蔡杰
深圳市龍堅建筑工程有限公司
石灰巖地區沖孔灌注樁斜眼的處理措施
蔡杰
深圳市龍堅建筑工程有限公司
泥漿護壁沖孔灌注樁在石灰巖地區高層建筑中普遍應用;石灰巖地區地下水較豐富,巖石裂隙發育,形成溶槽、溶溝、溶洞,沖錘受力不均勻易引起斜孔;另一方面石灰巖基巖面起伏相差很大,極易形成半邊巖、陡巖、斜巖。樁基端承面全截面無法嵌入巖內,形成滑移面,對樁基穩定不利。本文根據深圳市龍崗中心城瑞華園項目的施工經驗,重點論述巖溶地區斜巖情況下,沖孔灌注樁施工的處理措施。
沖孔灌注樁;巖溶地區;斜巖;施工處理措施
1.1 本工程基礎采用人工挖孔樁和沖孔樁形式,人工挖孔樁深度8.0~25.0米,沖孔樁16~64米,由于地下水較豐富,已考慮了挖孔樁不能終孔的情況下,進行沖孔灌注樁的處理方案。
1.2 沖孔樁共計117根,挖孔樁227根,其中沖孔樁均為主樓下基礎,一柱一樁,建筑物設地下室2層,地上18~22層,共5棟。樁端嵌巖面為微風化石灰巖,有部分砂巖、花崗巖,樁徑1000~2200mm。現場地質復雜,地形起伏很大。樁端全截面入巖深度不小于0. 5米,沖孔樁的設計樁長是根據超前鉆資料確定的長度,參考每小時進尺深度,實際孔深以持力層巖樣為主要依據。
由于該地區屬于巖溶地區地質條件異常復雜,多種巖石伴生,所有沖孔樁均作超前鉆,對溶洞部位、等高線較陡地段需要補充鉆孔。為溶洞地方的成孔處理提前做好準備大量片石、黏土及袋裝水泥等,隨時做好回填工作。
巖溶地區基巖表面起伏較大,往往平面相差1米,高差相差十幾米,因此由于此地區大部分為石灰巖,地形起伏在8~60米左右,極易形成半邊巖、孤石、懸臂巖、陡巖、溶槽,在自然狀態下和沖錘的沖擊下而形成斜巖。
樁位偏移,垂直度不滿足規范要求,樁的受力狀態發生改變,影響上部結構質量,樁基不穩定而形成廢樁。
5.1 偏移在1%范圍內的糾偏措施是投入毛石,按照1:1的比例回填片石和黏土,毛石硬度最好較高,直到整個沖錘施工接觸面為勻至巖面時,才結束修孔操作。溶溝溶槽面施工時,可采用預埋塊石,保持沖斗的作業面強度均勻。
5.2 填石糾偏無法糾正時,說明巖面較陡,或者根據沖錘的抖動情況判定基底顏面的傾斜范圍,采取澆筑砼處理方案。砼的高度要達到傾斜面的上部不小于2米,砼的強度以C35~C45為宜,1是為了縮短沖孔時間,加快砼的凝固時間,2是下部巖石較硬,與巖石形成結合面,可使沖錘均勻受力。
5.3 堅硬巖石,巖面很陡時,可采用鋼護筒導向錘沖擊法。
5.3.1 根據樁徑用厚5~10mm鋼板焊接鋼護筒,焊縫要均勻,中部豎向加鋼板帶肋筋,以加強剛度。將鋼護筒打入所沖樁位的底面,鋼護筒之間提前焊接成5~8個一組,每組打入孔位后,進行現場焊接。如無法打入,采用振動錘,逐漸把鋼護筒打入。
5.3.2 用5米長導向錘沖擊巖石,沖擊錘的刃腳采用米字型,并加強剛度。采用小沖程低打密擊。并加大泥漿比重。在鋼護筒形成的導軌作用下,導向錘會逐漸打平基底,每打入2米左右,將鋼護筒跟進打入,一般情況下,此方法可解決大部分斜巖情況。
5.4 填孔重沖。如以上幾種方法都不行,就需要填孔重沖。重沖時,樁位要向相反方向偏孔1%,樁徑要擴大一些,待沖到傾斜位置上部1米時,要采用小沖程低打緊擊,隨時注意觀察鋼絲繩垂直度和錘的抖動情況,直到基巖面平整,方可繼續沖孔。
當沖孔樁進入巖層時,根據已經繪制的巖層等高線圖,確定該樁位巖面的起伏坡度,當坡度較大時,可提前在旁邊進行超前鉆鉆探探明斜巖的走向,提前制定出應急方案,在沖孔到斜巖上方時,采用小沖程低錘密擊,并向孔內拋入20~30cm的毛石塊,反復沖擊進行沖進,這樣可避免由于基底土質軟硬不一,而形成沖孔樁的沖錘傾斜。
通過以上各項技術,成功解決了瑞華園工程項目、熙和園工程項目的樁基施工中的地下溶溝、溶槽、偏孔、孤石、陡巖等的基巖傾斜問題,為工程順利施工奠定了基礎,所有工程樁基施工質量經檢測,均達到規范要求。因此認真分析當地的地質狀況,并針對巖溶地區樁基工程常見的質量問題,有針對性的事先制定預控措施是十分必要的,對工程順利完工會起到很好的作用。
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.14.025