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1、软土地基灌注桩接桩技术适用于软土地质灌注桩接桩的基础工程,尤其适用于以流塑淤泥层为主的灌注桩接桩的基础工程。昆明机场职工出勤楼项目施工中,采用双夹具振动桩锤沉压工具式钢管护壁+旋喷桩固化稳定护壁的方法,通过人工挖孔方式一次性开挖至原桩顶面,人工结合机械处理原桩顶浮浆,原位接长钢筋笼,采用插入式振动器振捣连续灌注施工桩身混凝土,实现了软土地质灌注桩基接桩的施工,解决了流塑、淤泥地质条件下灌注桩接桩成孔难等问题,与传统施工工艺相比,操作简单,更易保障施工质量,且造价更低。1、工程概况昆明机场职工出勤楼为EPC项目,位于昆明长水国际机场南工作区B-O1-06-01号地块。总规划用地面积1.25万肝,
2、总建筑面积4.56万肝;包括机场员工出勤楼及相关配套设施,高层民用建筑(非住宅类居住建筑),其中1号楼高43.4m;2号楼13层,高49.9m;地下2层。对部分软土地基,采用双夹具振动桩锤沉压工具式钢管护壁+旋喷桩固化稳定护壁的施工技术,从技术可行性、质量、安全、工期、成本等方面论证,在确保安全、高质的前提下,达到节约工期、降低成本的目的。2、软土地基灌注桩接桩技术工艺流程软土地基灌注桩接桩工艺流程为:放线定位一沉压钢管护筒一旋喷桩固化稳定层施工一方施工一桩头处理一钢筋笼接长施工一桩身混凝土浇筑一拔出钢管护筒一桩检测验收。3、操作要点按业主提供的基准点,复核引测桩基准点,进行定位放线,弹出墨线
3、并用点位钢筋对桩位做标记。3.2 沉压钢管护筒确定钢管护筒的规格。考虑原钻孔灌注桩施工过程的扩孔充盈系数,其实际成桩直径将扩大,施工的垂直度偏差按1/100设计。软土地基中灌注桩径按扩大1m考虑,钢护筒可将断桩套入护筒,满足工程要求。钢护筒采用Q235钢板制作,长度超过原桩顶面标高以下15mo若钢护筒直径超过12m,需在护筒内部采用25b槽钢加劲,4个加劲槽钢采用正交十字分布,如图1所示。沉压钢管护筒时采用十字交叉法进行定位,以中心交点校正护筒,以桩径外扩2030Cm为基准画圆做边界开挖至素士。使用120型双夹具振动桩锤沉压钢管至原桩顶面以下15m,钢护筒口应高出基准地坪10cm0允许偏差值应
4、符合规范要求,一般以护筒中心线与桩位中心偏差不大于20mm为宜。在钢管护筒施工完成后,为减小土压力对钢护筒的影响并确保作业人员安全,防止地下水对施工的影响,在钢护筒外围施工3排高压旋喷桩。采用单管旋喷桩形式在护筒外围形成稳定层。桩径600mm,桩中距450mm,桩间相互搭接150mm。最内排旋喷桩心距离钢护筒800mm,由内向外。施工工序如图2所ZjXo3.43.5 土方开挖高压旋喷桩施工完成后,即一次性开挖至原灌注桩顶面标高位置。先挖中间,再挖周边,人工使用铁锹,分层进行开挖,遇岩石时采用机械设备辅助,使用卷扬机出土后运输至弃土场,挖至原灌注桩顶面高度时,即可开始清理坑底。开挖前需充分利用降
5、水井降水,土方开挖过程中安置潜水泵进行排水,保证坑内无积水。3.6 桩头处理待坑底无积水后,凿出桩头超灌混凝土,使用风镐破除表面混凝土,冲洗清理保证桩头干净,无尘土、碎磴等,将弃土砧装入吊篮,利用单轨吊车运到地面。3.7 钢筋笼接长将桩头超灌的混凝土凿除清理干净后,调直原桩的钢筋。对无法调直或折断的钢筋采用植筋工艺,确保桩身主筋均匀布置,桩身钢筋接长使用搭接连接。按图纸在己安装的竖向钢筋上用粉笔划分箍筋间距线,按间距线由下至上绑扎箍筋。3. 7桩身混凝土浇筑采用预拌混凝土,坍落度控制在10020mm,个混凝土强度等级比原设计强度等级提高一级,将孔底积水抽干,干燥后浇筑混凝土。混凝土应分层连续浇
6、筑,保证在每层混凝土初凝前浇筑下层混凝土,分层厚度控制在11.5m,超灌高度控制在0.8.0m0混凝土初凝前抹平压光,加强振捣控制收缩裂缝,表面浮浆应及时剔除干净,以保证和上部承台连接可靠。混凝土应密实,使用插入式振捣棒振捣,控制振捣质量,避免发生过震、漏震和欠震的情况。3.8 拔出钢管护筒灌注桩混凝土浇筑完成后,使用双夹具振动桩锤拔出钢管护筒。3.9 检测验收按规范要求进行同条件试件养护,按一桩一表的方式做施工记录并整理成册。桩强度达到28t后,采用钻芯法对桩的承载力和完整性按比例抽检。4、经济效益采用上述技术,解决了软土地基中灌注桩无法直接使用常规的人工挖孔接桩的难题,比采用先固化软土层后
7、再进行成孔施工的成本低。采用周转式钢护筒,降低了因桩孔暴露而产生的塌孔风险。本技术工效高、劳动强度低,安全可靠,可提高软土地基中灌注桩接桩的速度,确保灌注桩接桩的整体质量,经济效益较好。以机场出勤楼项目为例,该工程基础采用大直径灌注桩,A、B塔楼2400,2600和2800的桩共66根,其余235根1400至2200,工程量大、工期紧。2600工程桩施工完成15根后,业主单位下发设计变更,地下室由五层变更为四层,坑底标高由-23.70Om变更为-19.000m,导致桩顶标高不符,有9根工程桩需进行接桩处理。4. 1工期效益若采用传统工艺需整个软土层先用旋喷桩固化,需待28d达到设计强度后才能进
8、行接桩施工,而采用本法钢护筒沉压只需1个工作班就能完成,再施工3排高压旋喷桩后就可挖一次性土方到原桩顶标高,大大节省了工期。4.2经济效益(1)采用本工法的成本:3排桩径600、桩中距450mm、桩间相互搭接15Omm的旋喷桩止水帷幕,高压旋喷桩空桩15元/m,实桩30元/m,3排桩共128根,每根桩长6.3m,成本24192元。采用120型双夹具振动桩锤的机械费为2.8万元/月,本项目9根桩使用120型双夹具振动桩锤,按一个月租金计,平均每根桩成本为3II1II元。直径3.6m,厚16mm钢护筒的加工成本11139.98元;由于9根桩周转使用一个钢护筒,平均每一根桩的钢护筒成本为1237.7
9、8元;人工挖土费用9089.63元,故本工程每根桩的成本为37630.52元。(2)采用旋喷桩先进行固化软土层后,再进行人工挖孔桩施工的成本核算:按旋喷桩直径超过工程桩外径3m考虑,2600工程桩外围的旋喷桩6排341根,每根桩成本费用共计31243.77元,合计成本为95692.77元。两者相比较,每根接桩产生的效益是为58062.25元。综上所述,9根桩工程桩接桩产生经济效益(未考虑工期成本)合计约52.26万元。5、安全控制5. 1临时用电安全措施(1)做好用电设置。现场临时用电采用TN-S配电系统,设置总配电箱,下设二级配电箱,三级配电箱,配电箱设置总开关照明与动力用电分开设置,做到“
10、一机一闸一漏电保护器”。(2)控制电缆线敷设。电缆线和支线应做架空设置,严禁拖地,架空端采用绝缘子,严禁与金属线绑扎。(3)漏电开关动作保护电流应不大于130mA,接地电阻值不大于4Q。5.2其他安全措施(1)挖孔作业人员应有丰富的井下作业经验,提前做好体检,确保身体健康。(2)做好技术准备,研读地勘报告,详细了解地质资料,完成施工所需设备、装置、工具等准备。(3)建立健全安全生产组织责任,完善安全生产制度。(4)设置专职安全员,确保现场施工安全生产有序开展。(5)在桩孔孔口做围栏围护。一般孔的深度大于4m,在距井底23m位置设置钢筋保护笼,以防坠落。(6)现场应采用绝缘良好的电源和照明设备,
11、确保雨天或水浸时不发生漏电事故,井下照明应采用12V安全照明。(7)深度超过10m的井下作业应提前检测有毒有害气体,确认安全后方可开始作业。(8)采用双耳圆形吊筐,上料不宜过满,一般按总体积的90%控制。起升过程须保证双耳吊重,禁止单耳吊重,起吊前应确保井下无人。(9)作业人员必须保证安全防护用品配备和穿戴到位。按操作规范进行作业,井下有人作业时须配备专人在井上监督防护。(10)加强通风,若自然通风不能满足需求,需采用通风设备进行强制通风,井深超过IOm每天至少通风2次。(11)保持井上井下联络,施工作业人员配备通信联络设备。每间隔15min喊话或联络1次。发现异常情况,井上监督人员应即时采取
12、措施协助井下作业人员撤离,并及时启动应急响应。(12)做好机电设备的日常检查和维护,提升设备每日使用前检查制动良好与否,设备能否正常启动,有无磨损等。遇问题须及时报告专业人员进行维修,完成后才能投入使用。(13)为确保井内不发生坠物,井口2m范围内不得堆放物品,巡检人员发现违规现象应组织人员进行清理。(14)由于接桩钢筋在孔内绑扎,故须上下配合,以免发生安全事故。(15)浇筑混凝土人员下井后,应随时注意井下情况,确保人员安全。6、结束语昆明机场职工出勤楼桩基施工中,采用软土地基灌注桩快速接桩工法,解决了灌注桩在软土地基中无法直接采用常规的人工挖孔桩接桩的难题,降低了因桩孔暴露易导致的塌孔风险。该工法工效高、劳动强度低,安全可靠,可大幅提高软土地基中灌注桩接桩的施工进度,保证灌注桩接桩质量,取得了较好的经济效益和社会效益。