时间:2024-06-19
(武汉船舶职业技术学院,湖北武汉 430050)
亚洲铝业工业城项目位于广东省肇庆市,工业城表面处理1~5车间工程建设项目为二级建筑,耐火等级为二级,建筑总面积为69272平方米,工程由五间具有独立生产能力的单层钢结构门式钢架厂房组成,跨度为48~90米不等,柱距为6~8米不等,屋面采用0.5毫米厚彩钢板屋面,墙面采用0.5毫米厚820型彩钢板,基础为D480沉管混凝土灌注桩,摩擦端承重型桩,预制混凝土桩尖,桩长6~23米。其中D480沉管灌注桩1652根,承台501个,钢柱501根,砼柱302根,施工工程量大。沉管灌注桩工程施工任务量最大,并制约着上部结构的施工,结合工程实际探索其施工质量控制方法。
灌注桩是直接在所设计的桩位处开口,在孔内浇灌混凝土,加放钢筋笼制成。为了确保桩身质量和承载能力,沉管灌注桩常采用单打法、复打法、反插法等施工工艺。 单打法(又称一次拔管法),是指一次将沉管沉入到设计标高,然后插入钢筋笼,灌注砼;拔管时,先向上提升0.5~1.0米,然后振动5~10秒,再拔管0.5~1.0米,如此反复直至全部拔出。复打法,是指一次将管沉入到设计标高,插钢筋笼,灌注砼,上拨沉管到地面后,再次将沉管下沉沉管到设计标高,或局部进行二次下沉,然后补灌砼,后提升至全部拔出,也就是在同一桩孔内进行两次单打或进行局部复打;施工过程中,必须确保在混凝土初凝之前进行,且前后两次沉管轴线重合。反插法,是指一次将沉管沉入到设计标高,然后插入钢筋笼,灌注砼;钢管提升时,每提升0.5米,再下插0.3米,如此循环直至全部拔出。
与钢筋混凝土预制桩、钻孔灌注桩相比,沉管灌注桩有以下特点:避免了桩尖浮土造成的桩身下沉,持力不足的问题,改善了桩身表面浮浆现象;节省材料;生产效率高,对不同地形适应性强;适合土质疏松、地质状况比较复杂的地区,与另两种施工技术相比适用性更强。
表面处理1~5车间建设工程共有1652根沉管灌注桩,均为摩擦端承型桩,预制混凝土钢桩尖,采用锤击沉管施工。整体施工安排,考虑组织流水作业,依次向后退打。如果群桩或桩的中心距太小(一般以3.5倍桩径为限),影响作业面,则采用跳打。采用跳打方案时,中间空出的桩应该等待相邻桩身混凝土达到设计强度等级的50%之后,方可施工。
土建部分:施工准备→工程测量→挖孔桩桩基施工→承台→独立基础→地坪→电照→收尾。
钢结构部分:钢料计划→钢料招标采购→钢结构加工→半成品运输→钢架安装→檩条安装→屋面板安装→油漆。
锤击沉管灌注桩施工部分流程:锤击沉管打桩机就位→锤击沉管→灌注混凝土→拔管、锤击、灌注混凝土三步同时进行→放钢筋笼→继续灌注混凝土→成桩,具体见图1。
图1 锤击沉管灌注桩施工示意图
锤击沉管灌注桩施工步骤:就位→锤击沉管→开始灌注混凝土→边拔管、边锤击、边继续灌注混凝土→放钢筋笼,继续灌注混凝土→成桩。具体见图2。
图2 锤击沉管灌注桩施工步骤
沉管灌注桩桩身混凝土强度等级为C20,混凝土采用现场搅拌站拌制,要求骨料级配良好且粒径≤30毫米,塌落度控制在80~100毫米。桩配筋:纵筋5φ14,箍筋6@200。
表1 混凝土强度等级及保护层厚度一览表
桩尖沉入标高,直接关乎桩体的承载力,必须确保与设计相符;桩管应垂直套入桩尖,并将垫草绳或麻袋安放在接触处;为保证沉管顺利,须确保桩管与桩尖的轴线重合为一条直线。沉管过程中,沉管内容易灌入地下水或泥浆,影响沉管进程;必须经常性探查沉管内灌入的地下水或泥浆,数量过多,就必须拔出桩管,及时处理,重新安放桩尖后再沉管。锤击不得偏心,在锤击过程中应检查桩尖有无损坏,当遇桩尖损坏或地下障碍物时,应将桩管拔出,待处理后,方可继续施工。在沉管过程中,如水或泥浆有可能进入桩管时,应先在管内灌入高1.5米左右的混凝土封底,才可以开始沉管。沉管全过程必须进行详细记录,尤其是要准确记录总锤击数、每米沉管的锤击数和最后1米的锤击数。最后三阵,每阵十锤的贯入度,十分重要,施工时必须规范控制测量,其值按设计要求及试桩结果确定。
沉管灌注桩作为工程施工中重要的工艺,施工技术与质量,受多种因素影响。实际工程实践中,应兼顾施工的安全性、经济性、可行性,对施工过程进行系统控制,保证每一环节都能够得到有效保障,减少施工中的风险,确保整体质量。
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