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鋼管樁在岩溶地區地基處理中的應用
發布時間:2019.06.15    新聞來源:   瀏覽次數:

  鋼管樁在岩溶地區地基處理中的應用:岩溶地區給建築工程的地基處理帶來很大的困擾,岩溶地區由於地層情況複雜,鑽孔時應對不同的地層采用不同的鑽進方法,微型鋼管樁具有豎向抗壓、豎向抗拔、樁體本身體積小而不破壞地基完整性等多重優點,能保證對地基處理的有效性和順利進行。結合工程實際,對微型鋼管樁在岩溶地區地基處理中的施工進行了研究。

  關鍵詞:微型鋼管樁;岩溶地區;地基處理

  1.某建築工地地基微型鋼管樁工程施工背景概況

  某多功能高層建築工地,擬建9棟住宅樓,樓高34層,設2層地下室,地下室開挖深度約6m,建築物高度高99.65米,結構類型為框架剪力牆結構,主體基礎板厚1.2m,設計基礎埋深-23.51m,基礎板厚0.6m;地質條件為岩溶地區,地下水豐富。為增強地基對地下水抗浮能力,工程采用了微型鋼管樁施工技術,其施工背景概況分為岩土條件和水文地質條件兩個層麵:

  1.1岩土條件

  勘察報告顯示,本工地場地覆蓋層自上而下分別為人工填土、粉細砂、粉質黏土、粉質黏土混卵石、卵石、淤泥質土及粉質黏土,基岩為中風化灰岩及微風化灰岩。基坑開挖後,基底土層主要為粉質黏土及粉質黏土混卵石,局部為粉細砂、卵石,由於基底土層均勻性較差,力學性質一般,工程性能一般,承載力較低,建築物荷載較大,對地基變形要求較高,基礎類型不能采用天然地基淺基礎;由於場地內基岩為灰岩,基岩上部基本缺失全風化岩或強風化岩,覆蓋土層主要以軟塑或可塑狀土層為主;場地溶洞較發育,場地內有92個鑽孔揭露有溶洞或土洞,洞頂埋深8.00~40.50m,洞體高度0.10~18.80m,呈全充填或半充填狀態,少數無充填,充填物為軟~可塑狀粉質粘土,局部夾灰岩碎塊;岩麵及溶洞位置均有漏水現象,且漏水較為嚴重,在溶洞區域會出現漏漿、埋鑽和難終樁現象,成樁質量較差,也會影響到樁身強度及樁的承載力,會造成造價較高、施工工期長、穩定性較差的困境。

  1.2水文地質條件

  場地南側約3~4km為北江河,西側約400~500m為北江支流,場地周邊分布有魚塘及灌溉溝渠等,地表水體較發育。

  根據地勘報告,地下水穩定水位埋深0.10~3.80m,水位標高11.44~15.11m,初見水位埋深0.40~3.40m,場地地下水與附近河湧水有直接的水力聯係,地下水位的變化與河湧水位變化有關,並與大氣降水有關,每年的4~10月為本區的雨季,大氣降水豐沛,水位抬升,而在冬季因降水減少地下水位隨之下降,根據區域水文地質資料分析,場地地下水位年變化幅度一般為1~2m。

  2.案例建築工地地基處理微型鋼管樁施工技術研究與應用

鋼管樁

  根據以上工程的岩土條件和水文地質條件,該工程地基加固決定采用鑽孔壓漿式微型鋼管樁施工技術,其剖麵施工結構情況。

  該工程的微型鋼管樁施工分為鑽孔、清孔、安裝鋼管、分次壓漿四個步驟進行:

  2.1鑽孔及清孔

  用錨固機進行鑽孔,由於本工程地質有卵石層,為保證孔壁穩定,采用下鋼套管同步進行鑽進。在鑽至設計深度後,不立即停鑽,超鑽 0.1m並穩鑽 1—2min,防止底端頭不達到設計的錨固直徑,保證灌漿充分。當達到(不小於)設計深度後,檢查鑽孔水平、垂直度偏差不宜大於1%,確定無誤後進行下一個工序——清孔。對於清孔,如遇鑽孔幹燥,用鑽機配帶的高壓風清孔;如有是用水進行鑽孔的情況下運用正反循環進行清孔,在壓漿時用砂漿將泥漿壓出地麵,直至壓出新鮮的漿液。

  2.2鋼管的製作及安裝

  本工程鋼管采用材質Q345∅140×8.0無縫鋼管。當鑽孔達到設計深度後,用吊車吊放鋼管,如有多節鋼管,可分節用管卡將其固定在孔口,管長露出30cm,接著吊裝下一節,並用20cm的鋼套筒將兩節連接在一起,鋼管入孔時按2m左右間隔在鋼管外焊耳環定位器,以保證鋼管位於孔的中央。在鋼管下部2.0m至孔口以下2.0 m範圍內鑽出直徑10mm、間距300mm呈梅花型交錯的出漿孔。如圖2

  鋼管搬運時,應平穩操作,防止發生變形。放至設計深度後,要對樁孔進行清孔,使孔內泥漿全部排出,要求孔底沉渣厚度不大100mm。

  鋼管安放時要平穩、垂直下入孔內,嚴禁強行插入孔內,若因沉渣等因素放不下去,須進行二次清孔。同時要嚴格控製樁頂樁底標高。

  2.3分次壓漿

  漿液采用純水泥漿,水灰比為0.5,水泥采用P.O 42.5R。注漿前先泵送清水至孔口返水以疏通管路,後通過注漿管在套管內伸至孔底,以壓力灌注水泥漿,邊注邊拔鋼套管直至成樁,要時可以將套管留在鑽孔中作為微型樁中的鋼管樁係統的組成部分;當水泥漿初凝後再進行二次注漿。

  采用套管的鋼管樁時,壓漿按下述工藝進行:

  ⑴、首先從鋼管內壓漿,先把注漿管接到鋼管頂端,通過鋼管進行壓漿至鋼管外側的砂漿麵上升至止漿塞底,鋼管內水泥漿從鋼管頂溢出,孔內不能容納水泥漿時停止。

  ⑵、用管帽或者砂袋封閉鋼管,在鋼管外的樁孔內安裝止漿塞。可采用帶壓力的橡膠止漿塞,長度為50cm,先充氣使之膨脹至封閉鋼管與孔壁間的空隙,使樁內水泥漿與外部空氣隔斷,然後利用止漿塞從鋼管外對孔道進行反壓漿,並以一定的壓力(根據現場條件而定)持壓,以達到漿液對周圍土壤縫隙的充分滲透。

  ⑶、拔出止漿塞,用水泥漿灌滿至漿塞處的空缺部分。

  3.結束語

  綜上所述,基本明確了案例建築工地地基加固微型鋼管樁施工的方法,但考慮不同地基加固微型鋼管樁施工要求和條件的差異性,以上技術在其他地基加固工程中應用時,須結合具體工程的實際施工情況,予以靈活地參考借鑒,以保證以上施工方法的適用性。

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