关于超前钻在建筑工程桩基础施工中的应用及分析

关于超前钻在建筑工程桩基础施工中的应用及分析
 
    一、超前钻在工程桩基础施工的概况
木材炭化炉    高层建筑或大型桥梁大都采纳钻(冲)孔或人工挖孔灌注桩基础,以中或微风化岩作桩端持力层。在碳酸盐岩、花岗岩、砂砾岩分布的地区,桩基施工过程中,经常会遇到溶洞、孤石、破裂带、软硬互层等不良地质的状况,给成孔造成很大的困难。假如处理不当,往往会留下质量隐患,有时会造成工期延后、铺张资金等不良后果。部分业主对勘察方或设计方提出在桩基施工前做超前钻不予重视,认为已经做了具体勘察,勘察就已经结束了,没必要再做超前钻。其实,这是对岩土工程勘察阶段的分级、对施工勘察阶段做超前钻的重要性熟悉不足而造成的。超前钻是施工勘察阶段的一部分,是具体勘察阶段的补充、延长。在具体勘察时,掌握孔的数量偏少、深度偏浅,在场地没有上述的不良地质现象时可满意使用要求。施工中可能遇到特别或特地的岩土工程问题,应进行施工勘察,有针对性地补充具体勘察的不足。
    二、超前钻在桩基施工中的应用
v槽机    1、碳酸盐岩分布地区,常发育有溶洞。其大小(指高度)悬殊,大可至一、二十米,小的仅二、三十厘米;垂直方向上一般发育1~3层溶洞,乐昌市某大桥工地,60米的钻孔最多穿越23层溶洞;按充填状态分,有的为空洞,有的完全充填,有的半充填。按填充物性质分,有的为砂、砾(松散或稍密),有的为粘性土(软塑或可塑);按漏水状况分,有的钻进时全漏水,有的不漏或少漏水。孔距30厘米的两个钻孔,揭露的基岩面的标高有时相差一、二十米。由此可见其简单和多变性。
    一桩一孔或一桩二、三孔的超前钻,能充分揭露溶洞的容积大小、充填状态及充填物性质、漏水状况等特点。依据溶洞的不怜悯况,采纳不同的桩型和不同的成孔措施(填充砂、块石或粘土、水泥或注浆,或下钢护筒等堵漏),确保工程进度及成桩质量。
    2、在花岗岩地区,在残积土和全风化、强风化带常含孤石(球状风化)。埋藏浅的几米或直接出露,深的三、四十米;揭露的层数一般1~2层,深圳地铁某个工地达7~8层;厚度小的二、三十厘米,厚度大的三、四米甚至五米;孤石为微风化或未风化,强度高,单轴抗压强度常大于100MPa。
    孤石埋藏较深、厚度小、层数少的场地,一般可选用冲孔桩机成孔。对于多数桩位都含
有厚度大、层数多的孤石的场地,若采纳冲孔桩机成孔,有时要十几二十天才能成一孔,进度极其缓慢。若工期紧迫时,可采纳空气潜孔锤成孔,其效率、效益均比前者显著提高。为了防止把孤石误判为稳定的微风化基岩,超前钻应钻入连续、完整的微风化岩6米以上。
    三、建筑工程桩基施工中超前钻的施工流程
    某市中心广场拟建一座24层的贸易大厦,该大厦地基工程地质条件和水文地质条件简单,岩溶、土洞发育。基坑北5m紧邻七层高的图书馆及四层高的电影院,南面相距4m处为该市主干道。地基处理施工难度大,施工中引进一些新的施工措施进行尝试,并取得了良好效果。 旱獭油
    该楼为一层地下室,基坑开挖深度4~4.4m,采纳一柱一桩独立基础形式,单桩最大垂直荷载21000kN。原设计为先开挖基坑,四周用毛石砌挡土墙,坑内采纳人工挖孔桩。由于人工挖孔桩施工中抽取大量地下水,造成电影院、图书馆多处开裂,建筑物地基有向下滑移现象,同时挖孔桩没方法穿过多层溶洞,施工难以进行,造成停工。在此状况下,对该项工程进行了基础设计修改,采纳冲孔和挖孔灌注桩相结合,并制订一套科学、合理、
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可行的施工程序,以保证相邻建筑物的平安及施工的顺当进行。其施工分为两个部分,即冲孔灌注桩和人工挖孔灌注桩。
    1、冲孔灌注桩施工
    该施工主要难点为如何在具有多层溶洞的岩溶区成孔,如何堵住泥浆渗漏及砼流失,如何保证冲孔进尺及清除孔底沉渣。
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    每当打穿一层溶洞时,常常消失如下状况:a.孔内泥浆快速流失,因岩溶水系与义昌江联通,两台3PN泵供水也无法使孔内满上来,消失地面孔口塌陷,产生一大漏斗,不仅不能施工,而且常常危及钻孔及人身平安,有时连钻机撤出的时间都没有;b.溶洞或裂隙水流入孔内,破坏泥浆,泥浆比重削减或变成清水,孔底消失厚层沉渣,无法反浆,更不能进尺,使工程无法进行。
    针对上述状况,实行了相应的解决方法:向孔内回填大量粘土,目的是堵漏,同时也堵住小裂隙的漏浆,粘土可不必装袋,可直接倒入孔内,水泥需整袋抛入,使其沉底,操作方法同上。当再次打穿下一层溶洞发生漏浆时,重复上述工作,直到完成一个桩孔为止。
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    这样施工的结果是堵住了漏浆,堵住了溶洞,保证泥浆质量且能正常返浆,正常进尺,同时在灌注砼时,不会消失大量超灌。如63#桩具有肯定的代表性,桩径1.6m,桩长21m,上覆土层厚5.5m,其下为多层分布的溶洞,遇大小溶洞4个,发生强漏浆6次,为堵漏造浆共用318包水泥,直接用于堵漏费8600元。
    经比较,上述方法是最经济、最有效的施工方法。与之相比,在此场地也曾采纳钻孔灌注桩,钻孔直径500mm,结果是1)因泥浆流失过大,无法补足泥浆;2)长期钻进,消失大面积地面塌陷;3)孔底难清除沉渣;4)砼灌入量无法掌握。在仅钻成的两个孔中,孔底几米厚度沉渣无法清除,其中一孔12h灌入几十立方砼,不知流向何处。
    2、挖孔桩施工
    对于人工挖孔桩,按常理是最简洁的施工方法。由于该地层含有大量地下水,抽取地下水已危及四周建筑物的平安。如何达到最经济最平安的施工成为第一难点。经仔细分析,充分了解该地基的工程地质条件及水文地质条件与四周建筑的联系,并对建筑物已开裂的缘由进行了细致的分析。抽取大量地下水是导致四周房屋开裂、地基下沉的最主要缘由,如要对基坑四周进行全面的帷幕防渗,耗资巨大,同时岩石裂隙水未必能堵住。最终采纳
了不增加投资的方案,只对施工程序进行了调整。
    通过施工程序调整,设法转变水的渗透路径;分散施工,不能成片连续开挖,每隔3~5个桩孔开挖一个;先施工水量较小的桩孔,假如发觉水量较大的桩孔,停止抽水,不再向下施工,严格掌握抽取地下水量;每挖成一个桩孔,验收后马上灌注砼,堵住水的部分渗透路径;严格监控四周建筑物的裂缝。

本文发布于:2024-09-22 04:30:19,感谢您对本站的认可!

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