基坑支撐梁體系中鋼管立柱樁施工技術(shù)探討

摘 要：基坑支撐梁體系內(nèi)的鋼管立柱樁施工質(zhì)量對(duì)整體結(jié)構(gòu)安好有關(guān)鍵作用，鋼管立柱樁施工質(zhì)量若是控制不到位，十分可能出現(xiàn)支撐梁形變問題，嚴(yán)重會(huì)產(chǎn)生基坑塌陷事件，因此，分析鋼管立柱樁施工就顯得十分重要。

關(guān)鍵詞：基坑支護(hù);鋼管立柱樁;定位和垂直度;施工技術(shù)

本工程為棚戶區(qū)改造項(xiàng)目，基坑的挖掘主要是除雜填土、素填土、填石等。場(chǎng)地周圍現(xiàn)狀環(huán)境優(yōu)越：基坑南側(cè)道路與基坑距離10-15m，西側(cè)是擋土墻距離2-10m，北側(cè)擋土墻0.5m。

1 鋼管立柱樁設(shè)計(jì)概述

此工程與01—03，01—04地塊基坑周圍環(huán)境和巖土工程條件相結(jié)合，在北側(cè)11.90～12.40米，西側(cè)8.40～15.90米，東側(cè)10.40～16.90米位置開挖，南側(cè)5.40～7.90米。

支護(hù)梁系統(tǒng)中鋼管立柱設(shè)計(jì)的下部采用了旋灌注樁，灌注樁直徑是1000mm，樁芯使用c30商品栓進(jìn)行澆筑。立柱樁上部使用610mmx8mm的鋼管，鋼管內(nèi)部澆筑C30混凝土到鋼管頂。灌注樁位和鋼管定位可出現(xiàn)的偏差小于200mm，垂直度偏差等于或小于0.5%。立柱鋼管材料的強(qiáng)度等級(jí)為Q235，鋼管對(duì)接位置應(yīng)該焊接，焊縫使用E435，跟鋼材間和互相間的焊縫等級(jí)應(yīng)該保持三級(jí)，跟鋼筋的焊縫等級(jí)同樣為三級(jí)。立柱樁周邊土方對(duì)稱開挖，不可使得立柱周邊土方出現(xiàn)過大高差，規(guī)避立柱側(cè)向土壓力偏大而不均勻受力。此項(xiàng)工程鋼管立柱樁全分部在北區(qū)的角承梁內(nèi)，工28跟鋼管立柱樁。上部使用610mmX8mm鋼管。鋼管和支撐梁主筋使用法蘭盤雙面焊接接連。

2 鋼管立柱施工質(zhì)量掌控要點(diǎn)

2.1 施工場(chǎng)地平坦

按照鋼管立柱樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高底，對(duì)基坑北部區(qū)域開挖到第一道支撐梁底面標(biāo)高和場(chǎng)地平整，場(chǎng)地平標(biāo)控制在50.0m，對(duì)場(chǎng)地內(nèi)局部區(qū)域的鋪填磚渣處置，每個(gè)立柱樁成孔時(shí)旋挖鉆機(jī)應(yīng)該先鋪鋼板再成孔，保持場(chǎng)地的平整和穩(wěn)固，鋼管立體樁成孔垂直度小于或等于0.5%。

2.2 狀位放樣

按照最新基坑支護(hù)圖紙中對(duì)撐梁和角撐梁位置中的鋼管立柱樁的坐標(biāo)和測(cè)量放樣工作，均應(yīng)該使用全站儀器加以定位，同時(shí)完成復(fù)測(cè)工作。在樁位點(diǎn)打入8短筋頭，在鋼筋頭上部綁扎好標(biāo)記有樁號(hào)的塑料袋，同時(shí)加大對(duì)現(xiàn)場(chǎng)樁位的防護(hù)，開口最好采用十字定樁法去定位，保證樁位的正確無誤，所定誤差必須小于20毫米。實(shí)際開工次序暫時(shí)定位由東到西，不能亂開孔。樁位測(cè)量放樣結(jié)果進(jìn)行自查自檢、復(fù)測(cè)和放樣，鋼管自查自檢、復(fù)測(cè)沒有失誤后方可以進(jìn)行復(fù)測(cè)，最后確認(rèn)無誤可以成孔開工。

2.3 護(hù)筒埋設(shè)

使用人工挖掘開孔段的護(hù)筒輪廓線，深度在0.5m的樁孔，保證后續(xù)旋鉆機(jī)下長(zhǎng)護(hù)筒定位的精準(zhǔn)。旋挖鉆機(jī)開孔口形成孔后下長(zhǎng)護(hù)筒后應(yīng)該再次測(cè)量樁位，并且及時(shí)糾正，將護(hù)筒外部用土填好壓實(shí)，保證成孔不漏檢或是下沉。

2.4 鉆機(jī)就位

選鉆機(jī)在正式工作前，必須保證場(chǎng)地平整和堅(jiān)實(shí)，可先鋪設(shè)好磚渣，再鋪設(shè)鋼板，從而保證成孔施工后旋轉(zhuǎn)機(jī)鋼板增加，以保證成孔施工后旋挖機(jī)械鉆桿的垂直度，這一步十分重要，直接決定了立柱的成孔垂直度。并且也給后續(xù)支撐剛度校正定位固定的堅(jiān)實(shí)操辦平臺(tái)。旋挖機(jī)在制定的樁機(jī)附近，應(yīng)該先調(diào)整好鉆桿和桅桿的垂直度，并且保持選鉆機(jī)的水平度。旋挖機(jī)開孔后，定樁時(shí)應(yīng)該使用十字交叉定位法多次對(duì)中定位。定位完好后，旋挖機(jī)操辦手動(dòng)開動(dòng)自動(dòng)定位系統(tǒng)，給予準(zhǔn)確定位極易，成孔過程旋挖鉆機(jī)不能發(fā)生偏移[1]。如果有移位情況出現(xiàn)，應(yīng)該重新確定定位。

2.5 成孔

鋼管立法樁施工基本與本次工程旋挖支撐樁的施工工藝相同，但是由于設(shè)計(jì)所需的不同，鋼管立柱樁的垂直度< 0.5%，支護(hù)鋼管立柱垂直度< 0.5%，鋼管柱插入樁基礎(chǔ)的深度應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)所需進(jìn)行。旋挖鉆機(jī)成孔施工，應(yīng)該使用垂直度好、鉆桿剛度好的鉆機(jī)，成孔前可以采用全站復(fù)測(cè)校正垂直度，成孔過程中應(yīng)該用全傳儀復(fù)測(cè)校正垂直度，成孔過程必須將鉆孔深度、泥漿護(hù)壁指標(biāo)、入巖深度達(dá)成設(shè)計(jì)規(guī)范，保證鋼管立柱樁成孔垂直度和鋼管立柱安裝后的垂直度< 0.5%。立柱樁終孔清孔孔底沉渣厚度小于或等于50mm。

2.6 清孔

在鋼管立柱樁終孔后進(jìn)行第一次清孔工作，使用旋挖鉆機(jī)帶雙底撈渣鉆頭對(duì)空地沉渣加以清理;在鋼筋籠鋼管柱下部進(jìn)行安裝前，必須測(cè)定孔底沉渣厚度如果>50mm，那么第二次應(yīng)該使用撈渣鉆頭清孔;如果等候混凝土?xí)r間太長(zhǎng)，沉渣超標(biāo)，那么二次清孔需要用空壓機(jī)底沉渣去滿足設(shè)計(jì)所需。

2.7 鋼筋籠的制作和吊運(yùn)

鋼筋原料送進(jìn)場(chǎng)后會(huì)有出廠合格證，抽檢合格，保證進(jìn)場(chǎng)原料都符合設(shè)計(jì)所需。鋼筋籠主筋使用直螺紋套筒接連，接頭部位錯(cuò)開35D;確保籠防護(hù)層厚度有50毫米，使用16的弓形鐵筋當(dāng)做是導(dǎo)向定位鋼筋，沿著鋼筋籠邊長(zhǎng)均勻布設(shè)6個(gè)，縱向間距< 3米，導(dǎo)向定位定位防護(hù)層在鋼筋籠加工制作上，鋼筋籠成型后應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)與規(guī)則所需進(jìn)行自檢、隱蔽檢查、交接檢查，主要內(nèi)容包含鐵筋（規(guī)格、型號(hào)、品種）焊縫（長(zhǎng)短、寬度、表面、氣孔），鋼筋籠可允許偏移，同時(shí)處理好查驗(yàn)記錄。當(dāng)加工場(chǎng)地中檢驗(yàn)合格的鋼筋籠都應(yīng)該根據(jù)型號(hào)掛上標(biāo)牌標(biāo)識(shí)，轉(zhuǎn)移到鋼筋籠成品區(qū)域放置[2]。鋼筋籠骨架的吊裝應(yīng)該使用履帶吊機(jī)去吊裝，為保證鋼筋籠起吊不會(huì)發(fā)生形變，多使用四點(diǎn)均衡起吊法。鐵筋籠和鐵管柱子在孔口垂直接連應(yīng)該焊牢后下放入孔。

3 鋼管的制作

3.1 考量到定尺寸鋼管原料運(yùn)送和真實(shí)的開工狀況

依據(jù)每條鋼管立柱樁的610*8mm鋼管去制作長(zhǎng)短，使用現(xiàn)場(chǎng)地面下料，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接加長(zhǎng)制備。現(xiàn)場(chǎng)加工制作場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)有一定的硬化平整處置，在拼裝前必須加以校正，下料長(zhǎng)度最大偏差為5mm，局部形變偏差+2mm。為確保支護(hù)鋼管立柱垂直度，應(yīng)當(dāng)在專用對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拼接接長(zhǎng)。焊縫等級(jí)為一級(jí)，焊縫厚度為10mm[3]。焊接優(yōu)先使用CO2防護(hù)焊絲，以降低內(nèi)部缺陷，保證焊縫質(zhì)量完好。

3.2 鐵筋籠和鋼管柱的安裝

立柱安裝前應(yīng)該先處理好鋼筋籠的吊裝作業(yè)，鐵筋籠下方必須遵循吊裝安全進(jìn)行操辦。鐵筋籠吊放入孔過程中應(yīng)該保持垂直，保證樁孔和鋼筋籠同心，在空口穩(wěn)定好鋼筋籠。在固定好后，對(duì)鋼管校正架進(jìn)行裝配，保證鋼管中心軸線和樁心軸線的重合。鋼管校正維持水平，下方鋼管立柱，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙所需插入鉆孔樁的具體位置，可以提前在鋼管上方標(biāo)出將要插入的深度線，每個(gè)側(cè)面和鋼筋籠兩根主筋雙面焊接穩(wěn)固，焊縫長(zhǎng)度> 5d，同時(shí)將鐵筋和鋼管穩(wěn)定在樁孔核心部位。鋼管和鐵筋籠下一同下方中，可用全站儀器觀看并調(diào)整其垂直度，以規(guī)避后續(xù)灌栓鐵管偏移而使得垂直度超出設(shè)計(jì)所需[4]。

4 結(jié)語

經(jīng)過基坑開挖驗(yàn)證，鋼管立柱樁均一次性合格通過了超聲波質(zhì)量檢測(cè)，垂直度與外觀質(zhì)量都滿足設(shè)計(jì)圖紙所需。本次工程鋼管立柱施工簡(jiǎn)化改良了傳統(tǒng)鋼管立柱施工定位與垂直度支配技術(shù)，保證了基礎(chǔ)和立柱樁定位灌栓成樁成型質(zhì)量達(dá)標(biāo)，減短工期，簡(jiǎn)化施工操辦步驟，有很高的使用性。

參考文獻(xiàn)：

[1]程永康， 張蝶. 深基坑內(nèi)支撐立柱樁托換施工技術(shù)應(yīng)用分析[J]. 建筑技術(shù)開發(fā)， 2018， 45（18）：78-79.

[2]程永康， 張蝶. 深基坑內(nèi)支撐立柱樁托換施工技術(shù)應(yīng)用分析[J]. 建筑技術(shù)開發(fā)， 2018， 045（018）：73-74.

[3]江娟， 刁鵬. 軟土區(qū)深基坑施工中立柱樁的研究[J]. 施工技術(shù)， 2007（01）：32-34.

[4]程章銀. 復(fù)雜環(huán)境條件下的基坑內(nèi)支撐施工技術(shù)[J]. 福建建材， 2019， 000（008）：71-73.

作者簡(jiǎn)介：高仁平（1974-）男，山西呂梁人，漢族，本科，工程師，主要從事建筑工程施工和項(xiàng)目管理工作。