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閱讀 2430 次 淺談灌注樁反循環在超高層中的應用

摘要:本文主要圍繞灌注樁反循環工藝在超高層中的應用,詳細對施工部署及機械選型使用進行分析、總結,為解決孔底沉渣和孔壁泥皮過厚往往導致承載力折減,工程技術人員經過總結、探索,積極研究推廣鉆孔反循環制樁工藝。泵吸反循環是通過砂石泵的抽吸作用,在鉆桿內腔形成負壓,在孔內液柱和大氣壓的作用下,孔壁與環狀空間的沖洗液流向孔底,將鉆頭切削下來的鉆渣帶進鉆桿內腔,再經過砂石泵排至地面沉淀池內;沉淀鉆渣后,沖洗液流向孔內,形成反循環。...

 淺談灌注樁反循環在超高層中的應用

段  康

(陜西建工集團總公司  710003  西安)

    隨著高層建筑的發展,鉆孔灌注樁現在被廣泛地應用于高層及超高層建筑、公路橋梁等工程的基礎工程。本文主要討論反循環鉆孔灌注樁在超高層中的應用。

    為解決孔底沉渣和孔壁泥皮過厚往往導致承載力折減,工程技術人員經過總結、探索,積極研究推廣鉆孔反循環制樁工藝。泵吸反循環是通過砂石泵的抽吸作用,在鉆桿內腔形成負壓,在孔內液柱和大氣壓的作用下,孔壁與環狀空間的沖洗液流向孔底,將鉆頭切削下來的鉆渣帶進鉆桿內腔,再經過砂石泵排至地面沉淀池內;沉淀鉆渣后,沖洗液流向孔內,形成反循環。反循環沖洗液攜帶鉆渣后迅速進入過水斷面較小的鉆桿內腔,可以獲得較高上返速度。對生產進度及成孔質量都是一個最佳的選擇,在現今然而這僅僅是在施工部署及機械選型理想狀態下的效果;尤其是在超高層施工過程中,超高層在樁基施工過程中一般具備場地小、樁徑大、樁長等特點,以下就以延長石油科研中心施工為例圍繞現場布置、機械選型進行分析討論。

    延長石油科研中心樁基工程位于西安市高新區唐延路與科技八路交匯處東北角、主樓建筑總高度217.3m,工程采用總承包管理模式,塔樓樁基工程采用反循環鉆機成孔泥漿護壁鋼筋砼灌注樁,后壓漿工藝,樁徑800mm,設計有效樁長50.1m,設計試樁26根(砼強度C60);檢測試樁5根,檢測錨樁16根,工程樁累計423根(試錨樁均做工程樁使用),砼強度等級:C55.主樓開挖至工程樁施工設計標高時施工作業面僅有6000余平米,同時要采用反循環施工完成423根樁,無形增加了施工難度;以下是具體施工部署及遇到的問題:

    一、現場施工部署:

    1、泥漿池:選點及使用是反循環施工難點同時也是重點,超高層一般設計樁位比較密集,在此項超高層中樁位凈間距僅有1.6m;泥漿池部位要考慮兩點:第一就是選位,選在核心筒樁中心區域優勢較為明顯能向周邊敷設樁位較多,但同時開挖的地方往往會占據中心樁位無形造成二次回填,如回填稍有不密實會造成樁頂區域竄孔;延長石油項目共布設7個泥漿池分別布置在邊樁與核心樁之間(無樁位的區域),節省了二次回填。第二是泥漿池個數及大小;

    2、導流槽:如何規劃倒流槽,在反循環施工過程中行業普遍分為明槽和暗槽兩種,暗槽就是在前期提前對導流槽進行規劃,用砌體作出明溝上面加蓋板;其優勢是在施工過程中施工道路不會因導流槽規劃不合理而受阻,缺點也比較明顯在施工中要定期對導流槽的泥漿進行清理、增加施工成本;明槽在現場實際運用中較為普遍,其優勢在于作業過程中開挖方便、靈活性強、成本低,而在布設完成后因為明槽無蓋板,將局部區域道路切斷不便于現場生產安排;

    在經過此工程后,總結了以下幾點規避明槽較為明顯的缺點:

   (1)工程前期確定好施工思路(打樁順序、泥漿池布設)不能輕易更改;

   (2)根據泥漿池的位置及樁位圖設定主要導流槽線路及分支線路;

   (3)結合現場平面布置在道路與導流槽交匯處鋪設一定的預制混凝土板(以通過車輛為宜)。

    3、泥漿的轉運堆放:

    泥漿的堆放周轉速度直接影響全場生產布置情況,所以在前期需存分考慮機械設備及堆放場地、周轉周期等。

二、機械設備的選型及使用:

   (一)原A/CT-200S與BZCDF150設備技術參數對比:  

 

   (二)A/CT-200S現場實施情況分析:

    1、工作環境:

    施工場地狹小是超高層施工過程中最顯著的特征,延長超高層項目基坑面積約6000余方、設計有效樁長50.1m、工程樁449根;

    2、設備數量及使用率:

    左右時電動機死機、停轉頻率加大,致使日使用率大大降低;第三種反循環工藝的特點所致,因為泥漿池循環水在混凝土澆筑過程中要求水位低于井口水位以便井內泥漿順利排出,所以在混凝土澆筑過程中泥漿池不能供給另外一口樁孔。根據現場實際情況,在生產安排過程中設定8臺車載式反循環鉆機。但在施工過程中因以下三種原因導致使用率大打折扣:第一種就是在前期施工時可將8臺設備全線投入,而在施工中期及后期由于場地面積逐漸變小其中有50%的設備停滯;第二種就是A/CT-200S車載反循環鉆機老化嚴重,原設計動力扭矩1800KN/m但在現場實際施工過程深度至45m。                

 

 反循環施工降效比例圖

    3、成孔量:

    據統計A/CT-200S車載反循環鉆機平均日產量8根,而計劃日產量12根;其中機械設備停機、維修占據降效影響率的50%。

    4、改進辦法及措施:

   (1)在施工深度超過50m、直徑超過900mm時選用機械設備時,根據施工總體計劃適度加大設備性能參數;

   (2)A/CT-200S對于老化設備現場直接要求退場更換新型設備;

   (3)在設備選型尺寸上以便捷為佳,擴大在狹小場地施工的自由度。

    三、文明施工管理

    近年來樁基工程發包模式以建設方直接發包較多,招投標過程中文明工地措施費有限(總造價價原因),現場平面布置缺少統一布置、統籌安排,致使樁基階段施工現場五花八門,再結合幾個工地后總結一下幾點:

    直接發包向總承包模式逐步轉型;便于前期投資延續利用、在整體布局上實現長遠統一的管理思路,如:在加工場地應考慮后期施工的布局,延長科研中心項目在樁基施工中在加工場地的布置方面就充分利用此優勢,既節省了資源有便于統籌管理現場效果較為突出;

    文明工地措施費投入透明化,現場部分硬件措施必須有相應的實施清單及監督機制;

    現場管理標人性化、標準化;由于樁基工程的工期無論是工人的住宿及管理人員的辦公室都是比較簡陋,如帳篷住宿等等現已明令禁止,而如果統一采用集中箱式的活動房作為住宿及辦公用房不僅進場、退場方便還能改善現場整體環境。而對于我們長期在工程施工過程中總結出來的好的經驗應該將其標準化,長遠的將其貫徹下去形成一套系統的樁基施工管理辦法。

    以上是在完成延長石油科研中心樁基工程后的淺見,有很多可延伸的地方去繼續總結學習,從而高效文明地完成樁基施工及管理工作。

 (本文來源:陜西省土木建筑學會   文徑網絡工程項目投資中心:劉紅娟 尹維維 編輯  劉真 文徑 審核)

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