钻成孔灌注法。岩溶区的桥梁桩基多采用冲击钻机钻孔灌注桩施工,且以泵吸反循环冲击钻钻进成孔及传统冲击钻较为常见。反循环钻进应针对不同的地层采用不同的泥浆比重,以保持孔壁的稳定。正循环钻成孔法[2]施工工艺类似于反循环钻成孔法,只是正循环钻成孔法的排渣方式采用正循环,泥浆由泥浆泵输进钻杆内腔后,经钻头的出浆口射出,带动钻渣沿钻杆与孔壁之间的环状空间上升到孔口溢进沉淀池后返回泥浆池净化,再循环使用。
目前在岩溶发育地区施工嵌岩桩最为有效的钻进方法是冲击钻孔法。它冲击能力大,穿透能力强,较易穿过溶洞顶板,且具有碎岩效率高,钻进中不需泥浆循环,不受地下水影响等优点但是,因为岩溶地区的地质条件较复杂,基岩面埋深不一,起伏较大,无规律性,这些都对岩溶地区的冲击钻孔桩施工造成了一定的困难。
1.3 冲击钻孔施工的工艺流程
测量定位※埋设钢护筒※安装冲击钻机※冲击成孔及成孔检查※清孔※制作及安装钢筋笼※二次清孔※灌注混凝土※拔出钢护筒。
2 施工过程中可能出现的情况及对应处理措施
岩溶地区由于地质岩性软硬不一,溶洞的位置、大小、深浅变化多,即使地质钻探时一孔一探、一桩一分析,仍不能掌握地下地质的变化情况。桩基事故主要源于岩溶地质的复杂性和特殊性,但概括起来在岩溶地区桩基施工中常见的问题主要有以下几种:
1)在施工过程中遇见溶洞,一旦发现孔内泥浆液面下降,则投用纤维物质:如旧麻袋与黄泥混合充填堵塞裂隙、溶洞以增强渗漏阻力;在漏浆比较严重的地段使用化学浆液增大浆液的黏度,当漏浆得到控制后,则按原浆液配比使用,以防止增加作业难度。也可以用大片石和泥包回填桩孔并从储浆池向孔内补浆,直到孔内泥浆面稳定后再继续冲孔;溶洞位置要反复回填,反复冲击回填黏土以增加护壁的密实度,以使黄泥、片石能封堵溶洞,防止漏浆及浇筑混凝土时混凝土流失。
若遇溶洞规模较大,可采用C20混凝土或水泥砂浆封堵(加速凝剂)。封堵时向导管灌注混凝土到溶洞顶板以上1.0 m处,上部回填黏土并注入冲洗液至孔口,待混凝土初凝后继续钻进。
2)遇起伏不平的岩面和溶洞底板时,不可盲目采用大冲程穿过,需投入黏土石块,将孔底填平,用十字型钻头小冲程反复冲捣,慢慢穿过,待穿过该层后,逐渐增大冲程和冲击频率,形成一定深度的桩孔后,再进行正常冲击。
3)出现卡钻、偏孔及斜孔,溶洞顶部岩层倾斜,岩石强度不一,易导致卡钻、偏孔及斜孔等问题,因此必须在钻进过程中仔细核对地质情况,随时检查钻机和孔位。在钻至溶洞时要改用小冲程钻进,做到轻击、慢打。遇到卡钻后一定要沉着冷静,切不可盲动,更不可强行提拉,以免造成大绳拔断而引起掉钻事故。当钻头可活动时,可上下提动钻头,使钻头转动一个角度,反复尝试,用吊机配合,有可能提出,如无效,可采用水下小爆破振动法将钻头振松后立即提出。如遇偏孔及斜孔情况,可以采取回填片石或浇筑素混凝土,纠正钻头偏斜,再向下冲孔。
4)塌孔,钻孔灌注桩基施工中塌孔的主要原因是:a.泥浆比重不够,未形成可靠护壁。b.钻头或取渣筒等撞击孔壁,破坏了护壁泥皮。c.出现漏浆时,处理不及时等。常用的处理方法:回填做成球状的优质黏土团夹部分块石,同时将泥浆调黏,比重调至1.6左右,采用小冲程冲孔固壁,防止塌孔扩大。
5)断桩,岩溶地区桩基断桩产生的主要原因是由于溶洞相互沟通,灌注时难以测出混凝土数量,水下混凝土流失严重,导管接头密封不紧等造成断桩。断桩的发生,是工程中危害最为严重而且最难处理的一种事故,故应以预防为主,在岩溶地区施工应采取必要的措施:a.每次灌注时应在漏斗中存备足够的混凝土。b.施工过程分工细致,及时记录,保证混凝土的连续性。严密注视混凝土面上升速度,保证2 m的埋管深度,同时减少对下部混凝土的扰动。c.根据现场实际的地质情况,在混凝土穿越溶洞区时,在保证上述条件的同时,应严格控制混凝土的浇筑速度及导管的埋深。混凝土浇筑过快就会对孔壁产生过大的冲击和挤压,容易造成穿孔。导管埋深在满足规范的要求下应尽量大点,最好能保证导管底部处于溶洞区以下0.5 m~1.0 m,避免因护壁穿孔造成断桩。
3 结语
由于岩溶地区地质具有复杂性和多样性,因此在岩溶地区施工时,必须对前期准备工作高度重视,尽量探明桩基地质情况;根据工程实际要求和地质构造特点制定合理的、行之有效的施工方案,保证工程技术可行、质量可靠;对施工全过程加强监控,切实执行设计和规范要求,不因桩基施工场地发育有溶洞难以施工而降低规范标准;切实加强施工组织管理,制定相应的安全质量保证措施,并做好应急处理预案。
参考文献
[1]吴跃梓,丁自林.岩溶地区桩基施工技术浅析[J].桩基研究与地基基础,2007(3):123.
[2]龚成中,何春林.岩溶地区桩基施工常见问题分析[J].山西建筑,2007,33(12):99-100.
[3]钟元文.岩溶地区桩基施工特点及技术措施[J].交通科技与经济,2007,41(3):15-16.
[4]杨志明.岩溶地区桩基础施工技术[J].广东建材,2007(5):84-85.
浅析桩基础工程质量问题的处理 篇11
桩基础;施工质量;处理方法
南方地区属丘陵地带,地质情况比较复杂,从基础工程施工的质量和安全角度考虑,房屋采用桩基础的质量相对比较保证、安全系数比较高。近年来,桩基础在南方地区的采用比较广泛。桩基础工程施工对质量的要求高,施工工序多,因此影响桩基质量的因素较多。通过对影响桩基质量的关键作分析与处理,有利于建筑物的结构安全。现重点讲述打(压)桩施工中常见质量问题的类别、原因分析、常用处理方法。
一、桩基施工常见质量问题类别及原因分析
打(压)桩工程常见质量问题有:单桩承载力低于设计值,桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位的偏差过大等五大类。造成以上问题的原因:
1、单桩承载力低于设计要求的常见原因有:
(1)桩沉入深度不足;
(2)桩端未进入设计规定的持力层,但桩深已达设计值;
(3)最终贯入度过大;
(4)其他,诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降;
(5)勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。
2、桩倾斜过大的常见原因:
(1)、预制桩质量差,其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形,最易造成桩倾斜;
(2)、桩机安装不正,桩架与地面不垂直;
(3)、桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心;
(4)、桩端遇石子或坚硬的障碍物;
(5)、桩距过小,打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应;
(6)、基坑土方开挖不当。
3、出现断桩的常见原因:
除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外,其他原因还有三种:
(1)桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当;
(2)沉桩过程中,桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲,或桩细长又遇到较硬土层时,锤击产生的弯曲等;
(3)锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重,设计贯入度过小,以致于施工时,锤击过度而导致桩断裂。
4、桩接头断离的常见原因:
设计桩较长时,因施工工艺的需要,桩分段预制,分段沉人,各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象也较常见。其原因,除了2节中(1)~(5)外,还有上、下节桩中心线不重合;桩接头施工质量差,如焊缝尺寸不足等原因。
5、桩位偏差过大的常见原因,测量放线差错;沉桩工艺不良,如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差
二、常用处理方法
打桩过程中,发现质量问题,施工单位切忌自行处理,必须报监理、业主,然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究,作出正确处理方案。由设计部门出具修改设计通知。一般处理方法有:补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等,下面分别简要介绍:
1、补沉法。预制桩人土深度不足时,或打入桩因土体隆起将桩上抬时,均可采用此法。
2、补桩法。可采用下述两种的任一种:
(1)桩基承台前补桩。当桩距较小时,可采用先钻孔,后植桩,再沉桩的方法。
(2)桩基承台或地下室完成再补静压桩。此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力,设施简单,操作方便,不延长工期。
3、补送结合法。当打入桩采用分节连接,逐根沉人时,差的接桩可能发生连接节点脱开的情况,此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打,使其下沉,把松开的接头再顶紧,使之具有一定的竖向承载力;其次,适当补些全长完整的桩,一方面补足整个基础竖向承载力的不足,另一方面补打的整桩可承受地震荷载。
4、纠偏法。桩身倾斜,但未断裂,且桩长较短,或因基坑开挖造成桩身倾斜,而未断裂,可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。
5、扩大承台法
由于以下三种原因,原有的桩基承台平面尺寸满足不了构造要求或基础承载力的要求,而需要扩大桩基承台的面积。
(1)桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求,可用扩大承台法处理。
(2)考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求,需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。
(3)桩基质量不均匀,防止独立承台出现不均匀沉降,或为提高抗震能力,可采用把独立的桩基承台连成整块,提高基础整体性,或设抗震地梁。
6、复合地基法
此法是利用桩土共同作用的原理,对地基作适当处理,提高地基承载力,更有效的分担桩基的荷载。常用方法有以下几种。
(1)承台下做换土地基。在桩基承台施工前,挖除一定深度的土,换成砂石填层分层夯填,然后再在人工地基和桩基上施工承台。
(2)桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时,可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法,形成复合地基基础。
7、修改桩型或沉桩参数
(1)改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。
(2)改变桩人土深度。例如预制桩过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层,出现桩下沉困难,甚至发生断桩事故,此时可采用缩短桩长,增加桩数量,取密实的粉砂层作为持力层。
(3)改变桩位。如沉桩中遇到坚硬的、不大的地下障碍物,使桩产生倾斜,甚至断裂时,可采用改变桩位重新沉桩。
(4)改变沉桩设备。当桩沉人深度达不到设计要求时,可采用大吨位桩架,采用重锤低击法沉桩。
8、其他方法
(1)底板架空。底层地面改为架空楼板,以减填土自重,降低承台的荷载。
(2)上部结构卸荷。有些重大桩基事故处理困难,耗资巨大,耗时过多,只有采取削减上部建筑层数的方法,减小桩基荷载。也有采用轻质高强的隔墙或其他材料代替原设计的厚重结构而减轻上部建筑的自重。
(3)结构验算。但出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力(接154页)偏低等事故,可通过结构验算等方法寻找处理方案。如验算结果仍符合规范的要求时,可与设计单位协商,不作专门处理。但此方法属挖设计潜力,必须征得设计部门的同意,万不得巳时用之,且应慎之又慎。
(4)综合处理法。选用前述各种方法的几种综合应用,往往可取得比较理想的效果。
(5)采用外围补桩,增加周边嵌固,防止或减少桩位侧移等。
总之,桩基施工质量关系到整个建筑物的工程质量,在桩基施工过程中,遇到各种意外情况,应及时通过业主、监理与设计部门联系,按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。
参考文献:
1.彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[M].中国建筑工业出版社,2002.
建筑工程地基桩基础处理对策 篇12
我国幅员辽阔, 地形地貌相对复杂, 不同地区的地质情况差异较大, 这就要求我们在建筑工程的地基桩基处理过程中要坚持做到因地制宜, 综合考虑施工现场的地理地质情况, 制定最合适的地基桩基处理对策。对于原有地理环境难以满足施工要求的, 要对地基条件予以最大程度的改善, 通过各种方法途径提高其承载能力, 并对改善后的地质环境再次进行相关技术检测和核准, 最终使其达到相关施工标准与要求, 以从根本上保证建筑施工的整体质量。地基桩基处理工作中的多种不同形式和途径也为我们实现因地制宜的作业提供了可行的解决办法, 基于每一种施工方式, 找到施工方式的特征以及适用范围与施工现场环境的契合点, 科学的选择地基桩基础处理方式, 这对于保证建筑工程施工质量起着基础性的决定作用。
1 建筑工程地基桩基础的物理处理方法
1.1 换填料层法与其特点
1.1.1 换填料层法
在建筑施工的地基处理过程中经常要对地基原有土质不符合相关技术要求的情况, 换填料层法就是针对这种情况的一种有效地基桩基处理对策。所谓换填料层法即指将不适合施工的地质成分挖去, 再回填以适合施工的材料成分, 使得地质情况符合施工要求的一种处理方法。例如, 在施工中遇到地基层面上存在坚硬石层的情况时采用换填料层法便能够有效解决地质难以压实的困难。在具体施工中, 在采用换填料层法时一般需要注意一下三点: (1) 选用的回填材料应具有较大的强度, 较强的透水性以及易于压缩性; (2) 为了防止地下水渗漏或者周围土壤腐蚀的情况, 材料也应该具有较强的抗腐蚀能力; (3) 出于节约建设成本以及环境保护的考虑, 替换的填充材料一般为建筑施工中产生的或其他来源的工业废料、生活垃圾, 但是并不是任何废料都可以作为填充材料的。只有保证替换材料的工程特性才能够有效的提升地基的承载力, 加强桩具的支撑作用, 把建筑物的沉降控制在合理范围内, 也才能够从根本上避免材料因受冻造成的冻胀情况, 杜绝地基土壤发生胀缩的状况。因此, 若采用建筑或工业废料作为填充材料, 必须要对材料的性质进行事先的检验, 其性质只有符合作为填充料的相关要求时方可填充。若采用生活废物进行填充时, 一定要对其中有机物的含量予以检测, 对于有较大含量有机物的生活废料由于其无法满足作为填充物的要求和标准, 务必杜绝利用这种废料进行强制填充的现象发生。一般的, 一些较为软弱的地基经过材料换填后, 其抗压能力应能得到显著提高, 其具体的施工方法宜采用反复压实法, 对于填充材料粒径较大的还应辅以振捣碾压。在施工过程中需要注意的是, 填充填料层时应合理配置调料的配级。
1.1.2 换填料层法的特点
换填料层法是目前应用尤为广泛的一类方法, 在地基桩基基础方面发挥着十分重要的作用。换填料层法主要具有以下几个显著特点:对于施工技术而言, 换填料层法有一套严格而具体的施工方案, 以及相对而言简单可行的施工工艺, 这种施工处理对策成熟度高, 对设备、操作以及施工人员素质要求较低, 适用性较强, 即使是在地基地质条件相对复杂的施工地区也可以得到较为广泛的应用;对于填充材料而言, 这种处理方法对填充材料的要求较高, 如果填充材料整体难以达到其要求的各种性质, 这种方法就的地基基础稳定性就要遭受破坏, 难以解决恶劣环境下的地基桩基处理问题;对于施工的成本而言, 该种技术在一定程度上属于绿色施工技术, 顺应了当代社会对环境质量越来越高的需求, 因为填料层法对地下水质, 大气等不会造成负面影响, 在施工过程中也不会产生噪音、地面泥浆等污染, 并且其产生的振动小且微量, 不会对原有地下缆线、管道造成破坏, 最大限度的降低了施工对周围已有建筑物的影响。
1.2 碾压密实法与其特点
1.2.1 碾压密实法
碾压密实法也是一种有效改善地基原有地质条件的处理方法, 其指通过加压的方式在土层中融入建筑材料, 以此来提高整个地基土体的抗压强度以及土体密度指数的方法。在材料的填充以及碾压土层过程中一般采用的是分层碾压的方法, 首先对地基原有的岩层进行碾压, 通过高强度的碾压以期挤出岩石中存在的气体和液体等成分, 为下一步填充材料与岩石空隙的充分嵌锁做好基础准备。之后再进行填充颗粒的碾压, 加强颗粒的密度和填充物的密实, 使其与原有地基基础相互补充、重新排序, 降低孔隙率, 以保障施工性能达到相关标准的要求, 并有效控制地基含水率以及使密实度满足施工需求。
1.2.2 碾压密实法的特点
相比于换填料层法压实法的要求苛刻许多, 该种方法不仅对填充物的类型规定了更加严格的要求, 也对桩基的密度以及土体含水量提出了相应要求。仅仅依靠短时间内的压实难以使地基具备该种方法的施工条件, 因此必须要通过反复的碾压才能真正实现, 特别是在一些土地软弱层较厚的情况里, 地基稳固性较差, 其施工需要的工程量将更大。压实法的施工过程虽然较为复杂, 施工的前期投入也较大, 然而其在特定领域的应用范围仍然相当广泛, 如公路、铁路的路基施工以及房屋建设工程、码头、飞机场、堤坝的地基施工。
2 建筑工程地基桩基础的化学处理方法
碱液法与其特点:
2.1 碱液法
碱液法是一种利用化学反应来改善地基土质的处理方法, 即通过利用碱液来活化土壤颗粒表面使其发生胶结作用来使土壤颗粒形成有机整体的化学方法。采用这种方法能够极大的增强土层的强度, 特别适用于松软土质的地基改善, 使得地基变得坚固且易于施工。利用碱液法来进行地基的加固时需要对以下施工步骤予以注意: (1) 必须对灌注孔的位置以及灌注孔的平面距离进行准确的测量, 防止灌注不均匀的情况发生; (2) 针对不同种类的基础采取不同的灌注空排列方式, 对于相对独立的基础而言, 灌注孔应设置在其周围, 以圆形形式分布, 对于条形基础来说, 灌注孔应对称均匀的排列在基础的两侧; (3) 对于灌注孔的距离设置要依照施工现场的地基基础状况而言, 灌注孔的设置排列距离应与土壤的松软程度成反比, 对于特别需要加固的区域应使灌注孔的排列更加密集; (4) 在打孔工序中, 应选取直径适当的洛阳铲, 钻孔可以采取竖向以及倾斜的方式, 来有效地加强孔的深度; (5) 在埋管作业中, 需要注意操作的规范性, 一定要首先将一定直径的砂石预填入空隙中, 同时在管的标高处灌入砂石插入开口钢管, 在以上操作完成后方可将砂砾石填入到管子的周围, 再利用灰土或素土进行土层的分层处理, 最后予以压实; (6) 在进行灌浆作业时, 一定要注意对碱液温度的控制, 只有当碱液处于合适温度时才能开启阀门, 进行向土层中注液的操作。
2.2 碱液法的特点
碱液法的优点是地基改善速度快, 特别适用于地基为松软土层的情况, 通过浆料的快速硬化实现在最短时间内增强地基承载能力, 使其达到相关施工技术要求的效果。然而该种方法也不可避免的存在一些缺点, 一方面相比以上两种方法而言, 其灌浆材料的价格相当昂贵, 另一方面, 由于需要导管的牵引, 而导管能深入的土层深度在实际施工中往往非常有限, 因此碱液法很难适用于深度的地基加固, 也难以适用于地基中含岩石量较大的地基加固, 其职能局限于较浅土层的加固。因此, 在实际施工时往往将该种方法与其他方法结合起来, 把碱液法这种处理对策仅用于浅层的地基加固处理。
3结束语
地基桩基处理技术的深入发展有效推动了建筑工程实践项目数量的增加, 由此也给地基桩基处理对策带来了更多的实践经验。这种技术的发展与实践检验的相辅相成使我们更应对建筑工程地基桩基础处理方法与施工技术进行更为深入的探讨以及研究, 不断的对其进行改革创新。在实际施工中应综合考虑建筑工程的环境特征、地质条件、气候条件、以及工程特点等, 做好工程项目的各项前期准备工作, 以有效降低工程成本, 提升工程的施工质量, 保证工程的施工安全, 促进我国建筑工程行业的健康持续发展。
摘要:国民经济的快速发展为建筑行业提供了更大的发展空间, 建筑行业的发展与进步也构成了支撑我国经济快速增长的有力一环。建筑工程地基桩基础的处理技术在建筑工程施工中发挥着举足轻重的作用, 应用更加合理、更加科学的地基桩基处理技术能够有效缩短建筑工期, 降低工程成本, 做到施工效率与质量的兼顾。本文分析了目前施工中几种主流的地基桩基处理对策, 并在此基础上分析了其各自的特点与适用性, 旨在为工程施工的顺利进行奠定坚实的基础, 并为相关的施工技术人员提供一定的参考。
关键词:建筑工程,地基桩基,处理对策
参考文献
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