浅议碎石桩施工要点及注意事项
2015-04-07陈芬
陈 芬
(四川川交路桥有限责任公司,618300)
浅议碎石桩施工要点及注意事项
陈 芬
(四川川交路桥有限责任公司,618300)
时代在进步,科技在发展,随着科技的日新月异,新兴技术层出不穷,经典工艺日益完善。碎石桩复合地基处理属于从西方引进的工艺,在中国经过了一定时间的发展,渐渐地变得比较常见和实用,在房屋建筑、港口建造、路桥修筑等方面得到了广泛的应用,同时取得了立竿见影的可观效果。接下来的论述就围绕碎石桩做些浅显直白的论述,如有谬误,还请斧正一二。
地基加固 布桩 桩长 问题 应对
碎石桩区分方式较多,这里选择有无水冲工艺的区分方式,即湿法碎石桩和干法碎石桩。其实无论干湿法,只要是碎石桩工艺,其要达到的目的不外乎提高复合地基承载力、加快排水固结、消除液化等。
工艺虽多,目的却是相差不远。通常的湿法碎石桩施工时间较短,效果也比较好,湿法碎石桩成型稳定后,侧向挤密能力和垂直挤密能力与干法碎石桩相比略胜一筹;不过金无足赤,湿法碎石桩和干法碎石桩相比会存在水污染环境的现象,而干法碎石桩却要比湿法碎石桩施工噪音相对较小,这意味着在人口密集的住宅地区干法碎石桩会比湿法碎石桩具有更普遍的使用范围,这就要决策者对施工环境全面了解充分考虑后再对施工方案进行选择。所以,为了通过碎石桩的应用达到地基加固、消除液化等等一系列的效果,在实际编制施工方案以及现场施工中,尽可能地选用实用经济的施工工艺方案,以求到达较高的工艺水平最终获得较高的工程收益。
一、布桩
事实是一切的试金石,这是一句放之四海而皆准的话。施工方案做得再好也要符合实际才好,故而在桩位的设计方面一定要考虑到实用方面。当然了,规范是设计桩位必不可少的参照。
《JTJ 246-2004 港口工程碎石桩复合地基设计与施工规程》第六页第四章部分摘录如下:碎石桩复合地基处理范围应大于拟建建筑物的基地面积或使用面积;港口道路、堆场、护岸、码头和土坡的地基处理,应采用满堂布置;基础外缘应设置护桩;碎石桩宜采用等边三角形或正方形布置。
由上可知,碎石桩布置时多数是以等边三角形或者正方形为主的。当然,也有特殊的不规则的布设方式。而特异的布设方式均与其现场的特殊条件有关。比如,施工场地的制约又或者地形地势的特殊变化,也有可能是前期地质探测部分位置不到位,后期为了施工更方便进行了设计变更等。
桩数绝大多数是由所需处理的地基面积和桩基中心距决定的。桩基中心距的确定是通过相应的科学计算公式结合实际的地质条件、施工现场现有的施工设备和工艺水平而定。桩数过多的话会造成多方面的浪费,延长施工工期,缩减整体利润。反之桩数过少则会导致地基处理效果不好。因为没有充足的桩基或支撑或施加或承受相应的力,那么导致的结果必然是复合地基的承载力不合格和复合地基上的构造物难以建造或建成后祸患无穷。然而在实际施工中,对于个别的地方可能出于这样或者那样甚至多样的因素制约,迫使有关部位或增加或减少桩基数目。比如对于某些特定的构造物的关键点,为了达到万无一失的作用,对应的地方桩基会比一般的地方数目要多、桩径要大。同样的一片地方,如果使用不同的设备不同的工法就可能会引发桩数的差异。部分碎石桩在施工时会因为现场或者业主的原因进行有目的的增减。
二、桩长
这里的经济并不是单指金钱资本利润方面,而是工程利润和工程收益的统一结合和谐共进。碎石桩并不是一味的追求长短,而是在保证工程使用性的前提下不过多的去干扰桩体的长短。根据施工经验和科学的演算,一般情况下,软弱地基层较薄的话应穿透软弱土层,对于滑动土层通常是层下至少两米。
过短的碎石桩会因让处理效果因桩长不够而引起不必要的麻烦。如楚雄州南华至永仁二级公路一段的施工中,因为碎石桩成桩后桩顶长期位于地下水位下连锁反应下桩体附近排水不便,在施加荷载并产生沉降后排水不通畅,影响桩间土在加载后的进一步排水固结,并在相当长的一段时间内无法使沉降稳定,因而导致在碎石桩施工结束20个月后(2001年7月至2003年3月)沉降仍对水泥稳定碎石基层造成破坏。过长的碎石桩会造成工本浪费,延误工期,地基变形量超限及地基承载力不足,并且给后续工程带来本不该有的麻烦和资源的浪费。通常在实际碎石桩施工时多会做的比设计略微长些,多余的部分称为保护桩长,长度约在50cm-100cm之间。因此合理的桩长才称得上经济的桩长。
三、部分问题的应对
(一)水泥土挤密桩出现缩孔的应对措施
记得有次在郑西铁路客运专线工程中水泥土挤密桩成孔后缩孔比较厉害,缩孔后的孔径不及成孔时的十分之一。对此,项目部人员据实汇报业主及设计院,设计院在充分考证后进行设计变更,通过采用DDC施工方案使缩孔问题基本得到解决。同时还可以采用重新成孔、洛阳铲扩孔以及间隔成孔掉头反打等方法解决该问题。
(二)设备直接成桩不易的应对措施
由于场地环境等等外界条件的制约,进行碎石桩施工的大型机械在实际生产中迫于现场的约束,英雄难无用武之地导致不能直接成桩,针对这种情况可以尝试运用辅助机械进行施工,以到达设计要求。例如采用洛阳铲掏孔施工,它既避免了大型机械移动缓慢,操作不灵活的问题,同时又解决了特殊地段如高压线与地面间的距离过低,大型机械容易触电不能穿过等情况。当然洛阳铲只是其中一种,对于符合现场的又行之有效的不介意增添几种可供选择的方案。
(三)打孔过程中桩管跑偏的应对措施
打孔前应清除表土,打孔过程中如果桩管跑偏,需要提管寻因并向孔内填入大块硬物也可放入合适的钢筋笼导顺方向,使桩管垂直由人工清理后再沉管成桩。如因下部地层不均匀引起的桩管跑偏,应提出桩管,查明原因,向孔内填入较大硬物导顺桩管,确保桩位准确及桩管垂直后在沉管成桩。如果桩尖带料、下料不顺,可检查桩尖是否灵活地层是否影响,具体情况具体分析,并根据施工经验和实际情况进行处置。
碎石桩施工通常应注意的几点:
①碎石粒径选用20~50mm,含泥量不大于10%。
②控制打插深度,在导管上做上控制标记。
③控制好沉管提升速度及高度、压管高度、拔管速度。
④碎石桩施打顺序由两边向中间、两端向中部推进。
⑤在推铺碎石垫层前,对桩体进行标准贯入试验及静荷载试验。
结束语
通过上面的阐述不难看出,我国碎石桩加固地基处理施工工艺正在一步步的稳健提高,针对特殊的地基情况,设定迥异的方案和工艺,不失为对症下药的一种良性表现。这些碎石桩工程所取得良好工程效应正是千千万万个施工人员和工程师及研究者们日日夜夜辛勤工作刻苦专研的心血和结晶,正是这些第一线的工程人员和后方的研究人员实事求是并根据多年宝贵的施工经验和科学细致的理论分析验证,才有了碎石桩实用经济的运作流程,并在此基础上铸造了数不清的优质地基工程。
[1]《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
[2]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB/50202-2002)
[3]郑建国. 《碎石桩复合地基液化判别方法的探讨》[J]. 工程勘察,1999,(2):5~8
[4]何光讷,《振冲碎石桩复合地基液化势的判别》,辽宁工程结构,东北大学出版社,2000
[5]方磊,许明军.碎石桩处理液化地基效果评价,《地震工程与工程震动》,2006,26(1)
TU75
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1007-6344(2015)12-0290-01