【摘要】本文通過對(duì)抗拔錨桿施工工藝中的施工質(zhì)量控制分析,以達(dá)到提高工程質(zhì)量為保證。
近幾年來,各地都在大力開展建筑工程建設(shè),在地下水豐富的地下工程中,抗拔錨桿樁的施工越來越多的應(yīng)用在實(shí)際施工。筆者結(jié)合近幾年的施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)抗拔錨桿的施工質(zhì)量問題采取了一系列的控制措施作簡(jiǎn)單分析。
一、工程概況
1、工程位置和地形情況
江陰奧特萊斯品牌折扣店二區(qū)工程位于江陰市青陽鎮(zhèn),其東鄰霞客大道、北接青霞路、一區(qū)南側(cè)。本工程場(chǎng)地原為農(nóng)田,現(xiàn)大部分被取土,標(biāo)高比原有標(biāo)高低約1.5m。場(chǎng)地北部有一河塘,現(xiàn)已填埋;場(chǎng)地西側(cè)亦有一暗塘,場(chǎng)地南側(cè)是青祝河,河岸為石駁擋墻。
2、勘察情況
?。?)、經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)鉆孔實(shí)測(cè),地下水潛水的初見水位標(biāo)高1.83~3.10米,穩(wěn)定水位標(biāo)高1.99~3.30米,最大高差1.31米。根據(jù)歷史資料,江陰地下水位受大氣降水、季節(jié)變化和長(zhǎng)江水位的漲落有所升降,地下水年變化幅度為0.5~1.5米左右,豐水期地下水由地表水補(bǔ)給,枯水期地表水由地下水補(bǔ)給。近3-5年最高地下水位4.50米,歷史最高水位標(biāo)高為4.70米。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)的規(guī)定,本工程場(chǎng)地為濕潤(rùn)區(qū),屬II類場(chǎng)地環(huán)境類型。
?。?)、根據(jù)江陰地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)資料分析及勘察結(jié)果,此場(chǎng)地不存在淺埋的全新活動(dòng)斷層,不存在影響場(chǎng)地穩(wěn)定性的巖溶、滑坡、地震液化、潛蝕等不良地質(zhì)作用,故場(chǎng)地穩(wěn)定性好,適宜進(jìn)行本工程的建設(shè)。
?。?)、經(jīng)勘察可知,本工程場(chǎng)地總體而言,土層分布不均勻,且土層軟硬不均,場(chǎng)地大部為硬土區(qū),小部分為軟土區(qū),其土層分布按揭露順序從上而下依次為:1、填土,工程特性差,不宜利用;2、流塑狀態(tài)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,工程特性差;3、可~硬塑狀態(tài)粉質(zhì)粘土,工程特性好;4、可塑、稍密狀態(tài)粉質(zhì)粘土夾粉土,工程特性一般;5、可~硬塑狀態(tài)粉質(zhì)粘土,工程特性較好;6、硬~可塑狀態(tài)粉質(zhì)粘土,工程特性好;7、可塑狀態(tài)粉質(zhì)粘土,工程特性一般;8、中密、濕粉砂夾粉土,工程特性一般;9、硬~可塑狀態(tài)粉質(zhì)粘土,工程特性好。
?。?)、按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)判定,本工程場(chǎng)地處于建筑抗震不利地段,判定場(chǎng)地土類別為III~I(xiàn)V類。
(5)、經(jīng)調(diào)查及收集已有資料,該工程基坑開挖范圍內(nèi)無地下管線和歷史文物。
3、勘察結(jié)論及建議
綜上所述,本工程場(chǎng)地為濕潤(rùn)區(qū),屬II類場(chǎng)地環(huán)境類型;處于建筑抗震不利地段,判定場(chǎng)地土類別為III~I(xiàn)V類;基本判定為不均勻場(chǎng)地,地基評(píng)價(jià)為不均勻地基;但總體而言,場(chǎng)地穩(wěn)定性好,適宜進(jìn)行本工程的建設(shè)。
建議如下:上部荷載大部分可采用筏板基礎(chǔ)或建議采用樁基,上部荷載小的部分建議采用天然地基,對(duì)于建筑物外的純地下室應(yīng)考慮抗浮問題,可采用預(yù)制樁作為抗浮樁。
根據(jù)本工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及勘察單位提供的上述資料,對(duì)確定抗浮水位應(yīng)進(jìn)行專門研究、專項(xiàng)論證;本工程地下室為一層,分別位于建筑物下和建筑物外,因此在建筑物下的地下室除地下室施工期間外一般不存在抗浮問題,但應(yīng)注意基坑開挖及施工期間時(shí)的臨時(shí)抗浮問題。所以對(duì)于建筑物之間的地下室,應(yīng)提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)人員進(jìn)行地下室的抗浮計(jì)算,若F?。糔上,則滿足抗浮設(shè)計(jì)要求;若F浮>N上,應(yīng)考慮進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)。
二、現(xiàn)場(chǎng)施工方案
根據(jù)施工圖要求,本工程確定為承臺(tái)筏板基礎(chǔ),基礎(chǔ)土質(zhì)為雜填土及淤泥土質(zhì),因此,基礎(chǔ)土方開挖采用大開挖,使用反鏟挖掘機(jī)和人工配合分段開挖完成,外圍四周采用二級(jí)放坡,放坡系數(shù)為1:0.67,淤泥在區(qū)域根據(jù)實(shí)際土質(zhì)情況做100厚C20細(xì)石混凝土內(nèi)配Φ6.5鋼筋護(hù)坡層。土方開挖由西向東、由南向北推進(jìn)完成開挖。
根據(jù)施工圖確定現(xiàn)場(chǎng)臨電臨水及臨時(shí)道路方案并落實(shí)到位。
根據(jù)施工圖紙建筑軸線位置放出土方開挖基線,在自然地坪上向外邊四周各放開6米,安排6臺(tái)挖土機(jī)(每個(gè)方向各3臺(tái))從2個(gè)方向同時(shí)開挖,先開挖至-5米處,然后,四周各向外邊平面位移1.5米作二級(jí)放坡,接著按坡度挖至基底以上15~30cm,剩余部分由人工進(jìn)行挖土至基底。邊坡外圍設(shè)置排水明溝,基坑底部四周設(shè)置排水溝。錨桿M1~M5處基坑底部土面標(biāo)高為-6.15m,M6處基坑底部土面標(biāo)高為-6.75m,M7處基坑底部土面標(biāo)高為-7.65m。其中高差處設(shè)置厚240mm的磚胎膜,采用MU10標(biāo)準(zhǔn)磚,用M10水泥砂漿砌筑。
土方開挖過程中,應(yīng)隨挖隨圍護(hù),堆放的材料應(yīng)距基坑邊2米以上,堆放高度不得超過1.5米。
二區(qū)北側(cè)土方開挖過程中考慮到鄰近建筑物與二區(qū)土方開挖的距離對(duì)安全的影響,現(xiàn)采取擋土墻度二區(qū)北側(cè)邊坡及鄰近建筑物進(jìn)行保護(hù)。
此段土方開挖后,報(bào)送監(jiān)理單位,請(qǐng)地勘、設(shè)計(jì)及監(jiān)理對(duì)基底進(jìn)行驗(yàn)槽,待監(jiān)理復(fù)核基底標(biāo)高和軸線尺寸后進(jìn)行基底打夯,然后進(jìn)行基礎(chǔ)墊層放線,在每個(gè)承臺(tái)處預(yù)留3000*3000的孔,請(qǐng)監(jiān)理復(fù)核后澆筑墊層;待該部分墊層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,施工人員利用經(jīng)緯儀等儀器對(duì)樁位進(jìn)行定位,監(jiān)理對(duì)錨桿樁樁位的定位放線進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后,樁基單位人員、材料、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)并調(diào)試樁機(jī)開始鉆孔,鉆孔后,監(jiān)理對(duì)孔及錨桿制作成品進(jìn)行驗(yàn)收,合格后,樁基施工人員將錨桿和注漿管同時(shí)放入孔內(nèi),接著監(jiān)理驗(yàn)收錨桿的標(biāo)高及垂直度,驗(yàn)收合格后,旁站監(jiān)理第一次注漿,待一次注漿收漿強(qiáng)度達(dá)到5Mpa后旁站第二次高壓注漿。
三、錨桿施工控制措施
1、測(cè)量定位
事先按設(shè)計(jì)施工圖紙平整場(chǎng)地,用全站儀,測(cè)放出預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿的孔位,并用打鋼筋標(biāo)記,并編號(hào)。如受建筑物的影響,按實(shí)際情況協(xié)商定位。
2、鉆機(jī)就位
用木方將鉆機(jī)墊平穩(wěn),保證施鉆過程中鉆機(jī)不會(huì)有較大的晃動(dòng)而影響成孔施工,最后按照設(shè)計(jì)的錨桿傾角,用羅盤儀或吊線法調(diào)整好鉆桿的角度,再適當(dāng)調(diào)整鉆機(jī)的位置,使鉆頭對(duì)準(zhǔn)所要施工的錨桿孔位,錨桿傾角允許偏差為±1°,孔口出放置0.5米深套管。
3、鉆孔
?。?)鉆孔套管內(nèi)徑150mm,孔徑偏差不大于2cm,錨孔偏斜度不大于5%,成孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,深度超過錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度不小于0.5m;
?。?)選用內(nèi)徑150mm套管鉆孔機(jī)鉆進(jìn),入中風(fēng)化巖層至少3m;
?。?)掌握錨孔中心度,防止錨孔偏斜,跑斜后應(yīng)采取措施,重新成孔。
4、成孔
?。?)在鉆機(jī)正前方和側(cè)面分別豎起一只鋼筋三角架,并吊上線錘以檢查鉆桿的垂直度。
?。?)在鉆孔過程中,由施工員或班組長(zhǎng)負(fù)責(zé)檢查錨孔是否發(fā)生傾斜,若發(fā)現(xiàn)鉆桿傾斜,應(yīng)立即停止施工,取出鉆桿重新調(diào)試后方可繼續(xù)施工,偏斜度小于5%。
?。?)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),停止鉆進(jìn),用高壓水沖洗,直至沖洗液變清,確保孔底沉渣度≦3cm。
(4)鉆孔過程中,若出現(xiàn)遇到孤石情況應(yīng)暫停鉆進(jìn),并及時(shí)與設(shè)計(jì)、監(jiān)理等相關(guān)人員研究處理。
5、清孔
當(dāng)成孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,注漿前用高壓水清孔,排出孔內(nèi)沉渣,直至孔口返出較為干凈的無大量沉渣的水為止。但需注意清孔時(shí)間不宜過長(zhǎng),以防塌孔影響拔管及注漿質(zhì)量。
6、錨桿制作
(1)鋼筋的連接方式采用閃光對(duì)接或電焊搭接。錨桿體制作時(shí),桿體的下料長(zhǎng)度應(yīng)考慮錨桿的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度、錨固的尺寸。
(2)錨桿的鋼筋長(zhǎng)度是根據(jù)孔深度加上砼底板錨筋的長(zhǎng)度,切好鋼筋后,現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工,將錨桿連接后,按設(shè)計(jì)圖紙加工鋼筋的尺寸及形狀,然后固定在定位器上,定位器不少于兩個(gè)。要求錨桿制作平順,定位支架及保護(hù)層焊接應(yīng)飽滿。
?。?)錨桿筋體制作前應(yīng)清除表面油污及銹膜。
7、錨桿安放
錨桿制作好后,將注漿管插入在錨桿體中,綁扎松緊合適,以注漿后較易拔出為宜,注漿管下端要比錨桿下端短20~30cm,注漿管應(yīng)與錨桿一同下入孔中,錨桿應(yīng)距孔底0.5米。下錨時(shí)應(yīng)避免錨桿扭曲、彎折及各部件的松脫。下錨過程中若遇桿體無法下至孔底或注漿管明顯回升過長(zhǎng)時(shí),應(yīng)將桿體拔出并用鉆機(jī)重新掃孔或安裝好注漿管后再下錨。
8、注漿
下入錨桿清孔后即可用注漿泵進(jìn)行注漿,注漿采用孔底返漿法二次注漿工藝施工。第一次注漿壓力為0.4兆帕——0.6兆帕,從孔底開始,注至孔口反漿,一次注漿管必須拔除;二次注漿應(yīng)在一次注漿壓力形成的水泥結(jié)石體強(qiáng)度達(dá)到15.0MPa后,用高壓注漿泵進(jìn)行,壓力2.5~4.5MPa。注漿材料所用漿液為M30純水泥漿,水灰比為0.4----0.5,充盈系數(shù)不小于1.15,必要時(shí)可加入適量的早強(qiáng)劑,加快施工速度。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的配合比配制漿液,漿液應(yīng)攪拌均勻,經(jīng)過篩選后方可泵送,灌注要連續(xù),不得中斷,并應(yīng)在初凝前用完。注漿過程中,當(dāng)見到漿液從孔口外溢時(shí),即可將注漿管逐步向外拔出,直至拔出孔口,要求保證孔內(nèi)水泥漿飽滿。注漿完后應(yīng)將錨桿頭臨時(shí)支撐,以保證錨桿在孔口中央位置。
注漿液均勻攪拌,隨攪隨用,漿液應(yīng)在初凝前用完,并嚴(yán)防石塊、雜物混入漿液。常壓注漿結(jié)束后,應(yīng)將注漿管、注漿槍、注漿套管清洗干凈。注漿過程中,若發(fā)現(xiàn)注漿量大減少或注漿管爆裂時(shí),應(yīng)將桿體及注漿管拔出,待更換注漿管后,再下放錨桿體;若中途耽擱時(shí)間過長(zhǎng)超過漿液初凝時(shí)間,應(yīng)重新清孔、下錨、注漿。注漿過程應(yīng)做好詳細(xì)、完整的施工記錄。
因漿液凝固時(shí)收縮使?jié){體回落后,必須及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿。
注漿后,在漿體強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求前,要保護(hù)成品,不得隨意敲擊,不得懸掛重物。
四、結(jié)語
設(shè)計(jì)要求M1~M5、M6、M7的軸向拉力設(shè)計(jì)值為108KN、130KN和108KN,根據(jù)CECS22:2005的要求,其最大試驗(yàn)荷載為其軸向拉力設(shè)計(jì)值的1.5倍,即162KN、190KN(設(shè)計(jì)最大值為190KN)和162KN。
經(jīng)過監(jiān)理隨機(jī)抽樣(5%),南京新華泰物探工程測(cè)試中心有限公司檢測(cè),所有錨桿樁拉拔試驗(yàn)全部合格。
五、建議
原施工過程中采用的是粘土泥漿護(hù)壁工藝,這樣在灌注水泥凈漿時(shí)不能有效去除黏附于孔壁上的泥皮,造成錨固體與周圍土體或巖體之間形成了一層粘土隔離層,降低了錨固體與周圍土體或巖體之間的摩擦力,從而降低了錨桿的抗拔承載力。
為去除這層隔離泥皮,施工過程中,在原來護(hù)壁使用的粘土泥漿中摻加水泥漿,在鉆孔過程中隨著進(jìn)尺深度的不斷增加而添加,保證鉆孔每進(jìn)尺一米的水泥用量不小于50kg,這樣大大的降低了泥漿在護(hù)壁成分中所占的比例,取而代之的是水泥漿,有效去除了錨固體與周圍土體或巖體之間的泥皮。
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