许斌
(福州中博建设发展有限公司)
探讨房屋建筑中冲孔灌注桩的断桩处理工艺
许斌
(福州中博建设发展有限公司)
在房屋建筑工程当中,灌注桩断桩的情况时有发生,然而直至目前依然比较缺少详细的资料和报道。分析房屋建筑工程冲孔灌注桩事故,尤其是针对事故发生的原因进行认真而全面的探究,找出其特征、性质、形态及其彼此之间的相互联系至关重要。这样一来,能够使冲孔灌注桩工程事故经过处理之后,在整体结构、耐久性和强度等诸多方面得到质量保障,同时达到加固的要求。此外,还应该从打桩工程中汲取经验教训,以利于在日后的设计和施工过程中进行改善和提升,最终避免此类事故的再次发生。
房屋建筑;工程项目;冲孔灌注桩;断桩处理工艺
伴随改革开放程度的不断加深,我国在诸多领域都取得了一定的成绩,而其中又以建筑行业取得的成绩最为显著。在建筑工程中,冲孔灌注桩施工由于受到多重因素的影响和作用,很有可能会出现断桩的问题。在实际工作中若是能够充分掌握出现的断桩的根本原因,并针对断桩进行科学合理的分析,在施工过程中实施有效的预防措施,便能够大幅度降低冲孔灌注桩产生断桩情况的几率。以下笔者将结合自身多年工作经验,并通过本文,针对房屋建筑中冲孔灌注桩的断桩处理工艺及其相关问题进行集中阐述,力求为日后相关人员开展此方面工作提供有力参考。
本工程地下室建筑面积约15000m2,桩基设计为冲孔灌注桩,设计桩长45m,桩端执力层为卵石层,进入执力层≥5m。地层分布为:①杂填土:1~2m;②粉质粘土:1~4m;③淤泥:10~19m;③粉质粘土:2~5m;⑤中砂:3~10m;⑥卵石:10~20m。
基坑开挖深度3.55~3.95m,局部开挖至承台底深度为5.2~ 5.6m,分双层开挖,土方开挖经专家论证。
基坑支护设计形式为:根据该场地的工程地质,水文地质,周边环境等条件,基坑支护局部采用放坡加喷锚的支护型式,第一层自然放坡,面层喷5cm厚素细石混凝土面层,第二层为土钉墙,面层加φ6@250钢筋网喷10cm厚细石混凝土面层。
断桩事故过程为:地下室土方开挖过程中,因连续强降雨及北侧边坡外(距坡顶5m外)有一堆10~15m高的土堆,引起基坑底淤泥层滑移,造成5#、10#楼及连接体位置共76根桩不同程度断桩(此位置总桩数共181根桩),断桩位置在地下室底板底以下3~11m范围,断桩引起的偏位在6~220cm范围。
建设单位组织相关单位的专家对现场进行实地勘察、研究分析,引起坑底断桩主要是以下几个方面:
2.1原因分析
(1)围墙外坍塌处附近上部堆载过高,导致边坡出现滑移;
(2)近期雨水较多,对土层指标影响较大,同时,雨水下渗使土体产生了大量裂缝。
2.2临时解决方案
(1)对滑移处进行回填反压,阻止滑移加大;
(2)做好上部卸载工作,同时做好裂缝封闭工作,并加强裂缝及周围土体、建筑物等的监测工作;
(3)基坑支护设计方案进行调整,使用钢板桩支护结构对滑移处进行支护,同时采用拉锚的方式对其进行加固。
建设单位多次邀请各方面的专家组织专家论证会,针对以上断桩的原因分析,结合工程实际,综合考虑项目的工期及成本的控制提出如下的两种施工方案供选择:
(1)断桩位置在桩顶以下6m内的Ⅲ、Ⅳ类桩,可采用接桩处理,即采用人工挖孔桩挖至断桩处进行接桩
(2)断桩深度大于6m且偏位较小的,采取先机械调正桩偏位,在减小偏位的情况下,进行取蕊注浆补强。取蕊注浆要求:取蕊深度为大于断桩位置以下3m,每根桩取3个110mm孔蕊,内放3根25钢筋后再注浆至要求压力。
(1)首先,按设计标高要求开挖至地下室底板底设计标高,经砍桩、动测试验后,按断桩深度及偏位情况分为三类:①断桩深度在6m以内且桩偏位在50cm以内,共存在46根;②断桩深度为6~10m且偏位在50cm以内,共存在9根;③偏位大于50cm的断桩共存在21根。
(2)针对第一种情况,即断桩深度在6m以内且桩偏位在50cm以内的断桩,按方案1进行处理,即采用人工挖孔桩挖至断桩处进行接桩处理:设计人工挖孔桩直径比原冲孔桩直径大400cm,考虑淤泥层土体不稳定,开挖过程采用5mm厚钢护筒保护,长度2m,最多三节可挖至断桩处,孔内原桩蕊混凝土采取人工分段砍断移除(挖孔桩效果如图1);挖孔成形后接钢筋笼浇筑桩蕊混凝土,再经动测试验达到Ⅰ、Ⅱ类桩,符合设计要求。
图1
(3)针对第二种情况,即断桩深度6~10m范围且桩偏位在50cm以内的断桩按方案2进行处理:依据断桩偏位方向情况,在偏位反方向10m左右设置固定点,拉钢丝绳绑定桩体,使用旋转机械收紧钢丝绳,使桩位慢慢修正,偏位逐步减小到一定程度(偏位数据随修正过程时时测量),经桩位修正后,再进行钻孔取蕊,安放钢筋,高压注浆等技术施工,注浆采用的是高标号快速凝固水泥,使得断裂处充分被水泥浆包裹并凝结,强度达到要求后进行动测试验达到Ⅰ、Ⅱ类桩,符合设计要求。
(4)对于破坏程度较大的桩,即第三类情况(偏位大于50cm),经专家论证分析采取以上方案受技术、经济等条件限制不宜采用,由设计单位综合考虑实际情况进行补桩处理。
(1)委托有资质的检测单位对孔桩开挖过程中进行全方位的检测,检测内容主要包括:支护体系深层位移监测(测斜);支护顶部水平位移监测;支护顶部沉降监测;每天监测一次,将观察数据作出统计,写出监测报告,如发现坡顶位移、沉降呈增大趋势(超过规定值)且不收敛,立即通知施工单位用挖土机挖土向坡脚回填反压,直到位移稳定再采取加固措施。
(2)准备充足的抢险物质,场地内保证有一台常驻挖土机可以随时调用,现场贮备500~1000个编织袋其中至少300个预装砂备用,此外还应备一定数量的加固钢管。
(3)加强施工人员现场管理,开挖过程中要求施工技术人员现场跟踪指导,一经发现问题立即报告。
该工程基坑冲孔桩断桩事件经业主组织设计、勘探、施工等各方面专家论证通过,采取了有效的补强方案,取得良好的效果,经过人工挖孔与钻孔注浆的接桩方式共补救回了55根桩,复测结果均符合要求,使得废桩利用率大大提升,且具有处理速度快、效率高、成本小、效果好等优势,有很好的经济效益及社会效益,对相类似的冲孔灌注桩断桩事故处理具有一定借鉴参考。
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TU753.3
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2014-12-26