中国水利水电第十工程局有限公司 四川成都 610072
摘要:三轴搅拌桩已越来越广泛地应用在各种建筑工程建设中,本文结合佛山泛澋公馆商品住宅项目基坑支护工程实践,对三轴搅拌桩的施工工艺内容和施工技术要求进行阐述,同时也对三轴搅拌桩在现场施工过程中如何控制质量进行研究和探讨。
关键词:三轴搅拌桩;施工过程管理;质量控制
1引言
三轴搅拌桩具有施工工效高,止水效果好等优点,近年来在基坑支护施工中应用较为广泛,但在实际施工中仍然存在很多问题,比如三轴搅拌桩具有隐蔽性、施工任务量较大,工序控制要点较多等特点,为了提高三轴搅拌桩的施工质量,有必要在施工的各个阶段严格控制质量,从而为整个工程的施工质量打下坚实的基础。
2三轴搅拌桩概述
三轴搅拌桩主要是利用水泥作为固化剂,施工时采用特质的搅拌机械,其搅拌均匀性及搭接质量较双轴有显著提高,三轴搅拌桩机在向设计深度钻进时,桩机外侧两轴同向旋转喷射水泥浆与地基深层土体搅拌在一起,同时中轴逆向旋转在高压系统作用下,喷射高压气体使土体与水泥浆之间搅拌得更加均匀,从而形成具有一定强度的水泥圆柱体,三轴搅拌桩作为复合地基时能显著地提高其竖向承载力,同时作为基坑支护止水帷幕能有效地防止周围水渗入基坑,保证地下施工的安全。
3项目概况
本项目为佛山电建泛澋公馆商品住宅项目,其结构为钢筋混凝土框架剪力墙,项目占地面积36745㎡,基坑开挖面积31960㎡,总建筑面积为195372㎡,2~13号楼为31层住宅,1号楼为17层商业住宅。
由于项目场地三面环水,地下水含量较为丰富,基坑支护设计仅采用三轴搅拌桩作为基坑止水帷幕,三轴搅拌桩的成桩质量直接影响整个基坑工程的稳定性,因此加强对三轴搅拌桩施工各阶段的质量控制尤为重要。
4三轴搅拌桩施工和质量控制
4.1三轴搅拌桩施工工艺
根据设计及规范要求,三轴搅拌桩在开始正式施工前应先进行工艺性成桩试验且不少于2幅,以确定三轴搅拌桩机在此地质条件下的钻进速度、提升速度、喷浆量等相关参数,达到设计龄期后进行工艺性试桩检测,其成桩质量满足设计要求后才能开始大面积施工。
(1)施工现场准备
在进行三轴搅拌桩正式施工前,根据现场场地条件需要对施工主道路及施工场地进行修整,土质较差的可换填砖渣或铺设钢板,对三轴搅拌桩机及供电设备进行调试,并且预先准备一台柴油发电机,用以预防各种突发情况导致的停电,保障三轴搅拌桩的搭接质量。
(2)桩位测量放线
根据基坑支护设计图纸进行测量放线,放线前需根据建设单位提供的坐标及高程基准点进行校准,放样完成后做好固定标记,并做好保护防止被破坏。测量所得数据需形成技术复核单并报送监理单位(业主)审核签字、盖章,作为验收依据。
(3)沟槽开挖
根据基坑支护设计图纸三轴搅拌桩尺寸,沿三轴搅拌桩中心线采用挖机开挖沟槽,并及时将开挖出的余土清理干净,做好安全文明施工,若地下存在地下障碍且埋置深度较深无法完全清理干净影响三轴搅拌桩正常施工的需及时通知监理单位及建设单位现场确定并报设计单位,经设计单位给出意见后按设计意见进行施工。
(4)三轴搅拌桩的三桩中心孔定位
根据三轴搅拌桩三桩之间间距,在平行于三轴搅拌桩桩位中心线外侧1m位置放置定位线,并在定位线上标识出三桩位置进行施工。
(5)施工过程
①三轴搅拌桩机进行定位。钻机就位前,要仔细观察周边情况,如过存在障碍物需要及时清理,钻机定位结束后要进行复核,发现存在偏差要及时调整同时为确保三轴搅拌桩机在施工过程中钻杆垂直度,采用经纬仪和线锤对三轴搅拌桩搅拌轴的纵向和横向位置进行校正。
②在进行施工时,为保证三轴搅拌桩桩体搭接质量通常采用跳槽式双孔复搅式施工顺序进行,通过施工过程中三轴搅拌桩的重复套打,以保证桩体垂直度及防渗性满足设计要求。
③搅拌速度的控制。根据设计图纸及规范要求,三轴搅拌桩搅拌下沉速度控制在1.0m/min~1.5m/min,喷浆提升速度控制在0.8m/min以内,并应保持匀速下沉或提升,出浆口压力宜控制在0.4Mpa~0.6Mpa范围之间且尽量使出浆速度与提升速度一致。
4.2三轴搅拌桩质量控制
(1)三轴搅拌桩垂直度控制
三轴搅拌桩垂直度偏差应≤1/250左右,垂直度是否满足要求直接影响三轴搅拌桩的搭接长度及渗水性,桩位偏差≤50mm,桩径不得小于设计桩径。在钻孔之前需对三轴搅拌桩机机架调整至水平,同时采用经纬仪及线锤对搅拌轴纵向和横向进行垂直度校正,确认无误后方可开始施工,搅拌轴的垂直度应随钻随测,使其始终保持垂直状态。
(2)搅拌下沉及提升速度控制
三轴搅拌桩施工应按设计要求采用"两喷两搅"工艺,且桩机向下搅拌及提升过程中应控制钻杆匀速转动,匀速向下钻进,当钻杆深度达到设计孔深要求时,控制搅拌桩机继续在桩底匀速喷浆搅拌20~30S,当钻头提升至设计桩顶标高时,继续在桩顶标高以上50cm喷浆搅拌20~30S,确保桩头搅拌均匀。
(3)桩体强度均匀控制
①注浆施工过程中,严禁出现断浆或输浆管堵塞的情况,应保证注浆的连续性,若出现特殊情况导致注浆中断的应及时对输浆管进行清洗,待恢复后将钻杆由停钻位置向下继续钻进50cm后重新向上喷浆提升。
②三轴搅拌桩施工过程中应严格控制桩身搭接质量,桩体搭接长度不得低于设计桩长且三轴搅拌桩必须在水泥浆与土体初凝前连续施工,但在现场实际施工过程中由于地下存在许多不确定性,难免会造成三轴搅拌桩施工中断时间超过24小时而形成施工冷缝,如停电、遇地下管线、地下障碍物等,在遇特殊情况导致三轴搅拌桩施工中断的应及时通知监理单位及建设单位现场确认并报设计单位出具补桩意见,常规补桩措施是在冷缝外侧搭接补桩。
(4)桩长控制
三轴搅拌桩机进场后在钻杆组装前需根据设计钻孔深度对钻杆进行标识,保证钻孔深度不得小于设计孔深,如出现深度标识被遮挡需及时重新做新标识。
(5)水泥浆质量控制
①根据设计要求进场试验合格的P.042.5水泥,同时水泥原材应符合国家及地方相关法律、规范要求,每进场的一批水泥原材必须要求供应商提供出厂质量证明书,收货时应对其品种、标号、生产日期进行验收并组织监理单位按规范抽样复检,复检合格后方可投入使用。
②水作为水泥固化剂的运输载体,三轴搅拌桩用水主要考虑使用自来水,并且使用前必须做用水质量及腐蚀性检测,检测合格后方可投入使用。
③三轴搅拌桩水泥浆配置应设置专门的制浆处,水灰比按设计要求严格进行配置且不得随意更改水灰比,在制浆处需配备多个桶,每桶水泥浆的配制应以体积比的方式注入清水、水泥及外加剂,配备完成后倒入泥浆池中,充分搅拌均匀方可使用。一般在施工现场可在制浆站放置一支比重计以便随时测量浆体比重,确保水泥浆液浓度满足设计要求。
(6)桩径大小控制
三轴搅拌桩机正式施工前需提前对搅拌头直径进行测量,同时在施工过程中也要定期对搅拌头磨损情况进行检查,通常情况要求搅拌头磨损直径偏差不能超过10cm,磨损超限后应及时进行补焊,保证三轴搅拌桩桩体直径符合设计要求。
(7)成桩检测
三轴搅拌桩达到设计强度或临期达到28天后需进行抽芯检查,检测桩数不得小于总桩数的1%,且不得少于5根。经检测16根芯样其连续性、均匀性、完整性机28天无侧限抗压强度标准值皆符合设计及规范标准要求。
5结束语
经工程实践证明,三轴搅拌桩在基坑支护工程中有着较大的技术优势,特别是在地下水含量丰富的条件下其止水能力及造价优势更为明显,通过对三轴搅拌桩施工各阶段质量控制,能有效的保证桩身及搭接质量,在降低工程造价的前提下也保证了整个工程的稳定性,提高了施工进度,取得了良好的社会经济效益。
参考文献:
[1]建筑地基基础工程施工规范[S].(GB51004-2015).
[2]建筑基坑支护技术规程[S].(JGJ120-2012).
[3]苏剑山,林振峰,陈辉安.探析三轴搅拌桩质量控制[J].建材与装饰,2016,02:218-219.
[4]何永钦.三轴搅拌桩施工工艺与质量控制探析[J].安全质量,2016,04:1197-1199.
[5]杨飞.三轴深层搅拌桩施工工艺及质量控制分析[J].现代商贸工业,2010,07:289-290.
作者简介:
梁叶(1991-),女,四川成都人,助理工程师,长期从事房屋建筑工程施工与技术管理工作;
蒋卓正(1995-),男,四川成都人,助理工程师,长期从事房屋建筑基础施工及技术管理工作。