微风化花岗岩下旋挖灌注桩施工技术.pdf

施工技术建 筑 技 术 开 发38 Construction TechnologyBuilding Technology Development第50卷第8期2023年8月微风化花岗岩下旋挖灌注桩施工技术赵恒智，赵保同，押腾飞，黄春武，陈 宇（中国建筑第二工程局有限公司华南分公司，广东深圳 518048）摘要 近年来随着房建工程的飞速发展，深基坑工程越来越多，灌注桩凭借其墙身强度高、刚度大、支护稳定性好、变形小、适用性强、组合类型多，作为基坑支护的施工工艺日益成熟。本工程主要探讨在微风化花岗岩地质条件下，旋挖钻孔灌注桩的施工技术及质量控制措施。关键词 深基坑支护；旋挖灌注桩；微风化花岗岩；质量控制措施 中图分类号TU 753.3 文献标志码B 文章编号1001-523X（2023）08-0038-04A BRIEF DISCUSSION ON THE CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF DOWNSPIN CAST-IN-PLACE PILE OF BREEZEIZED GRANITEZhao Heng-zhi，Zhao Bao-tong，Ya Teng-fei，Huang Chun-wu，Chen Yu AbstractIn recent years,with the rapid development of building engineering,there are more and more deep foundation pit projects.With its high wall strength,high stiffness,good supporting stability,small deformation,strong applicability and many combination types,the construction technology of cast-in-place pile as foundation pit support is increasingly mature.This project mainly discusses the construction technology and quality control measures of rotary bored pile under the geological conditions of breezy granite.Keywordsdeep foundation pit support;rotary cast-in-place pile;breezeized granite;quality control measures1 工程概况某项目位于广州市黄埔区规划用地2万m2，总建筑面积15.38万m2，其中地下建筑面积5万m2，地上建筑面积10万m2。由2栋7899 m高厂房、1栋77 m宿舍及裙房、地下三层地下室组成。本工程基坑支护深度为12.2 m，基坑支护周长为555 m，基坑形状为矩形，安全等级为二级，基坑整体设计思路为：采用 1 0001300钻孔灌注桩桩及2/3道锚索支护，7001300旋喷桩桩间止水。灌注桩采用旋挖桩机成桩，桩身混凝土C30，桩长约为11.2 17.83 m，终孔需要满足进入坑底1.5 m且入微风化花岗岩1.5 m。2 地质概况本项目原为采石场，经过石料爆破开采后形成负挖，后再回填整平。根据地面调查及钻探揭露，场区内地层主要为杂填土、素填土和微风化花岗岩。（1）杂填土灰褐、棕黄色，主要由砖块、混凝土等建筑垃圾组成，块径一般520 cm，粘性土含量约30%40%，含少量生活垃圾，堆积时间大于5年，呈稍湿，松 散状。（2）素填土灰褐、棕黄色，主要由粘性土和风化花岗岩组成，局部混多量砂粒及少量碎石，堆积时间大于 5年，呈稍湿，松散状，人工成因。（3）微风化花岗岩麻灰、灰白色，中细粒结构，块状构造，主要矿物成分为石英、长石及少量黑云母，岩芯多呈短长柱状，柱长1035 cm，局部呈块状，块径39 cm，节理裂隙较发育，节理面见绿泥石化，岩质坚硬。TCR=70%98%，平均值为93%，RQD=40%90%，平均值为76%，坚硬程度为坚硬岩，完整程度为较完整，岩体质量指标RQD属较好的。岩体基本质量等级为类。地下水主要为松散岩类孔隙水和块状基岩裂隙水。孔隙水主要贮存于素填土、杂填土中，以潜水形式储存。裂隙水主要贮存于微风化岩体的裂隙中，呈脉状分布，个别节理密集带或构造破碎带构成导水通道。地下水埋深1.307.10 m（平均值4.04 m），高程16.9222.36 m（平均值19.83 m）。3 施工工艺及流程3.1 施工流程施工准备桩位放样移机就位下沉钢护筒钻进成孔收稿日期：20230403作者简介：赵恒智（1996），男，广东信宜人，主要研究方向为建筑工程。39至设计标高（采用泥浆护壁）清孔检查成孔质量下放钢筋笼下导管沉渣厚度复查（若超标二次清孔）水下混凝土浇筑。3.2 施工方法及措施（1）桩位测定。施工前需进行放线定位，使用全站仪，在桩位点打钢筋桩，埋深30 cm，在地面上定位出支护桩中心点，用“十字栓桩法”做好标记，并做好成品保护措施，防止被破坏。项目部测量人员对轴线、桩位进行测量复核，监理、业主单位见证，经复核桩位无误后方可埋设护筒，同时做好复核记录和影像资料留档。（2）埋设钢护筒。1）由于场内主要为回填土和杂填土，采用壁厚为10 mm的钢护筒，本项目支护桩直径为1 m，护筒内径为1.2 m，上部设置2个溢浆孔，并安装2个提升环。钢护筒埋设主要利用旋挖桩机将其垂直压入土中，倾斜率应1%，同时护筒顶部应高出地面200300 mm，并采用钢板或角钢进行加固，护筒中心与桩位中心的偏差50 mm。2）每桩开钻前均由孔口地面下长度不少于3 m的钢护筒进行定位，受到当下部土质十分软弱容易造成塌孔，采用旋挖工艺将钢护筒加长下至稳定土层或到达岩面。3）桩机施工时如定位钢护筒的长度在4 以内的可直接用桩机下管，护筒长度超过4 m时采用振动锤振动沉管。（3）泥浆护壁。泥浆制配选用水化性能好、造浆率高、成浆快、含砂量少的膨润土或粘土为宜，水膨润土纯碱的比例一般为100201。开孔时泥浆比重应控制在1.151.3，在较为松散容易塌孔的土层中成孔过程中，泥浆比重应加大至1.351.5，当成孔至较为稳定土层或完整岩层时应注入清水，以原土造浆护壁，泥浆比重应控制在1.11.3。在施工过程中应保持泥浆的稠度和比重，做好过滤处理，泥浆性能指标及测定方法见表1。表1 泥浆性能指标及测定方法序号项目性能指标测定方法1相对密度开孔时1.151.3相对密度计易塌孔处1.351.5稳定土层或完整岩层1.11.32粘度1828 s500 cc/700 cc漏斗法3含砂率不大于4含砂率计4胶体率不小于95静止澄清（4）旋挖桩机定位。旋挖桩机就位前，要先检查机械性能状态、配套设备等，确保正常无误后方可就位。旋挖桩机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操纵室内有仪表，能准确显示各种读数，输入各项数据后，当钻头对准十字中心线时，各项数据即可锁定，无需再做其他调整。待旋挖桩机就位后，钻头中心与桩位中心点应准确对正，误差控制应20 mm。（5）旋挖钻进成孔施工。1）场内地质条件主要为微风化花岗岩，岩石较硬，为确保施工效率，采用XR360D旋挖桩机进行 成孔。2）施工前必须检查钻头的情况：如钻头直径、钻头磨损、钻头类型等；在土层施工时采用平底钻头，遇岩时采用筒式钻头，以保证施工速度。3）应先进行旋挖钻孔灌注桩的试桩，按设计图纸上参数进行施工，成孔过程中根据实际情况及时调整，并记录相关各种数据，如钻杆节数、钻进速度、钻进深度、地质情况及特征、钻头磨损情况、地下障碍物、泥浆比重、是否出现塌孔情况等，以为后续施工做好准备。4）旋挖桩机在钻孔过程中，应根据试桩记录的地质情况控制进尺速度：在土层钻进时应先慢后快，后逐步加快钻进速度，及时根据钻进情况加大泥浆比重和粘度，防止土层钻进时塌孔，同时要减小每个钻进回次的进尺量，以保证孔壁稳定；当土层变为微风化花岗岩地层时，要减速慢进，同时起钻更换专用的合金牙轮钻头，并及时减少泥浆比重和粘度，减少泥浆用量。遇到易缩径地层时，应适当增加扫孔次数。5）旋挖桩机就位时，地基基础必须平整、坚硬，桩机必须保持平稳、稳固、不发生倾斜。同时为准确控制孔深，除了观看自动深度记录仪，还需使用钢丝测绳进行复测，并在施工过程中应做好观测和 记录。6）在钻进过程中应随时检查钻杆垂直度，确保孔壁垂直，同时必须控制钻头在孔内的升降速度，防止因钻头升降带出的浆液对孔壁冲刷及负压而导致 塌方。7）成孔过程应尽量不间断，不得中途无故停钻。钻进达到终孔条件后即可停钻，注意保持孔内泥浆，维持好浆面的高程，以确保孔壁的稳定性。（6）成孔检查。成孔达到设计标高后，对孔径、孔深、孔壁、垂施工技术建 筑 技 术 开 发40 Construction TechnologyBuilding Technology Development第50卷第8期2023年8月直度、沉渣等各项数据进行检查，要求桩底沉渣厚度不得大于200 mm。（7）清孔。采用二次清孔技术，在下完钢筋笼后如果沉渣大于200 mm时，需要进行清孔。由于旋挖桩机的沉渣可直接用筒钻进行提取，可仅用静态泥浆护壁，减少了泥浆用量，清孔工作较为简单。通常在钻到设计标高后，采用换浆方式进行清孔，清孔后要求孔内排出或抽出的泥浆手摸无23 mm颗粒，泥浆比重1.11.20，含沙率小于2，粘度在1720 s，检验合格后方可下钢筋笼和导管。（8）钢筋笼制作安装。受到终孔双控条件影响，钢筋笼长度需要根据现场实际施工长度，配筋则按设计图纸设计要求进行加工，钢筋焊接、绑扎符合施工规范要求。用50 t 起重机安放钢筋笼时应对准孔位，按设计深度进行安装，及时固定位置，并采取措施以保证钢筋保护层厚度。（9）水下混凝土浇筑。1）水下混凝土材料选择与配合比要求。本工程采用商品水下混凝土，标号为C30，混凝土的坍落度为180220，含砂率达到40%45%。2）水下混凝土浇筑。本工程灌注桩直径为1 m，采用直径219 mm的导管，其最底一节长45。安装导管前应先检查接头有无漏水、导管长度是否合理，检查无问题后方可下孔，下入长度控制在管底距孔底3040 cm。开始浇筑前，应先配制0.3 m3流动性较好的水泥砂浆倾倒入导管。浇筑过程应连续进行，不得间断，应尽量缩短浇筑时间。在浇筑过程中，导管提升速度不得过快过猛，以防拖带表层混凝土导致泥渣和浮浆的侵入、碰撞钢筋笼导致偏位等。为保证灌注桩的桩顶质量，要进行混凝土超灌，超灌量按设计要求0.5 m，下道工序施工时将其凿除即可，如图1所示。水下混凝土浇筑过程为钢筋笼吊起后，放入钻孔中，并按设计标高固定在孔口。下设导管，沉渣验收后放入隔水塞，等待灌注。混凝土罐车出料口对准小料斗，进行混凝土初灌。初灌后连续灌注混凝土，并按要求测量混凝土面，拆除导管。混凝土灌至设计高度后拆除导管，拔出护筒。4 质量管控措施（1）出现塌孔现象。?300500 （a）（b）?1.5?1.5?（c）（d）?（e）图1 水下混凝土浇筑过程示意（a）钢筋笼吊放；（b）置入隔水塞；（c）混凝土浇筑；（d）混凝土灌注；（e）护筒起拔在钻进过程中，若发现排出的泥浆中不断冒气泡，或泥浆突然漏失，则孔壁出现坍塌迹象。造成原因：1）土层层会引起孔壁坍塌。2）钻孔时相邻同时施工的钻孔间距过小造成坍塌。3）遇到较为破碎微风化花岗岩或存在夹层的岩层也会导致 塌孔。防治措施：1）在松散、地质差的土层中，应加长护筒，用粘土密实填封护筒四周，同时提高泥浆的比重和粘度，保持泥浆水位高于地下水位。2）当桩孔净间距过小时，应采取间隔跳孔施工，防止孔内串孔，并应控制同时钻进的相邻钻孔间距，最小间距应不小于5倍桩径。3）遇到较为破碎岩层时，采用黄泥进行封堵裂隙，稍微调大泥浆比重进行护壁，再继续往下缓慢钻进开挖。4）在吊装钢筋笼时，应在钢筋笼的顶端设置24个起吊点，保证起吊时不变形，吊放钢筋笼入孔时要对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，入 41T构转体梁菱形挂篮施工关键技术及受力分析张宝华1，李 辉2（1.济青高速铁路有限公司，济南 250000；2.山东大学，济南 250100）摘要 悬臂浇筑法是连续梁桥常用的施工方法之一，其主要施工设备为一对可移动的挂篮，通过在梁段上移动进行绑扎钢筋、浇筑混凝土等施工。基于潍烟左线T构转体梁菱形挂篮施工，阐述了悬臂浇筑法施工的工艺流程，对本工程中的挂篮设计以及施工流程中的关键技术进行了介绍，并通过数值模拟分析了施工过程的荷载与其对应的强度，结果表明本工程中挂篮施工安全性满足要求，其工艺合理。关键词 T构转体梁；挂篮施工；荷载组合 中图分类号TU 362 文献标志码A 文章编号1001-523X（2023）08-0041-03KEY TECHNOLOGY AND FORCE ANALYSIS OF DIAMOND HANGING BASKET CONSTRUCTION OF T-SHAPED ROTATING BEAMZhang Bao-hua，Li Hui AbstractCantilever casting method is one of the common construction methods of continuous beam bridge.Its main construction equipment is a pair of movable hanging basket,which binds the steel bar and pours the concrete by moving on the beam section.Based on the construction,this paper expounds the construction process of cantilever casting method,introduces the key technologies in the design and the construction process of this project,and analyzes the construction load and its corresponding strength through numerical simulation.The results show that the hanging basket construction safety meets the requirements and has a reasonable process.KeywordsT structure rotating beam;hanging basket construction;load combination近年来，随着我国基础设施的快速发展，各种结构的桥梁等应运而生。其中，混凝土连续梁桥已成为我国桥梁工程的主要应用结构之一12，与此同时，悬臂浇筑法是混凝土连续梁桥最常用的施工方 法3。因其施工成本低、移位方便，故其在施工过程中的优势显著。悬臂浇筑相对于脚手架施工来说，优势明显的。因此众多学者进行了相关研究，黄佩4计收稿日期：20230316作者简介：张宝华（1980），男，山东淄博人，高级工程师，主要研究方向为高速铁路建设管理。孔后应徐徐下放，不得左右旋转，严禁高提猛落和强制下入，尽可能缩短钢筋笼下放时间。（2）桩底沉渣过多。造成原因：1）清孔不干净，没有二次清孔。2）泥浆比重过小或性能差导致悬浮物沉淀快。3）钢筋笼在吊放过程中未对准孔位或放入过猛导致碰撞孔壁，使孔壁土体坍塌，落入孔底。4）二次或多次清孔后，待灌时间过长，导致泥浆发生沉淀，沉积 过多。防治措施：1）成孔后，采用筒钻进行第一次清孔，若不达标则再使用捞渣桶进行清孔。2）配备性能较好的泥浆，并及时检测、调整泥浆比重和粘度，一般比重为1.21.3。3）钢筋笼吊放时，应对准孔位，垂直慢放轻放，避免碰撞孔壁。4）下放钢筋笼后，再次检查沉渣量，如沉渣量超过200 mm，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆及沉渣厚度均符合规范要求。（3）钢筋笼上浮下沉。造成原因：钢筋笼下放至孔底时，混凝土灌注速度过快导致钢筋笼上浮。接触地面面积小，钢筋笼、导管重量大，压在平台上，导致钢筋笼下沉。防治措施：灌注桩到笼底时放慢灌注速度。增大与地面接触面积。5 结束语旋挖钻孔灌注桩工艺在微风化花岗岩地质条件下，可通过更换不同类型钻头、调配合适比重泥浆护壁，提高施工速度，在本项目在实施过程中取得较好效益，但在施工过程中需要做好质量通病的防治，从而达到进度和质量双赢的目的。参考文献1 基坑支护技术规程:JGJ 1202012S.2 建筑工程施工质量验收统一标准:GB 503002013S.