1 工程概况
港区内装卸作业区轨道衡位于矿1、矿2、矿3线, 三股道均为直线段, 中心里程为疏港DK15+536.5。轨道衡布置形式为5m过渡段+25m整体道床+6.84m轨道衡+25m整体道床+5m过渡段。轨道衡及整体道床段采用钢筋混凝土基础, 地基处理采用灌注桩桩板结构, 过渡段采用素混凝土桩加固。灌注桩和素混凝土桩强度等级为C50, 桩径0.8m, 桩长12m, 采用矩形形布置。
该地段从上依次分布0-3米素填土、3-11米淤泥质土、11米以下为花岗岩。素填土, 黄褐色, 松散~中密, 稍湿~饱和;淤泥质粉质粘土, 灰黄色、灰黑色, 土质松软;花岗岩以全风化~弱风化花岗岩为主, 呈砂土状及碎石状, 含粉质粘土, 一般粒径5-200mm, 最大1000mm, 平均层厚5.00m, 地表可见直径1~2m石块。
2 技术要求
灌注桩单桩竖向设计承载力为1145KN, 素混凝土单桩承载力设计值为800KN, 单桩竖向实际承载力通过现场载荷试验确定。钻孔桩成桩检测要求全部达到I类桩, 现场进行原桩位试桩施工, 并做静载荷试验, 试验数量不宜少于工程桩数的1%, 且不少于3根。
3 施工工艺
3.1 施工准备
清除场地内杂物、地表种植土、垃圾土等, 换除软土、平整压实。
计算每个桩基坐标, 复核无误后, 用全站仪准确测设出桩位, 钉细木桩标记, 并加设十字护桩, 随时检测桩的中心位置, 确保桩位准确。
3.2 护筒埋设
本工程位于填海地段, 原地面以下有8米左右厚度的淤泥质粉质粘土, 地质条件差, 泥浆护壁难以保证成孔质量。为防止塌孔、缩颈等质量通病发生, 经研究采用钢护筒护壁, 钢护筒采用壁厚10mm的钢板卷制而成, 护筒内径100cm, 护筒长度13m。
钢护筒采用液压打桩机施打, 桩机端部将护筒提起, 利用垂球法控制护筒垂直度, 并在插打过程中随时测量监控护筒的垂直度度不超过1%, 当偏斜过大不能用拉齐方法调正时, 拔起重打。
护筒施打完成后, 检查护筒埋设质量。护筒顶面高出施工地面50cm, 护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm, 倾斜度不大于1%。
3.3 钻孔
钻孔前要搭建钻机平台, 平台必须平整压实, 防止由于钻进时钻机不平稳导致的孔位偏斜。
钻机就位:钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确, 误差控制在2cm内。
钻进:当钻机就位准确后开始钻进, 钻进时每回次进尺控制在60cm左右, 刚开始要放慢旋挖速度, 及时进行纠偏。每钻进1m及在地层变化处提取样渣保存, 随时根据不同地质情况调整旋挖速度。
3.4 检孔
用笼式检孔器检测。检孔器用Φ16的钢筋加工制作, 其外径等于设计桩径, 长度为4m。如上下畅通无阻直到孔底, 表明钻孔桩成孔质量合格, 如中途遇阻则表明在遇阻部位有缩径或孔倾斜现象, 则需重新下钻头处理。检孔合格后, 报监理工程师验收, 验收合格后, 进行下道工序。
3.5 清孔
钻孔达到要求深度后, 且成孔质量符合设计及规范要求并经监理工程师批准后, 立即进行清孔。清孔后孔底沉渣厚度不超过200mm。
3.6 钢筋笼制作与安装 (灌注桩)
(1) 钢筋笼制作
灌注桩钢筋笼总长约12.5m, 要求钢筋加工厂集中制作, 场内加工成品, 免除现场焊接程序, 保证钢筋笼质量。钢筋笼孔口焊接必须保证同心、同轴, 保证钢筋焊接质量。
(2) 钢筋笼的安装
钢筋笼顶端应根据孔顶标高设置吊筋。钢筋笼骨架四周焊接定位钢筋作为保证保护层厚度, 按竖向每隔2m设置一道, 每道沿圆周布置4个。钢筋笼下放至标高后, 要检查钢筋笼是否中心偏位, 使之满足规范要求。
3.7 安装导管
导管采用直径φ300mm、壁厚6mm的无缝钢管, 导管使用前试拼试压, 不得漏水, 并编号, 按自下而上标示尺度;导管组装后轴线偏差不宜大于10cm, 试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。
3.8 混凝土的灌注
灌注混凝土前再次测定沉渣厚度, 若大于200mm, 须进行二次清孔, 直至沉渣厚度符合要求。
在灌注前把隔水栓堵放在漏斗底部, 向斗内注满混凝土后, 用吊车副勾钢丝绳把隔水栓快速提出, 使混凝土在很短的时间内降落到孔底, 完成封底工作, 之后连续、紧凑的进行灌注, 严禁中途停工。在灌注混凝土的过程中, 每灌注一盘后, 及时用测绳检测混凝土面的上升高度, 计算出导管在混凝土中的埋深, 一般情况下导管的埋深控制在2~6m, 即拆导管前埋深不大于6m, 拆导管后埋深不小于2m。为保证桩顶砼质量, 混凝土比桩顶设计标高超灌0.5~1.0m。
3.9 拔出长护筒
待砼浇筑完成后, 桩顶呈现新鲜砼面, 采用液压机械手拔除长护筒, 为了保证桩体质量, 砼浇筑完成后及时拔除, 边振动边提拔, 护筒拔出高度3米, 及时补灌砼, 保证护筒拔出振动过程中, 桩顶比设计标高高0.5-1米, 待全部护筒拔出后, 及时清理护筒四周砼。
4 监理控制要点归纳总结
4.1 钻孔桩桩位复核, 中心偏差不大于5cm。
4.2 钻孔直径、深度满足设计要求。
4.3 核对钻孔地质资料是否与设计一致。
4.4 长护筒埋设垂直度满足规范要求。
4.5 钢筋笼长度满足设计要求。
4.6 水下砼各项指标满足设计要求。
4.7 长护筒拔除过程中, 及时补灌砼, 防止塌孔。
5 结束语
通过与施工、设计单位共同对长护筒工艺在淤泥地质下钻孔桩施工工艺研究, 有效的避免塌孔、断桩现象发生, 加快了施工进度, 成桩质量高。经过后期桩基单桩承载力、高应变检测, 全部达到I类桩标准, 提高了淤泥地质条件下钻孔桩灌注质量, 为类似地层施工提供指导与帮助。
摘要：董家口疏港铁路港内装卸作业区站位于填海地段, 地层明显, 从上依次为杂填土、淤泥层、全风化花岗岩、弱风化花岗岩。港区内装卸作业区轨道衡及整体道床段采用钢筋混凝土基础, 地基处理采用灌注桩桩板结构, 过渡段采用素混凝土桩加固。灌注桩和素混凝土桩强度等级为C50, 桩径0.8m, 桩长12m, 采用矩形形布置。淤泥质土层厚度达到8米以上, 采用传统的施工工艺, 易塌孔, 成孔难度大, 易断桩, 本工程经与施工单位、设计单位实地查看, 确定采用旋挖钻加长护筒护壁, 有效避免塌孔、断桩现象发生, 加快了施工进度, 成桩质量高。
关键词：长护筒,钻孔桩,塌孔,淤泥质土层
参考文献
[1] 叶迎伟.建筑施工中钻孔灌注桩技术应用研究[J].江西建材2016 (3)
[2] 桂钰.钻孔灌注桩施工质量控制[J].山西建筑.2011 (15)
[3] 中国铁设.《港区内装卸作业区轨道衡及整体道床施工图》