鋼管樁工藝施工中存在的問題及優(yōu)化措施

鋼管樁工藝施工中存在的問題及優(yōu)化措施楊樺;張雪健;王楠【摘要】鋼管樁作為后期主體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)柱，其施工質(zhì)量要求非常高.文章結(jié)合武漢南國中心二期鋼管樁施工對鋼管樁制作設(shè)計(jì)、鉆孔、鋼管調(diào)垂、標(biāo)高控制等施工工藝采取一系列措施進(jìn)行優(yōu)化，通過過程控制，達(dá)到了施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)滿足主體結(jié)構(gòu)施工要求.特別對本項(xiàng)目鋼管樁施工工藝優(yōu)化措施進(jìn)行總結(jié)，以便指導(dǎo)同類工程施工.【期刊名稱】《四川建筑》【年(卷)，期】2018(038)006【總頁數(shù)】3頁(P227-228,230)【關(guān)鍵詞】鋼管樁;鉆孔;調(diào)垂裝置;標(biāo)高控制【作者】楊樺漲雪健;王楠【作者單位】中國水利水電第十工程局有限公司，四川成都610072;中國水利水電第十工程局有限公司，四川成都610072;中國水利水電第十工程局有限公司，四川成都610072【正文語種】中文【中圖分類】TU473.1+31工程概況南國中心二期項(xiàng)目位于武漢市江漢區(qū)解放大道與江漢北路交匯處，西臨規(guī)劃道路及已竣工的南國中心一期工程，南臨解放大道，東臨江漢北路?；酌娣e約45808m2，地上總建筑面積約20.68x104m2,地下總建筑面積約9.48x104m2?；涌偯娣e約31268m2，整個基坑開挖深度5.55~17.75m。項(xiàng)目由從場地內(nèi)部穿越的武漢地鐵2號線，將整個場地劃分為南北兩區(qū)（北側(cè)區(qū)域基坑面積約9530m2，南側(cè)區(qū)域基坑面積約21738m2）。本場地地表以下3.5m為雜填土，以下分別為淤泥、黏土、粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂、細(xì)砂、含礫細(xì)中砂、強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖、中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖?；庸こ滩捎媚孀鞣ㄊ┕ぃ又苓厖^(qū)域采用地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)（兼作落底式止水帷幕），水平支撐體系采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板，南北區(qū)主樓及裙樓均采用灌注樁基礎(chǔ)，南區(qū)共有灌注樁573根，其中普通灌注樁351根，鋼管柱灌注樁222根；北區(qū)共有灌注樁343根，其中普通鉆孔灌注樁266根，鋼管柱鉆孑L灌注樁77根。因逆作法施工自身的特點(diǎn)，使得鋼管柱成為了地下室的主要豎向支撐構(gòu)件，因此，鋼管樁施工質(zhì)量控制就成為施工中的一個關(guān)鍵，下面就針對南國中心二期項(xiàng)目鋼管樁施工過程中存在的問題采取的優(yōu)化措施進(jìn)行簡要分析。2鋼管樁工藝施工中存在的問題及優(yōu)化措施2.1鋼管樁的施工工藝鋼管樁鉆孔灌注樁部分施工工藝流程與普通鉆孔灌注樁相同，分為鋼筋籠制作、鉆孔、鋼筋籠安放和混凝土灌注及后壓漿幾個環(huán)節(jié)，鋼管樁施工增加了鋼管柱的制作和安放調(diào)整等內(nèi)容，具體工藝流程見下圖1。圖1鋼管樁施工工藝流程因鋼管樁作為后期主體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)柱，其施工質(zhì)量要求非常高，其垂直度允許偏差為1/600L,所以通過鋼管樁施工工藝流程圖不難發(fā)現(xiàn)該工藝施工過程中存在樁孔垂直度控制、鋼管柱垂直度控制、標(biāo)高控制、掛籠等問題。項(xiàng)目部在前期技術(shù)策劃及施工過程中，通過事前控制及事中控制，針對上述問題做出以下優(yōu)化措施方案，在后期現(xiàn)場施工過程中取得了良好的施工效果，得到了監(jiān)理單位、建設(shè)單位及檢測單位的一致認(rèn)可。2.2鋼管樁施工存在的問題及優(yōu)化措施2.2.1鉆孔根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)報告來看，本項(xiàng)目采用的是型號X360旋挖鉆機(jī)作為主要鉆孔設(shè)備，為防止鉆孔過程中泥漿四溢及臟亂差問題，本項(xiàng)目采取場地硬化后在鉆孔過程中加設(shè)防亂流罩措施。采取跳打法進(jìn)行施工，同時相鄰樁之間施工間隔時間不得小于36h，避免造孔時對相鄰已澆筑樁體的擾動。為保證樁孔垂直度，每根樁鉆孔完成后通過測垂儀檢測樁孔垂直度，確保鋼筋籠下放順利及鋼管安裝垂直度允許偏差要求。2.2.2鋼管制作與存放鋼管采用Q345B型1010mm鋼板卷成，有中508mmx16mm、中610mmx20mm、中610mmx24mm三種型號組成。采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊絲為H08A，焊劑為SJ-301。鋼管由措施管和鋼管柱組成，為保證鋼管制作垂直度，制作采用一次成型，同時項(xiàng)目部不定時去工廠抽查鋼管制作質(zhì)量。制作完成后運(yùn)輸至現(xiàn)場鋼管堆放場，堆放場為位于地連墻鋼筋籠加工場旁邊已硬化的一塊場地，砌筑5個間距4m尺寸為3mx0.2mx0.3m的混凝土墩臺，確保鋼管在現(xiàn)場存放時防止因自重或其他原因?qū)е落摴車?yán)重變形。2.2.3調(diào)垂裝置的制作與優(yōu)化本工程鋼管樁為永久性鋼管柱，垂直度允許偏差為1/600L,必須采用專用調(diào)垂裝置來保證垂直度。前期我部在川林管道工程有限公司加工制作4個2.05mx2.35mx3.3m的井字形鋼管調(diào)垂架，上下調(diào)整平臺外框及外豎框均采用L160x16角鋼焊接，上下調(diào)整平臺內(nèi)框用兩塊［16槽鋼相對拼焊，并在四邊中心引一直徑36mm的圓孔；頂層平臺為灌漿平臺，其內(nèi)外框架均為L125x12.5角鋼焊接，在頂層平臺上加焊一個防護(hù)欄。調(diào)垂架的精度（垂直度及平整度）保證在5mm以內(nèi)。上下兩層緊固螺栓間距2.2m,每層4個間隔90°對中布置，保證上下兩層每個螺栓在一條線上面且對中并在調(diào)垂架中間，螺栓采用28mm粗絲長600mm，下層螺栓距離地面700mm，上層螺栓距離灌注平臺600mm。上下兩層緊固螺栓之間設(shè)置平臺，方便施工人員在上面操作。但是根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際操作反映出調(diào)節(jié)螺栓與鋼管柱之間為點(diǎn)接觸，對于鋼管柱穩(wěn)定性及垂直度造成影響及澆筑過程中混凝土容易污染可拆卸調(diào)節(jié)螺栓，螺栓調(diào)垂精度有限、不利于螺栓多次使用等問題?，F(xiàn)改用液壓千斤頂同步夾緊裝置，由以前的點(diǎn)接觸改為面接觸，同時通過十字方向的手動調(diào)垂液壓操縱桿，以控制相對應(yīng)環(huán)布同步液壓夾緊器的千斤頂伸縮，以調(diào)整鋼構(gòu)柱的偏斜狀態(tài)。調(diào)垂架的精度（垂直度及平整度）由以前的5mm控制到現(xiàn)在的1mm以內(nèi)，同時便于液壓千斤頂同步夾緊裝置多次使用（圖2）。圖2液壓千斤頂調(diào)垂2.2.4防掛籠措施由于鋼管柱底部需要插入灌注樁內(nèi)3m，為了防止在鋼管柱下放于孔內(nèi)時鋼管柱底部栓釘鉤掛在鋼筋籠上，導(dǎo)致鋼管柱下放困難，垂直度及標(biāo)高無法控制，通過采取將樁內(nèi)鋼管柱底部栓釘采用中8mm鋼筋豎向連接措施，避免上述問題發(fā)生。樁頂以上栓釘采用彩條布包裹，方便以后樁頭破除時，栓釘不因此而造成損壞。2.2.5防掛導(dǎo)管措施由于鋼管柱直徑有中508mmx16mm、中610mmx20mm、中610mmx24mm三種型號，其內(nèi)徑很小。為保證在澆筑過程中導(dǎo)管上面的法蘭盤與鋼管柱不發(fā)生鉤掛造成導(dǎo)管提拔困難，將鋼管柱底口通過磨光機(jī)進(jìn)行打磨成光滑的坡口的技術(shù)措施來降低導(dǎo)管提拔困難的問題。2.2.6栓釘保護(hù)措施由于鋼管樁澆筑時為了保證樁頭質(zhì)量需超澆不小于2m，所以為防止后期樁頭破除時對樁頂上部的栓釘造成破壞，將樁樁頂以上栓釘采用彩條布包裹。2.2.7反濾料填筑設(shè)計(jì)要求樁身混凝土及鋼管柱內(nèi)填充混凝土為C50水下。而鋼管外無混凝土，在保證樁頭質(zhì)量的前提下，不能讓鋼管柱外的混凝土面隨混凝土澆筑量增加而上升。所以為了平衡鋼管柱內(nèi)外卜壓力差，防止柱外混凝土面繼續(xù)上升。需在鋼管柱外側(cè)填筑反濾料來平衡柱內(nèi)混凝土澆筑時產(chǎn)生的壓力。但由于人工填筑很難均勻填筑且用時較久，混凝土澆筑存在質(zhì)量隱患。采取人工與機(jī)械相結(jié)合的方式對鋼管柱柱四周填反濾料，前期大量填筑時用挖機(jī)配合送料裝置四面均勻送料，后期鋼管柱外混凝土上升緩慢時拆除送料裝置采取人工轉(zhuǎn)動送料來保證送料均勻，以避免混凝土不均勻上升及由此導(dǎo)致的鋼管柱垂直度超限（圖3）。圖3反濾料填筑優(yōu)化2.2.8柱頂標(biāo)高控制通過水平儀，在地上位置鋼管柱措施節(jié)上根據(jù)地面標(biāo)高及柱頂標(biāo)高計(jì)算出柱頂至地面距離，然后畫出標(biāo)志紅線來控制（誤差控制在5mm）。鋼管繼續(xù)調(diào)垂并下放，快下放完畢時，復(fù)合地面標(biāo)志紅線，然后將鋼管下放到位。鋼管上口中心位置和標(biāo)高偏差控制在5mm以內(nèi)。2.2.9溢漿孔的設(shè)置與優(yōu)化為保證柱頂處混凝土質(zhì)量，需在柱頂標(biāo)高以上一定位置處設(shè)置溢漿孔來返漿，但是溢漿孔設(shè)置于柱頂標(biāo)高以上多少距離處、以何種形狀規(guī)格設(shè)置才能保證措施管的盡可能多的循環(huán)使用及柱頂處混凝土質(zhì)量是個難題。在通過單一變量原則試驗(yàn)研究得出：在柱頂向上500mm處設(shè)置兩個對稱規(guī)格為250mmx250mm的溢漿孔時，措施管能夠最大化的循環(huán)使用且柱頂處混凝土質(zhì)量良好。3結(jié)束語綜上，通過對鋼管樁工藝施工中存在的問題的處理及措施的優(yōu)化，有效保證了鋼管樁的施工質(zhì)量，也大大提高了施工功效，保質(zhì)保量地完成了施工任務(wù)。鋼管樁的成功實(shí)施為以后類似的施工積攢了技術(shù)儲備，也同時提供了很好的借鑒經(jīng)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)【相關(guān)文獻(xiàn)】黃滿開.淺談鋼管樁的沉樁施工技術(shù)及質(zhì)量