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          鋼管樁在巖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:

            鋼管樁在巖溶地區地基處理中的應用:巖溶地區給建筑工程的地基處理帶來很大的困擾,巖溶地區由于地層情況復雜,鉆孔時應對不同的地層采用不同的鉆進方法,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,對微型鋼管樁在巖溶地區地基處理中的施工進行了研究。

            關鍵詞:微型鋼管樁;巖溶地區;地基處理

            1.某建筑工地地基微型鋼管樁工程施工背景概況

            某多功能高層建筑工地,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,建筑物高度高99.65米,結構類型為框架剪力墻結構,主體基礎板厚1.2m,設計基礎埋深-23.51m,基礎板厚0.6m;地質條件為巖溶地區,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巖土條件和水文地質條件兩個層面:

            1.1巖土條件

            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,基巖為中風化灰巖及微風化灰巖;娱_挖后,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,由于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,建筑物荷載較大,對地基變形要求較高,基礎類型不能采用天然地基淺基礎;由于場地內基巖為灰巖,基巖上部基本缺失全風化巖或強風化巖,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個鉆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,局部夾灰巖碎塊;巖面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、埋鉆和難終樁現象,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涌水有直接的水力聯系,地下水位的變化與河涌水位變化有關,并與大氣降水有關,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.案例建筑工地地基處理微型鋼管樁施工技術研究與應用

          鋼管樁

            根據以上工程的巖土條件和水文地質條件,該工程地基加固決定采用鉆孔壓漿式微型鋼管樁施工技術,其剖面施工結構情況。

            該工程的微型鋼管樁施工分為鉆孔、清孔、安裝鋼管、分次壓漿四個步驟進行:

            2.1鉆孔及清孔

            用錨固機進行鉆孔,由于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鉆進。在鉆至設計深度后,不立即停鉆,超鉆 0.1m并穩鉆 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(不小于)設計深度后,檢查鉆孔水平、垂直度偏差不宜大于1%,確定無誤后進行下一個工序——清孔。對于清孔,如遇鉆孔干燥,用鉆機配帶的高壓風清孔;如有是用水進行鉆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面,直至壓出新鮮的漿液。

            2.2鋼管的制作及安裝

            本工程鋼管采用材質Q345∅140×8.0無縫鋼管。當鉆孔達到設計深度后,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,并用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,以保證鋼管位于孔的中央。在鋼管下部2.0m至孔口以下2.0 m范圍內鉆出直徑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。放至設計深度后,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。同時要嚴格控制樁頂樁底標高。

            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,后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鉆孔中作為微型樁中的鋼管樁系統的組成部分;當水泥漿初凝后再進行二次注漿。

            采用套管的鋼管樁時,壓漿按下述工藝進行:

           、、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面上升至止漿塞底,鋼管內水泥漿從鋼管頂溢出,孔內不能容納水泥漿時停止。

           、、用管帽或者砂袋封閉鋼管,在鋼管外的樁孔內安裝止漿塞?刹捎脦毫Φ南鹉z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,然后利用止漿塞從鋼管外對孔道進行反壓漿,并以一定的壓力(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。

           、、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,基本明確了案例建筑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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