某工程靜鉆根植樁施工技術(shù)探討

1、某工程靜鉆根植樁施工技術(shù)探討 【摘要】“靜鉆根植樁工法”是現(xiàn)代各種樁基施工技術(shù)的大集成，通過綜合施工讓噪音降到最低，并減少不必要的排土，把建筑垃圾排放量降到最低，同時(shí)加快施工速度。介紹靜鉆根植樁施工技術(shù)的特點(diǎn)、工藝及施工過程控制要點(diǎn) 【關(guān)鍵詞】靜鉆；根植樁；施工技術(shù) 1.工程概況 1.1工程概述 溫州發(fā)電有限責(zé)任公司位于溫州市東北方向的樂清市磐石鎮(zhèn)，距溫州市16公里，距樂清市中心約18公里，距柳市鎮(zhèn)8公里，距甌江入?？?3公里。浙江浙能溫州發(fā)電有限公司四期“上大壓小”工程是在拆除一期建設(shè)的2×135MW超高壓燃煤機(jī)組后，新建2×660MW超超臨界燃煤機(jī)組。 溫電一期2

2、15;135MW機(jī)組樁基礎(chǔ)為混凝土方樁，以4#或5#土層為樁基持力層，廠房區(qū)域原基底以上部分為塘渣及基礎(chǔ)破碎的混凝土塊回填，現(xiàn)場(chǎng)地絕對(duì)標(biāo)高約為。溫電四期2×660MW機(jī)組位于電廠行政區(qū)及運(yùn)行的二、三期廠房之間，主廠房部分廠址位于一期拆建區(qū)域，以7#土層為樁基持力層。 1.2工程特點(diǎn) 1.2.1本工程的汽機(jī)房、鍋爐房位于拆除的一期主廠房場(chǎng)地上。一期工程拆除后進(jìn)行了土方回填，施工場(chǎng)地可能存在較大的混凝土塊。 1.2.2一期主廠房所采用的預(yù)制方樁比較多，布置密集，且存在斷樁、補(bǔ)樁等現(xiàn)象，在本期樁基施工過程中可能會(huì)碰到原有樁基礎(chǔ)。 1.2.3本項(xiàng)目工程量大，工期緊，任務(wù)重。 2.靜鉆根植樁施

3、工工藝流程 2.1施工工藝流程概述 本工法施工流程為：鉆孔、擴(kuò)孔、樁端水泥漿注入、樁周水泥漿注入與提鉆、植樁。其泥漿排放量少，施工過程無擠土，對(duì)周邊環(huán)境影響小。在受力方面，通過樁與周邊水泥土的咬合，提高樁身側(cè)阻力，通過下端擴(kuò)頭，改善樁端阻力特性，大幅度提高樁的承載能力。 靜鉆根植樁施工的具體流程如下： 鉆機(jī)定位，鉆頭鉆進(jìn) 鉆頭鉆進(jìn)，對(duì)孔體進(jìn)行修整及護(hù)壁 鉆孔至持力層后，打開擴(kuò)大翼進(jìn)行擴(kuò)孔注入樁端固化水泥漿并進(jìn)行攪拌收攏擴(kuò)大翼邊提升鉆桿，同時(shí)注入樁身固化水泥漿將樁沉入設(shè)計(jì)標(biāo)高。 2.2 施工工藝流程介紹 2.2.1樁機(jī)就位 1）移動(dòng)樁機(jī)到達(dá)作業(yè)位置，移動(dòng)路線地基承載力應(yīng)滿足要求，樁機(jī)移動(dòng)過程中必

4、須鋪設(shè)路基板或路基箱。調(diào)整樁架垂直度達(dá)到0.5%以內(nèi)。樁機(jī)移位應(yīng)由指揮人員統(tǒng)一指揮，移動(dòng)前必須仔細(xì)觀察現(xiàn)場(chǎng)情況，發(fā)現(xiàn)障礙物應(yīng)及時(shí)清除，樁機(jī)移動(dòng)結(jié)束后需檢查樁位定位情況，如不滿足要求及時(shí)糾正。 2）施工場(chǎng)地要堅(jiān)實(shí)、平整，每次移機(jī)后應(yīng)根據(jù)樁機(jī)上的調(diào)節(jié)裝置將樁機(jī)調(diào)平，并用兩臺(tái)互成90度的經(jīng)緯儀檢測(cè)樁機(jī)導(dǎo)桿的垂直度。操作人員根據(jù)調(diào)節(jié)裝置隨時(shí)調(diào)節(jié)導(dǎo)桿垂直度，經(jīng)緯儀檢測(cè)頻率為每臺(tái)機(jī)每天至少一次。 3）樁機(jī)就位后報(bào)監(jiān)理單位，對(duì)樁位再次進(jìn)行定位復(fù)核，樁位偏差值應(yīng)小于20mm。 2.2.2鉆孔、修孔操作 1）將鉆頭定位于樁心位置，確認(rèn)平面位置及鉆桿垂直度。使用定位檢測(cè)尺確認(rèn)平面位置，使用2臺(tái)互成90°

5、的經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直度監(jiān)測(cè)并校正，垂直度精度為0.5%。 2）鉆孔過程中，根據(jù)地質(zhì)情況邊鉆孔邊噴水，利用帶有專用攪拌翼及鼓鉆的鉆桿邊鉆孔邊對(duì)孔體進(jìn)行修整及護(hù)壁。鉆孔過程中根據(jù)儀器顯示的鉆機(jī)電流情況結(jié)合勘察報(bào)告鉆孔柱狀圖判斷底層情況。 3）鉆孔至設(shè)定深度后，反復(fù)升降鉆桿進(jìn)行樁孔的修整。樁孔修整完成后，打開鉆頭擴(kuò)大翼，按照設(shè)計(jì)要求的擴(kuò)大直徑擴(kuò)孔.鉆頭鉆到規(guī)定深度后根據(jù)地質(zhì)情況升、降數(shù)次，保證孔體的成型及孔內(nèi)泥漿上下的均勻性。鉆孔施工時(shí)可采用在螺旋葉片上開孔等輔助措施，以減少帶土附著在鉆頭葉片上。 4）根據(jù)施工管理裝置電流負(fù)荷變化情況并與地質(zhì)勘察報(bào)告柱狀圖進(jìn)行比較，確認(rèn)達(dá)到持力層。在持力層中鉆進(jìn)速度需要

6、適當(dāng)放慢，保證電流負(fù)荷在允許范圍內(nèi)。 2.2.3擴(kuò)底操作 1）擴(kuò)底操作依靠能夠進(jìn)行擴(kuò)大和收攏的鉆頭完成，對(duì)擴(kuò)頭部位必須進(jìn)行有效的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。 2）每根樁施工前，對(duì)鉆頭的擴(kuò)底狀況進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括擴(kuò)底直徑尺寸、操作控制狀況、保養(yǎng)狀況，確認(rèn)正常后方可進(jìn)行施工。 3）擴(kuò)底操作根據(jù)地質(zhì)情況逐次完成，擴(kuò)孔完成后，樁端注漿時(shí)應(yīng)上下反復(fù)升降鉆頭，保證樁端水泥漿的均勻，升降幅度為擴(kuò)底部位的高度。 2.2.4樁端水泥漿與樁周水泥漿注入 1）水泥漿的制作 水泥漿采用全自動(dòng)水泥漿攪拌系統(tǒng)進(jìn)行制作，按規(guī)定的水灰比自動(dòng)計(jì)量后制作的水泥漿排入儲(chǔ)漿桶，再由泥漿泵經(jīng)過輸漿管壓至鉆桿內(nèi)注漿孔。水泥漿的水灰比嚴(yán)格按照設(shè)

7、計(jì)配合比配置，并采取防止?jié){液離析的措施，并安排專人負(fù)責(zé)抽查漿液質(zhì)量。水泥漿在輸送過程中應(yīng)配備水泥漿流量計(jì)及壓力裝置，控制漿液的流量。水泥漿流量和壓力應(yīng)根據(jù)鉆機(jī)的升降速度進(jìn)行調(diào)整。 2）樁端水泥漿注入 擴(kuò)底操作完成后注入樁端水泥漿，樁端水泥漿注入量為擴(kuò)底部分體積的100%，注漿壓力控制在0.81.3MPa，在注漿過程中，上下反復(fù)升降鉆機(jī)直至樁端水泥漿全部注入擴(kuò)底部位，樁端水泥漿強(qiáng)度不低于20MPa（試塊強(qiáng)度）。樁端水泥漿水灰比為0.6 樁端水泥漿試塊強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)取剛攪拌完成的漿液制作試塊，每臺(tái)機(jī)每臺(tái)班制作3件試塊。試塊養(yǎng)護(hù)達(dá)到要求后進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。 3）樁周水泥漿注入 樁端水泥漿注入完成后

8、注入樁周水泥漿，樁周水泥漿注入量：（鉆孔體積-擴(kuò)底部分體積-預(yù)制樁體積）×30%；為確保樁周水泥漿的實(shí)際注入量，水泥漿泵送量應(yīng)與攪拌下沉或提升速度相匹配，根據(jù)提升鉆桿的速度確認(rèn)單位時(shí)間的供漿量，每提升單位長(zhǎng)度的鉆桿確認(rèn)水泥漿注入量，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)進(jìn)行修正；樁周水泥漿的水灰比為1，注入量為1 m3水泥漿的原材料。 4）施工時(shí)如因故停漿（包括拆卸鉆桿），應(yīng)在恢復(fù)噴漿前，將攪拌機(jī)頭下沉0.5m后再噴漿攪拌施工；若長(zhǎng)時(shí)間停止施工，應(yīng)對(duì)送漿管道及設(shè)備進(jìn)行清洗。 2.2.5植樁 1）在樁端水泥漿注入后2小時(shí)內(nèi)必須開始進(jìn)行植樁。 2）樁的植入應(yīng)和鉆孔、水泥漿噴射保持連續(xù)。植樁過程中，必須采用檢測(cè)尺對(duì)

9、樁進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，偏差超過30mm時(shí)，必須進(jìn)行校正。同時(shí)用2臺(tái)經(jīng)緯儀互成90度對(duì)樁進(jìn)行檢測(cè)，垂直度偏差不得超過0.5%。 3）樁與樁之間采用CO2氣體保護(hù)焊焊接。 4）用專用送樁工具將樁固定、校正和送樁。送樁過程，利用樁身自重，鉆機(jī)提供的壓力，將樁送至設(shè)計(jì)標(biāo)高。 5）樁頂位于地面附近時(shí)，測(cè)量員觀測(cè)樁位偏差，并形成記錄。 2.2.6預(yù)埋孔接樁工藝 為了提高施工效率、保證焊接質(zhì)量，施工中采用預(yù)埋孔接樁工藝。即在不影響樁機(jī)鉆孔施工的區(qū)域內(nèi)埋設(shè)鋼管，在鋼管內(nèi)把2節(jié)樁焊接完成，然后用吊機(jī)把2節(jié)樁整體起吊，植入樁孔內(nèi)。本項(xiàng)目樁基均由4節(jié)預(yù)制樁拼接而成，施工中在預(yù)埋孔內(nèi)將第1、2節(jié)預(yù)制樁及第3、4節(jié)預(yù)制樁分別

10、拼接完成。 采取此措施后：1）充分利用了施工時(shí)間，合理安排現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)資源，提高施工效率；2）焊縫部位有充足的施工及冷卻時(shí)間，保證了焊接的質(zhì)量；3）植樁時(shí)在鉆孔處只需要焊接一個(gè)焊縫，減少了施工時(shí)間，提高效率。 2.2.7焊接工藝 1）焊接設(shè)備及焊接材料 a）焊機(jī)：根據(jù)樁接口材質(zhì)為Q235及露天施工的特殊環(huán)境，選用CO2氣體保護(hù)焊機(jī)。b）焊絲：焊前要確認(rèn)焊絲的質(zhì)量、名稱、型號(hào)、規(guī)格、制造廠名、生產(chǎn)日期；焊絲要求是密封式的包裝，不應(yīng)有破損、泄露現(xiàn)象，焊絲表面應(yīng)光滑且無毛刺、凹坑、劃痕、銹斑等缺陷。送絲機(jī)的送絲滾輪應(yīng)與焊絲直徑相符，定期檢查送絲輪的溝槽磨損情況，清除溝槽里的垃圾、粉屑等粘附物，以確保焊絲

11、均勻送出。 2）焊接工藝 a）現(xiàn)場(chǎng)焊接的電焊工必須持證上崗。每道焊口由二名電焊工同時(shí)焊接。b）焊接部位設(shè)置擋風(fēng)罩，保證施焊處風(fēng)力不大于2級(jí)，小雨天施焊時(shí)，設(shè)置防雨篷，保證焊接防雨和防觸電。當(dāng)雨水沿樁壁向下流時(shí)，不得進(jìn)行焊接作業(yè)。c）焊接的樁必須為經(jīng)過專業(yè)質(zhì)量檢查員檢查合格的樁材，焊接前再次檢查上下兩根樁的端板平整度，及樁身同心度。d）為方便接樁施工，下節(jié)樁的樁頭宜高出地面0.5m左右。e）下節(jié)樁的樁頭處宜設(shè)導(dǎo)向箍或在樁頭一側(cè)焊接兩塊導(dǎo)向板，接樁時(shí)上下節(jié)樁應(yīng)保持順直，錯(cuò)位偏差不宜大于2mm，接樁就位糾偏時(shí)，不得采用大錘橫向敲打。f）樁對(duì)接前，必須清除上下端板上的污泥等雜質(zhì)，上下端板表面應(yīng)采用鐵刷

12、子清刷干凈，坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤。g）焊接時(shí)，待上下樁節(jié)固定后拆除導(dǎo)向箍或?qū)虬逶俜謱邮┖?，?yīng)采取分層焊接，焊第一層時(shí)，應(yīng)確保根部全部焊透，焊接電流控制在300310A，焊絲外伸長(zhǎng)度在1620mm內(nèi)，焊第二層時(shí)，應(yīng)先將第一層焊縫的熔渣必須清理干凈，焊接電流控制在230240A，注意不得產(chǎn)生咬邊和溢瘤等缺陷，蓋面層的焊接電流和電弧電壓適當(dāng)減小，同時(shí)加快焊接速度，應(yīng)保證焊縫尺寸和焊接質(zhì)量。h）焊接時(shí)，應(yīng)安排兩名焊工同時(shí)進(jìn)行環(huán)縫對(duì)稱焊接。焊縫必須每層檢查，焊縫不得有夾渣、氣孔等缺陷，滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。i）樁接口部位如有輕微碰損變形、出現(xiàn)毛刺等，要修整墊平后再焊接。 j）預(yù)埋孔中的接樁時(shí)間一般能

13、夠滿足冷卻要求，在樁位處接樁時(shí)，焊好后的樁接頭應(yīng)自然冷卻后方可繼續(xù)沉樁，自然冷卻時(shí)間不宜少于8min；嚴(yán)禁用水冷卻或焊好即沉樁；k）兩節(jié)樁相接時(shí)，接口的間隙不得大于2mm，錯(cuò)邊不得大于2mm。l）焊接完成后，從四個(gè)方向進(jìn)行拍照存檔。 2.3 施工順序 1）工程開工前，首先施工預(yù)埋孔，預(yù)埋孔設(shè)置位置根據(jù)樁位布置、施工進(jìn)度及樁機(jī)、吊機(jī)位置確定，每臺(tái)套機(jī)械配備2個(gè)預(yù)埋孔。 2）設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，每臺(tái)套機(jī)組均應(yīng)施工1個(gè)預(yù)鉆孔，鉆孔深度與設(shè)計(jì)樁底深度相同，按照正常施工流程進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔作業(yè)，不進(jìn)行注漿與植樁施工。預(yù)鉆孔過程中，技術(shù)人員結(jié)合地質(zhì)報(bào)告詳細(xì)記錄鉆孔速度、電流變化、用水量、提桿拉力變化及各工序所需時(shí)間

14、等，為施工提供控制參數(shù)。 3）由于靜鉆根植工法無擠土、無泥漿排放，因此在各區(qū)域施工時(shí)，根據(jù)工程量及機(jī)械施工安全距離的要求，由場(chǎng)地一側(cè)向另一側(cè)順序施工。 3.施工關(guān)鍵點(diǎn)控制 3.1 平面位移控制 鉆孔施工前由測(cè)量員對(duì)樁位進(jìn)行再次復(fù)核，保證樁位偏差不大于20mm。在受施工影響最小的兩個(gè)區(qū)域（互成90度）布置定位樁，每側(cè)布置兩根。定位樁用14以上鋼筋打入土中，進(jìn)入土體深度不小于30cm。 3.2流水施工工藝 為提高施工效率，施工中相鄰樁可采用流水施工方式。使第一枚樁（樁1）的提鉆注漿過程與第二枚樁（樁2）的鉆孔過程同時(shí)進(jìn)行。 在流水施工中，當(dāng)?shù)诙稑兑蛴龅嚼蠘抖鴮?dǎo)致鉆孔困難時(shí)，需及時(shí)中止流水施工，首

15、先將第一枚樁施工完成。 3.3 地基承載力保證措施 樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)檢查驗(yàn)證場(chǎng)地地基承載力，對(duì)于不滿足要求的區(qū)域進(jìn)行再次加固處理。樁機(jī)、吊機(jī)履帶板下必須鋪路基板或路基箱，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況盡量避免在施工過的樁位上行走；當(dāng)必須在回填樁孔上行走時(shí)，必須用塘渣重新回填樁孔，樁孔回填深度不得小于4m，并用挖機(jī)在擬行走路線上來回碾壓，反復(fù)檢查樁孔部分回填土的承載力。吊機(jī)、樁機(jī)必須在回填過的樁孔上行走時(shí)，履帶板下必須鋪設(shè)路基箱，不能用路基板代替。為保證樁孔回填及場(chǎng)地處理，提前準(zhǔn)備充足的塘渣堆積在場(chǎng)地旁。 3.4 施工順序控制 各區(qū)域施工前由項(xiàng)目部擬定施工順序，并要求各班組必須嚴(yán)格按照擬定的施工順序施工。工程實(shí)施過程中，結(jié)合施工實(shí)際進(jìn)度情況，項(xiàng)目部每周組織現(xiàn)場(chǎng)管理人員討論施工順序，對(duì)不合理的部位及時(shí)作出調(diào)整。 3.5樁孔保護(hù) 工程樁送樁深度較大時(shí)，植樁結(jié)束后應(yīng)立刻安排挖機(jī)將樁孔部分回填，