雷 勇 汪名友 杨旭辉 田龙裕 黄 宏
在钻孔灌注桩施工的过程中,最容易出现的问题就是坍孔。成孔时表层土质较为疏松,护筒周围没有使用黏土紧密填封,护筒内水位比较低,钻孔时钻进速度过快或者是钻孔时间超出了规定时间以及钻孔结束后待灌时间和灌注时间过长等因素,都会导致孔壁出现坍塌的情况。在钻孔的过程中,一旦出现坍孔的情况,应该立即采取应对措施,如果情况不是十分的严重,使用土或者是片石进行回填,回填位置为坍孔位置的上方即可,然后对泥浆的性能进行改善,将水头加高,护筒掩埋的深度加深,然后继续进行钻进。如果坍孔的情况比较严重,那么只能将钻孔全部回填,等到回填完全稳定之后,在对其进行重新钻孔。
在进行预制桩施工的过程中,主要易产生的问题是斜桩。钻机安装时不稳定,土层形成的过程中呈倾斜状,地质松软程度不同以及在钻孔的过程中遇到比较坚硬的障碍物,从而导致孔位发生倾斜的情况。钻孔之前,首先将准备钻孔的场地进行整平和夯实,钻孔设备摆放时一定要稳定和平整,在施工的过程中,如果钻孔设备出现不均匀沉降时必须要进行及时的调整。
由于施工现场的限制原因,很多时候需要进行人工挖孔,但是在挖孔的过程中,安全防护措施没有达到标准,施工之前的准备工作没有准备充足,施工工具没有做好检查和维护,没有按照相关的操作规范进行施工,安全监督不及时等原因,都会导致施工过程中出现事故,从而影响施工进度和工作人员的生命安全。应该对施工场地进行仔细的勘察,对施工场地的土质、地下水位、周围环境等相关的因素进行考虑,将其中隐藏的危险因素提出来,并提前做好应对措施,在进行人工挖孔时可以及时应对一些突发情况,保证施工人员的安全和施工质量;其次是在施工过程中,在挖孔位置进行成孔工艺试验,将试验结果与勘察结果进行对比,同时观察孔内是否存在有毒气或者其他有毒物质。
某项目工程位于城阳区,是一高层商住混合建筑群,包括4栋36层建筑,2栋24层建筑,2栋12层建筑,以及周边裙楼,总占地面积8万m2。项目紧邻城市主干道,主楼采用框架-筒体混合结构,地下室两层用于停车。旁边建有3栋5层裙楼,高18m,无地下室,设计为框架结构。地质勘探人员在现场共布设了160个勘探点,对所得信息数据进行分析,得出结果如下:施工现场土壤共有8层,表层是适合作轻小型建筑地基持力层的黄色粘土,2层为高压缩土,土质较软,承载能力弱,容易发生变形沉降。3层为黏土和粉砂混合层,适合做短桩桩端持力层,4层是施工现场中部的主要压缩层,土壤较厚,但承载力弱。5层为粉砂,6层也属于压缩层,工程力学性质一般,8层以低压缩性中砂为主,厚度大,承载力强,工程力学性质良好,适合做该项目的桩基桩端持力层。结合勘察报告,本工程选择的桩基方案如下:
(1)桩型分析
桩型选择直接关系到桩基质量。而要合理选择桩型,必须以实地勘察结果为主要依据,结合其他因素加以考虑,确定最终方案。经过初步分析,该项目将范围锁定在预制桩、钻孔灌注桩两种形式上。前者是根据施工要求提前预制,在工厂完成的桩,质量比较有保证,桩身强度较高,投入成本低,且现场施工几乎全靠机械化完成,不会有施工现场制桩出现水泥浆的现象发生。若经过沉桩可行性分析,且单桩承载力达到要求,可考虑使用预制桩。钻孔灌注桩需在现场制造,长度、桩径、承载力都可根据需要灵活调整,即便是对承载力要求较高的工程中也很适用。同时此桩型不会对周围土壤有太大的挤压,震动小、噪音少,对附近建筑环境破坏度低。该地区钻孔灌注桩应用较多,水平较高,实践经验也极为丰富,所以经过综合考虑,最终选择使用钻孔灌注桩。
(2)沉桩可行性
5层砂层位密实状,沉桩阻力较大。若采用预制桩,当桩端位于5层粉细砂顶面或其以上软土层时,由于上部3层较厚,采用静压法施工,难度很大,需采用大配重的静压设备或锤击法施工。当桩端需进入5层粉细砂层一定深度时,沉桩难度较大,根据类似场地经验,一般在砂层厚度大于2m时,即使采用锤击法,穿过也存在一定的困难。
(3)桩基基础方案
①6栋高层建筑自身对地基压力较大,所以在土壤承载力、土层力学性质上有着极高要求。从地质勘察结果来看,5层粉砂和8层比较适合做高层建筑的桩端持力层,经进一步考察发现,5层粉砂虽然拥有良好的工程力学性质,但厚度在1.6~7.2m之间变动太大,均匀性较差。而8层以低压缩性中砂为主,厚度大,承载力强,埋深适宜,工程力学性质良好,适合做该项目的桩基桩端持力层。②相对而言,2栋12层建筑对桩基桩端持力层的要求低于高层建筑。综合现场情况来看,施工过程中可能会发生变形,加上对荷载的考虑,也适合采用桩基方案,可选择8层作为桩端持力层。③地下室也是该工程的重要部分,设计水平与整体质量密切相关,也需认真对待。施工现场8栋主楼遍布2层地下室,相对标高9.5m,而根据水文条件分析,地下水位较浅,加上工程开挖工程量大,有必要设置抗浮桩,起到抗浮的作用。最终结合对单桩承载力、荷载等因素的考虑,也采用8层作为桩端持力层,使用钻孔灌注桩。
本文结合工程实践,对岩土工程桩基施工中存在的部分问题进行了分析,并提出了具体的解决方案,并通过工程实践,就如何进行桩基施工进行了阐述,以期为相关研究提供借鉴,为实际工作提供参考,具有一定的理论及现实意义。
[1]王忠群.关于建筑工程施工中的岩土工程地质勘察探析[J].中国新技术新产品,2014(15).