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摘要:随着工程项目建设节奏的持续加快,水力循环冲吸沉管灌注桩施工技术实现了创新发展,如何采取行之有效的施工控制策略,切实提高其施工质量,成为业内广泛关注的焦点课题之一。基于此,本文以官厅水库八号桥水质净化湿地工程为例,介绍了水力循环冲吸沉管灌注桩施工工艺范围与原理,并就水力循环冲吸沉管灌注桩施工操作要点及质量控制问题展开了探讨,阐述了个人对此的几点浅见,望有助于相关施工工作实践。
关键词:水力冲吸;沉管灌注桩;施工方法;质量控制
引言
当结构环境所在的土质不能满足结构对地基的承载沉降的要求又不适宜采用其它地基处理措施时,先采用水力冲吸沉管后灌注的施工方法正是对症下药。但在施工中也容易出现轴线偏位、高程误差、下沉过快等情况,必须给予严格控制。本文就此展开了探讨。
1工程概况
项目位于官厅水库八号桥水质净化湿地工程施工第一标段,开工日期为2017年11月1日,施工部位为景观分部工程的木质瞭望塔。瞭望塔为正方形,边长5.7m,塔高13m。该塔坐标位置在园区道路与木栈桥之间已完成土方开挖的荷花池内,距离每侧为5m。园区道路高程为+480.4,自然放坡至荷花池,荷花池高程为+479,木栈桥结构砼基础高程为478.5。根据勘察报告,该地表土层为软土,地下4m为砂砾石。经验算,该土质不能满足瞭望塔的承载力,该结构施工场界小,如果采用明挖法至砂砾石层对周围结构基础扰动大,会出现边坡坍塌、结构损毁等情况;如果采用钢板桩护壁,则不能对抗被动土压力,会出现整体倾覆,危险性比较大。遂决定采用8节φ1000、长度2m的混凝土管进行水力循环冲吸沉管放置钢筋笼灌注混凝土至砂砾石层的施工方法。
2工艺范围与原理
水力循环冲吸沉管灌注桩法对于各类软土土质、对基础埋深不大、施工场界小、边坡倾覆影响范围广、大型机械进场困难、不扰动其它建筑结构基础等情况有很大的适用性。
水力循环冲吸沉管灌注桩用于高压介质水,通过抽水泵从第一水源处抽水进入管路后再一次进入高压水泵,管路中间设置调节阀,以调节水源供水量。高压水泵产生的高压水由高压水枪产生高压水流,高压水管垂至管桩内距地面20cm开始旋转冲刷土质,管桩缓慢下沉。所产生的泥水由泥浆泵抽出进入泥水分离泵,产生的泥自然沉淀,分离出的水作为循环水源再次使用。成孔后,采用放置预制钢筋笼灌注混凝土的一种地下工程施工工艺[1]。
3水力循环冲吸沉管灌注桩施工操作要点
平整场地:清除杂草、树根,填平场地内坑洼处,排除地面积水,铺筑临时道路。管桩定位:根据交桩记录表在场区内布置平面坐标控制网,复核后无误由监理工程师签字后方可使用。用全站仪等精度高的仪器进行管桩定位后,每个管桩中心插上短钢筋等醒目标志。水带铺设:水带水平铺设时,宜在两侧放置木质护板或者钢管套筒,防止车辆碾坏。垂直铺设时,应紧固在埋设基础后的立柱上用箍带箍紧。泥浆池土方开挖:如果泥浆池开挖后有地下水渗出,则根据情况是否采用边坡喷锚混凝土来加固基坑边坡。确认基坑各项指标符合要求后才可以进行下一道工序施工。设备安装:对于震动大不好固定的设备安装时,需设置支座或混凝土弧形基础[2]。高压泵的出口管路上还应当设置安全阀等保护装置,这样一旦泵的出口通道发生堵塞,就可以打开安全阀卸压。安全阀可以与泵体或泵盖铸成一体,也可以单独装配。对于需要正反转的高压泵,其进出口管路上均需设置安全阀。设备调试:启动设备后,应保持一小时试运行,观察水带与设备接口是否漏水,水压力能否达到规定值,设备是否漏液,有没有非常规的不规律震动等,如果出现上述情况,需停机检修。管桩监测:沉管过程中,时刻注意两侧结构边坡位移情况,如偏移过大,需要停止沉管,对周边构筑物边坡采取处理措施后方可继续施工。管桩监测:启动设备后,应保持一小时试运行,观察水带与设备接口是否漏水,水压力能否达到规定值,设备是否漏液,有没有非常规的不规律震动等,如果出现上述情况,需停机检修。
管桩就位:管桩到达指定高程后,清除桩底沉渣,对管桩封盖处理,监理工程师验收完毕后方可进行下一道工序施工[3]。
4水力循环冲吸沉管灌注桩施工质量控制措施探讨
4.1组织措施
实施性施工组织设计的编制与审核是沉管灌注桩施工前必须要完成的工作。编制时需要对施工现场、地质条件、生产要素、技术资料、经济资料、环保要求等详细调查和核对,重点指出工程的特殊性,主要施工方法,施工中的重要项目、薄弱环节、工期、安全、质量、成本控制的重点等。作为工程实体实施期的组织设计,需要根据工程项目管理办法严格按照程序审批后才能予以实施。
4.2技术措施
对控制网点的测量由2人独立负责进行。在进行测量外业工作时必须依托施工场区的平面控制网进行结构位置的观测,观测需有回路,确保用控制网不同的位置校核结构坐标。外业观测时,平面控制网与结构的坐标位置应由测量人员互换,互相校核。结构放点后,还应用钢尺检查结构边线距离,确认测量数据准确。每一单元结构测量前,需填写测量放样单由监理工程师审核确认,结构测量后,填写测量复核记录[4]。
4.3机械设备的控制
按照工程类型、规模、工程量的程度,选择符合工程需要的机械类型。机械设备进场时,检查是否具有出厂合格证、年检证明,是否满足国家标准对机械设备的规定。坚决禁止不符合国家规定的、淘汰的设备进场施工。操作人员上机作业需持有岗位资格证,这是合理使用机械设备的基础。实行定机、定人、定岗的职责,专人操作,确保施工质量。
4.4材料控制
施工前,制定合理的原材料采购计划,应以工序的衔接、人工、机械设备进场计划相配合。严把材料质量关,材料进场时,由材料人员专门验收,是否有材料产品合格证、标识标牌是否齐全、是否符合国家强制性标准,这是材料用在工程实体上的关键。原材料进场后,不同种类材料分类码放,确保按照材料堆放规程,易污染材料还要制定防污措施。参照工序特点、单元工程衔接制定符合工程需要的材料使用计划,对于易损耗的批量的材料需制定定额调配单。每一种材料出库后需签字确认。单元工程完工后,对于可以循环使用的材料回收入库[5]。
5结语
综上所述,受施工技术、施工管理、工艺应用等方面要素的影响,水力循环冲吸沉管灌注桩施工过程中依旧存在诸多方面的薄弱环节与不足之处,制约着灌注桩整体施工质量的优化提升。因此,技术人员应该从水力循环冲吸沉管灌注桩施工的客观实际需求出发,充分遵循灌注桩基本施工规律,创新施工工艺技术,优化施工工艺流程,切实提高灌注桩施工总体成效,为提高工程实施整体效果奠定坚实基础。
参考文献
[1]张电吉,刘京红,王印.新时期沉管灌注桩施工中的质量问题及处理措施[J].水科学与工程技术,2018(03):198-200.
[2]董齐蕾,吴杰芳.基于信息化教学的《基础工程施工》课程教学设计方案——以"静压沉管灌注桩施工"教学为例[J].长江科学院院报,2018(52):115-118.
[3]徐立新,杨少华.浅谈静压沉管灌注桩施工技术在建筑基础工程中的应用——以某工程为例[J].水利技术监督,2019(10):237-239.
[4]黄宁,李昌彩,张新华.高坝洲水利枢纽二期基坑开挖爆破振动监测及安全控制[J].岩土工程学报,2019,S1:242-244.
[5]曹挺强,夏国春.浅谈高水位复杂地基振动沉管灌注桩常见缺陷及处理措施[J].水科学与工程技术,2019,12(11):132-135.