某办公楼桩基施工问题和处理措施探析

'某办公楼桩基施工问题和处理措施探析　　摘要：文章主要结合某工程桩基的施工实例，针对长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼施工工艺进行了研究与分析，在施工中出现了钢筋笼下插不到设计标高、埋钻等现象，对此进行了原因分析，并提出了处理和预防措施。关键词：桩基施工埋钻长螺旋钻孔钢筋笼中图分类号：TU473.1文献标识码：A文章编号：引言长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼施工工艺是近几年发展起来的一种桩基施工新方法，它具有施工简洁、泥浆或水泥浆污染少、噪音小、效率高、成本低、使桩身混凝土质量更有保证等特点；它适用于长螺旋钻机能穿透成孔的地层所形成桩孔直径的所有工程，但是这种方法不能保证根根钢筋笼都插到设计标高，在成孔难度大的卵石层中施工甚至可能产生埋钻现象。因此在桩基施工中，对埋钻现象和钢筋笼下插不到设计标高的，往往需要进行处理，且处理难度比较大。因此对钢筋笼下插不到位与埋钻现象的处理与预防是桩基采用该工艺施工的难点，本文结合某桩基施工问题，提出了产生问题的原因及其处理措施。1工程概况7 某商业办公楼，位于广州市东风中路附近。该工程采用长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼施工工艺施工5600mm直径抗拔桩，该桩主要分布在该工程裙楼、大堂、基座以及北侧地下车库，是该工程桩基工程的一部分。5600mm抗拔桩共计523根，有效桩长分别1315m和1715m。其中1315m桩长491根，设计抗拔承载力特征值为850kN；1715m桩长32根，设计抗拔承载力特征值为1100kN。2工程地质条件影响该工程5600抗拔桩施工的地层主要为第四纪沉积层(四)，(四)1，(四)2，(四)3，¼，¼1，¼2，¼3，½，½1，½2，¾层。地层描述如下：(四)层为卵石、圆砾，杂色，湿~饱和，夹细砂、粉砂；(四)1层为细砂、中砂；(四)2为砂质粉土、粘质粉土；(四)3层为低压缩性地层，其厚度变化范围为7180~14120m，层顶标高变化范围为27126~30134m。¼层为粘质粉土、粉质粘土，褐黄色，湿~饱和，可塑~硬塑，低~中低压缩性。其厚度变化范围为1120~6160m，层顶标高变化范围为14177~20140m。夹粘土、重粉质粘土¼1层，湿~饱和，可塑~硬塑，中~中低压缩性，夹粘质粉土、砂质粉土¼2层。½层为卵石、圆砾，杂色，饱和，低压缩性，其厚度变化范围为7 9120~12180m，层顶标高变化范围为13128~14183m。夹细砂、中砂½1层，褐黄色，饱和，低压缩性，和粉质粘土½2层，褐黄色，饱和，硬塑，低压缩性。¾层粉质粘土、粘质粉土，褐黄(暗)~黄灰，饱和~湿，可塑~硬塑，低压缩性，其厚度变化范围为2130~6100m，层顶标高变化范围为1131~5101m。夹粘土、重粉质粘土¾1层和粘质粉土、砂质粉土¾2层。影响5600mm抗拔桩施工的地下水有两层，其稳定水位埋深及水位标高见表2。根据以上桩基设计参数与地层特点，该桩基施工中，卵石层将给长螺旋钻机成孔带来难度，承压水将给混凝土灌注带来困难。3桩基施工中出现的问题及其处理和预防3.1钢筋笼下插不到位在采用长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼施工工艺进行5600mm直径抗拔桩的施工中，该工程TP407)42″桩与TP404)68″桩先后发生了钢筋笼下插不到设计标高的问题，距设计桩底标高差110~210m。3.1.1原因分析钢筋笼下插不到位，7 首先是地层因素，由于基坑和场地西侧建设中的地铁正在施工降水，导致场地部分地段尤其是圆砾、卵石»层太干，致使混凝土被吸水太快，导致其和易性和坍落度在桩孔中迅速降低。其次是钻头因素，由于成孔地层从上至下顺序为砂卵石层、粘性土层、砂卵石层，如果用通常的直径为5580mm的钻头，钻孔直径虽然在砂卵石层中钻进时能够很容易满足5600mm孔径要求，但是在粘性土层中就很难达到要求。另外，钻头在砂卵石层中施工磨损较快，如果不及时检查，钻孔直径也会达不到设计孔径。再次是承压水与钻机操作因素，由于场地部分½层卵石、圆砾½1层细砂、中砂中为第1层承压水，因此，在压灌混凝土时由于承压水水压力很容易造成钻头阀门不能及时打开或打开后由于提钻速度与压灌速度不协调致使孔周砂石涌入孔中，孔深不能满足设计要求，从而导致钢筋笼不能下插至设计标高。3.1.2钢筋笼下插不到位处理对钢筋笼下插不到位通常可直接利用下钢筋笼的吊车将钢筋笼吊出，然后对该桩重新施工的方法处理。但是当钢筋笼不能直接吊出时，就必须待该桩混凝土初凝后，采用冲击钻机在原桩位重新成孔，重新施工该桩。通过对TP407)42″桩与TP404)68″桩的处理，处理效果满足设计要求。3.2埋钻7 所谓埋钻就是指长螺旋钻机在成孔或压灌提钻时发生卡钻、包钻使钻杆拔不出来的现象。在对该工程TP404)43″桩进行施工时，当混凝土压灌至距地面1010m左右时，即钻头即将从砂卵砾石½层中进入粘质粉土、粉质粘土¼层时，钻杆被埋，不能完成该桩作业，发生了埋钻现象。3.2.1埋钻原因分析埋钻主要是由于场地地层结构特殊引起的。在TP404)43″桩孔附近，在圆砾、卵石(四)层和细中砂、卵石½层中夹有一层较厚的粘性土，而且这层粘性土表现为可塑~硬塑，极容易产生包钻造成埋钻现象。其次，在粘性土层下面卵石½层中卵石粒径比较大，这样在成孔时势必造成钻孔直径在卵石½层中比在粘性土¼层中大，因此当钻头提至½层与¼层的交界面时很容易造成较大卵石卡住钻头，造成卡钻致使钻杆被埋现象。3.2.2埋钻处理对埋钻处理，首先利用7 528~36mm的钢筋加工一个套筒钻头，然后在原桩位利用旋挖钻机下800~1000mm护筒，护筒进入粘性土层0.2~0.5m，再将冲击套筒钻中心对准被埋钻杆中心，然后按冲击钻机施工方法将被埋钻头周边土取出。当套筒钻钻至被埋钻杆底端时，利用冲击钻机将被埋钻杆取出。取出被埋钻杆后，利用冲击钻机在原桩位继续成孔至设计孔深，然后下钢筋笼浇注混凝土至设计桩顶标高015~110m，即完成了对该桩的处理。通过TP404)43″桩埋钻现象处理，表明采用此方法不仅能有效地取出被埋钻杆，而且还不会损坏被埋钻杆。3.3预防措施（1）在地层干燥的地段，在钻机成孔时，在钻杆周边注水，以增加地层的含水量。（2）加强对钻头、钻杆直径的检查，由于在砂卵石层中钻头磨损较快，因此要求每施工10根桩，对钻头、钻杆直径进行一次检查。（3）加大成孔深度，要求实际成孔深度比设计孔深深015~110m，以减缓第1层承压水对施工不当产生的孔底塌孔现象。（4）加强对混凝土石子粒径、混凝土质量尤其是坍落度与和易性的检查。（5）要求钻机操作人员与混凝土泵的操作人员密切配合。在钻机成孔时，在卵石层中要慢，当钻头进入粘性土层时可适当提高钻进速度，但不宜大于115m/min。进入½层卵石、圆砾后，再放慢钻进速度，钻进速度一般控制在0.5~0.8m/min，当钻至要求孔深时，空钻3~5min，然后压灌提钻。在提钻时要求边提边返，直到钻头完全进入粘质粉土、粉质粘土¼7 层时，才允许停止返钻。4结论综上所述，通过对桩基施工中的问题及处理措施分析，得到了以下几方面的结论：（1）长螺旋钻孔压灌桩后插钢筋笼施工工艺在文中这样的地层中使用，出现的钢筋笼下插不到位和埋钻问题可以采用冲击钻和冲击套筒钻进行处理。（2）只要采取有效预防措施，就可以最大限度地预防和避免施工中出现的钢筋笼下插不到位和埋钻等现象。参考文献[1]GB50007-2002建筑地基基础设计规范[S].[2]罗大勇.钻孔灌注桩堵管事故的预防措施和处理方法[J].岩土工程技术，2002(6).[3]张慧海，郑建国，等.素混凝土桩复合地基两种成桩工艺对比分析[J].岩土工程技术，2003(4).7'