淺談球閥在微型鋼管樁施工中的應(yīng)用
隨著我國工程建設(shè)的不斷發(fā)展，基坑支護在工程項目中大量出現(xiàn)，并且成為工程中必須解決的重大問題，微型鋼管樁在特定的條件下的設(shè)計和施工得到了越來越多的重視。采用改造球閥排出鋼管樁內(nèi)的泥漿，防止淤泥沉淀，充分使水泥漿充盈提高樁身質(zhì)量，對微型鋼管樁的施工工藝進行了改進措施，效果明顯，成功地解決了鋼管樁水泥漿包樁不飽滿的現(xiàn)狀。
引言
在我國，尤其是在城市建設(shè)中，在軟弱地基或者特定場所興建大型、高聳、重型的結(jié)構(gòu)物，如工業(yè)廠房、高層樓宇、碼頭涵閘、橋梁簡倉等的情況越來越多，因此這類工程的基坑支護技術(shù)得到了全面的發(fā)展。微型鋼管樁作為一種“小徑高強”樁在一些特定場合以其獨特的優(yōu)勢開始逐漸受到設(shè)計人員的重視。對微型鋼管樁的施工研究，對現(xiàn)場施工具有一定的指導(dǎo)意義。
1、工程概況
山大二院外科病房樓基坑支護工程，地處濟南市北園大街247號，擬建外科病房樓長80m寬40m高約95m，其中主樓長80m寬23m高約95m，地上二十三層，地下兩層，裙樓長80m，寬17m，高約20m，地上五層，地下兩層，地下車庫兩層，長80m寬20m;建筑面積約為56106平方米，其中地下室面積約為9543平方米�；悠矫骈_挖尺寸約99.1m×81.6m，基坑擬開挖深度12.0-15.1m。外科病房樓坡道支護工程，位于正在建設(shè)的外科病房樓東北側(cè)，長31.2m，寬約10m。地下車庫入口坡道從自然地坪到最深5.3m，成自然坡度。該工程建設(shè)單位為山東大學(xué)第二醫(yī)院。
2、工程地質(zhì)條件
該場地勘察單位為山東省深基礎(chǔ)工程勘察院，場地地層主要以雜填土•淤泥•粉土•粉質(zhì)粘土•卵石•粉質(zhì)粘土混碎石及全-中風化輝長巖為主，上部為河流沖擊和湖泊沉積，下部為山前沖洪積，下伏基巖為燕山晚期侵入輝長巖。各層如下：
�、賹与s填土：雜色，松散，稍濕-濕;主要又粘性土混碎磚塊•碎礫石組成。場區(qū)普遍分布，厚度：1.60-2.50m，平均1.9m。
②層淤泥：灰黑色，流塑，干強度中等，韌性中等，富含有機質(zhì)，有腥臭味，見貝殼碎片。場區(qū)普遍分布，厚度：0.50-3.40m，平均1.06m。
③層粉質(zhì)粘土：灰黑色，可塑，富含有機質(zhì)，有腥臭味，見貝殼碎片。場區(qū)普遍分布，厚度0.60-1.70m，平均1.04m。
③-1層粉土：黃褐色，濕，稍密;厚度：0.80m。
④層粉土：黃褐色，很濕，稍密;厚度：0.60-2.00m。平均1.16m。
⑤層粉質(zhì)粘土：灰黑色，可塑，富含有機質(zhì)，有腥臭味，見貝殼碎片。場區(qū)普遍分布，厚度0.30-1.80m，平均1.03m。
�、迣臃弁翃A粉質(zhì)粘土：灰褐色，可塑，夾薄層粉土。場區(qū)普遍分布，厚度：0.80-2.90m，平均1.62m。
�、邔臃弁粒狐S褐色，濕，稍密;場區(qū)普遍分布，厚度0.60-3.50m，平均1.48m。
�、�-1層粉質(zhì)粘土：灰褐色，可塑，厚度：0.60m。
�、鄬臃圪|(zhì)粘土：灰黑色-灰綠色，可塑-硬塑，底部混少量姜石。場區(qū)普遍分布，厚度：1.70-4.00m，平均2.46m。
�、釋臃弁粒夯揖G色，濕，稍密;厚度：0.50-1.10m，平均0.78m。
�、鈱臃圪|(zhì)粘土：灰綠色，可塑-硬塑，干強度高，含約10-20%的姜石，粒徑0.2-3.0cm。場區(qū)普遍分布，厚度：1.80-4.40m，平均3.14m。
�、�-1層姜石：黃綠色，中密，很濕，含量70-80%，粒徑0.5-4.0cm，最大8cm。厚度：0.60-2.00m，平均1.16m。
⑪層粉質(zhì)粘土：褐黃色，可塑-硬塑，混少量小姜石。場區(qū)普遍分布，厚度4.2-7.00m，平均5.63m。
⑫層卵石：青灰色，中密，卵石成分灰質(zhì)巖，粒徑0.2-2.0cm，呈亞圓狀，含量50-70%，粒間充填礫石，鈣質(zhì)膠結(jié)。厚度：0.40-2.20m，平均1.51m。
⑫-1層粉質(zhì)粘土混碎石：褐黃色，硬塑，礫石成分灰質(zhì)巖，粒徑0.2-4cm，含量10-20%，鐵錳質(zhì)侵染。厚度：0.90m。
⑬層粉質(zhì)粘土混碎石：褐黃色，硬塑，礫石成分灰質(zhì)巖，粒徑0.2-5cm，含量10-20%，鐵錳質(zhì)侵染。厚度：0.60-5.20m，平均2.65m。
⑭層卵石：青灰色，中密，卵石成分灰質(zhì)巖，粒徑0.2-3.0cm，呈亞圓狀，含量50-70%，粒間充填礫石，鈣質(zhì)膠結(jié)。場區(qū)普遍分布，厚度：0.10-1.80m，平均0.87m。
⑭-1層粉質(zhì)粘土混碎石：褐黃色，硬塑，礫石成分灰質(zhì)巖，粒徑0.2-3cm，含量10-20%，鐵錳質(zhì)侵染。厚度：1.30m。
⑮層全風化輝長巖：灰綠色，硬塑;原巖結(jié)構(gòu)，構(gòu)造不清，礦物成分已風化成土狀•砂狀，局部碎塊狀。場區(qū)普遍分布，厚度：1.60-4.70m，平均3.40m。
⑯層強風化輝長巖：灰綠色;中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為輝石•斜長石及角閃石，為硬質(zhì)巖，場區(qū)普遍分布，厚度：1.40-11.40m，平均6.84m。
層中風化輝長巖：灰綠色;細粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為輝石•斜長石及角閃石，為硬質(zhì)巖，該層未穿透。
本區(qū)地下水類型為第四系孔隙潛水及基巖風化裂隙水，該處地下水埋深約1.8m。
3、基坑設(shè)計方案
(1)基坑南側(cè)為原有支護樁支護。
(2)東北側(cè)施工微型鋼管樁，樁徑220mm，合計37棵，樁長分別為18棵12m，10棵9m，9棵6m，間距500mm，復(fù)合水泥注漿。冠梁截面高300mm，寬500mm，支護樁鋼管進入冠梁深度不少于250mm。
(3)工程樁及支護樁：工程樁為12棵，支護樁1棵，樁徑800mm，配筋12Φ16(三級鋼)，長12.6m，預(yù)留筋600mm，加強筋Φ12@2000，環(huán)筋φ8@200，混凝土為C⒊0.
(4)東北及東側(cè)由于相對較淺，故采用自然放坡，只做帷幕用于截水。
(5)止水帷幕采用高壓旋噴樁，封閉除南側(cè)以外的部分，樁徑600mm，樁間距0.4m，樁頂標高為-1.5m，旋噴樁采用雙重管法，每延米噴射水泥量不少于200Kg，水泥漿的水灰比為0.8-1.0(具體根據(jù)現(xiàn)場試驗調(diào)整)，水泥采用32.5復(fù)合水泥。
(6)降水設(shè)計
在基坑內(nèi)開挖較深的部分布置1個降水井，用以疏干地下水。開挖后在基坑深處設(shè)置集水坑，用以排水施工。降水井，外徑600mm，內(nèi)徑500mm，井深15m。
4、微型鋼管樁施工方法
采用DPP-3B-100汽車鉆機成孔，采用魚尾合金鉆頭正循環(huán)全面鉆進，施工工藝為注水泥漿。
4.1、測量放線
據(jù)甲方提供的基準點和高程點，利用全站儀測放所有樁位，并用水準儀測定所有標高，驗收后，正式施工。
4.2、鉆機就位
鉆機就位時，鉆頭尖對準樁位，對位誤差≤2.0cm通過調(diào)整液壓支腿調(diào)整鉆機平整穩(wěn)定。保證主動鉆桿垂直地面，既主動鉆桿垂直度偏差<15%L。
4.3、鉆孔孔徑控制
微型樁是先成孔再在孔內(nèi)成樁，成孔孔徑的大小直接關(guān)系到成樁的直徑。為避免施鉆過程引起的動應(yīng)力影響相鄰孔壁的穩(wěn)定，施工時采用跳孔分批實施的方案。鉆孔過程中針對不同地層的穩(wěn)定情況，主要采用調(diào)整鉆進速度、泥漿比重控制、復(fù)核鉆頭直徑等鉆進工藝來保證成孔孔徑滿足設(shè)計要求。
4.4、樁長控制
設(shè)計微型樁作為一個復(fù)合受力結(jié)構(gòu)，需要承受抗拉，抗壓，抗剪等應(yīng)力，樁長穿過軟弱面深入下部穩(wěn)定地層，如樁長不足將達不到預(yù)期的效果。為控制鉆進深度，鉆機就位后及時復(fù)核鉆具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的機上余尺來校驗成孔達到的深度。如孔壁穩(wěn)定情況較差，提鉆過程中碰撞了孔壁，將發(fā)生塌孔現(xiàn)象，并在孔底形成沉渣，則在下鋼管前應(yīng)對鉆孔進行清孔，以保證樁長。
4.5、成樁質(zhì)量的保證
為確保成樁質(zhì)量，除嚴格檢查進場原材料的質(zhì)量外，應(yīng)控制孔內(nèi)注漿的工藝。為了保證注漿質(zhì)量，等待高噴施工完畢后再進行注漿，采用純水泥漿，水灰比0.8：1.1。微型樁注漿采用孔底返漿法，每孔的注漿過程應(yīng)連續(xù)一次完成。將注漿管鋼管下放至孔底，在孔底進行注漿排水灌注，一般注漿壓力不低于0.6-0.8MPa并應(yīng)控制漿液的水灰比，以保證注漿飽滿，密實。為防止發(fā)生斷樁，夾泥，堵管等現(xiàn)象，要控制好灌注工藝及操作，有序的拔管和連續(xù)注漿是保證成樁質(zhì)量的關(guān)鍵，灌漿速度應(yīng)適宜，速度太快孔內(nèi)水及灰漿不易排出，形成斷樁;提拔注漿管時速度和力度均應(yīng)適中，如注漿速度過快，提升幅度過大，水泥砂漿直接沖刷孔壁，形成孔壁土體塌落，導(dǎo)致樁身夾泥，這種現(xiàn)象在砂質(zhì)地層尤其容易發(fā)生。經(jīng)過兩個孔的實驗，效果不好如圖1，水泥漿上返包漿不飽滿，不充盈;此時工地現(xiàn)場將立即啟動QC小組研究制定對策。
6、結(jié)語
通過山大二院外科病房樓基坑支護工程的施工，及時啟用QC小組，找出原因，研究制定對策，采用技術(shù)革新，因地制宜，達到優(yōu)良施工的目的。
