四、桩基础施工
作为建筑物的基础结构形式,桩基础正已被广泛应用着。我公司近年来承担的港口工程、路桥工程、工民建工程等工程中,进行了各类的桩基础施工。桩基础一般分为三类,即:成孔灌注桩、预制打入桩和钢桩。
1、成孔灌注桩。采用设备或人工先进行成孔,然后再进行混凝土的灌注,从而成桩的一种桩基施工法。一般根据地质条件的不同采取不同的成孔办法,比如:螺旋钻进成孔法、回旋钻进成孔法、潜水电钻成孔法、冲击成孔法、沉管成孔法、人工挖孔法。
我公司在近年来承担的大型桥梁施工中,均采用大直径的泥浆护壁钻孔灌注桩作桥梁的基础结构形式。
我公司在天津市解放南路的三层半互通式立交桥施工中,共打设灌注桩776根,桩径为Φ100cm,Φ120,Φ150,桩长35—59m,主要采用了旋挖成孔工艺,并克服了城市中心地带地下管线和障碍物众多的种种困难,按期完成了施工任务。这一大型桥梁的成功实践为我们在桩基施工及桥梁施工积累了丰富的经验。
在京沪高速公路一期工程三合同段,京津高速第五合同段的桥梁施工中,均采用了这种大直径钻孔灌注桩进行桥梁的基础施工。最大直径1.7m,最大桩长68m,目前这类桩基施工累计已达15万延米。在南疆复线桥施工中,因跨海河施工,还首次采用了水上架设钢平台、长护筒的灌注桩施工。此外,灌注桩施工在我公司承担的工民建工程、港口配套工程中也得到了广泛的应用。在上海振华港机有限公司长兴岛基地的厂房基础施工中,在黄骅港商检化验综合楼及附属工程的基础施工,我们采用了沉管灌注桩的基础形式,共打设沉管桩1029根,桩径Φ40cm,Φ50cm,桩长18—19m。这种利用打入的桩管作为成孔工艺的灌注桩施工,快捷迅速方便,但只适用于一些中小型建筑物的基础。在天津港东突堤北侧集装箱码头综合办公楼工程,在天津港南疆神华煤码头堆场业务楼工程,以及天津港二四公司新建业务楼工程中,都有灌注桩的基础施工,一般都选取桩径Φ700mm,桩长30—33m的钻孔成桩法施工。特别是天津港二四公司新建业务楼的桩基施工中,成功地运用钻孔灌注桩后压浆施工技术。其主要是在钢筋笼制作时,按要求的位置、长度和数量预设压浆管,待混凝土灌注完成后的若干时间,利用高压注浆泵将制备好的水泥浆,按确定的工艺参数,实施高压注浆,使灌注桩的桩身、桩尖混凝土更好地与周边土层紧密结合,大大提高了单桩承载,减小了沉降的发生。在黄骅发电厂厂外取煤工程中,成功地施工了700mmDX挤扩灌注桩,即在钻孔后,向孔内下入专用的DX挤扩装置,通过液压使该装置弓压臂扩张和收缩,在桩身不同部位挤扩出3岔分布的扩大岔腔或近似园锥盘状的扩大盘腔后,放入钢筋笼、灌注砼,形成由桩身、承力岔,承力盘和桩根共同承载的桩型,该桩型与同等截面的钻孔灌注桩相比,较大幅度地提高了承载能力。
冲击成孔灌注桩和人工挖孔灌注桩也在我公司承担的桥梁施工中得到应用。此类施工桩一般适用于山区半山区的复杂的地质条件下,地层一般含砂土、砾石、卵石、散石、风化岩、漂石等较复杂情况,可选用人工挖孔(有时采用爆破法)或冲击成孔法施工。冲击成孔施工中,主要掌握搞好冲击造浆、冲击冲程调节、浮浆掏渣、孔壁挤密坚实、冲击垂直度等要点,确保成孔质量。人工挖孔桩主要是要分节开挖与分节混凝土护壁交替进行,一般采用环状楔形混凝土护壁法,但必须考虑施工人员在孔下的安全问题。比如照明、通风、涌水、孔口围护、护壁强度的满足性等控制要点,必须落实到位、适用、安全可靠。我公司承担的高海高速公路杨家村特大桥2号桥,杭宁高速公路浙江段二期八合同段,以及甬台温高速公路平阳—苍南九合同段,都采用了冲击成孔和人工挖孔灌注桩的施工。人工挖孔桩施工672根,桩径Φ1.5m,最大深度达45m。
2、预制打入桩(沉入桩)
把事先预制好的混凝土方桩、空心方桩、预应力管桩,通过选用不同的施打设备,以锤击法或静压法将桩打入或沉下土体中,作为建筑物的基础结构。近年来,我公司在天津经济开发区的房建工程,在天津港南疆油灌区工程,在天津港南疆物流集装箱堆场工程中,进行钢筋混凝土预制方桩的打设施工,我公司引进了进口的先进的多功能打桩机顺利完成了这些施工任务,共打设方桩9万延米,选用400*400、450*450、500*500截面的方桩,最深打设33米。
在天津港南疆港区神华煤炭翻车机房及廊道工程,及黄骅港电厂的桩基施工中,用锤击法施工预应力砼管桩共计432根,Φ500mm、Φ600mm,Φ700mm。在紫云中学和天津港公安局看守改扩工程中,公司还采用了静压沉桩法施工了近600根预应力管桩和空心方桩。预制桩法的施工中,主要控制好设备的选用选型,接桩的质量,沉桩的垂直度,以及成桩时的参数要满足设计的要求,以贯入度控制或以标高控制,或者是双控的标准,也通常是通过一定数量的试桩施工,总结出相应的指导数据,供设计单位修订。
3、钢桩施工
选用水上或陆上的设备,把用钢管或型钢制成的钢桩打入地基土中,作为建筑物的基础结构形式,一般以锤击法为多。在港口工程、桥梁水中平台、超高层建筑或重型厂房的基础施工运用较为广泛。我公司在天津港南疆翻车机房工程中,黄骅港电厂循环水泵房工程中,共打设了Φ700mm,Φ800mm的钢管桩142根,最长桩长36m,在黄骅港电厂排水口工程中,水上打设18m长的钢板桩276根,实现了我公司首次水上打设钢桩的新突破,为更深入地参与港口建设打下了良好的基础。
五、地连墙施工
地下连续墙是通过专用的挖(冲)槽设备,沿着拟建的地下建筑物或构筑物的周边,按确定的位置,开挖出或冲钻出具有一定宽度与深度的沟槽,采用泥浆护壁,在槽内安放预制的钢筋笼,然后用导管浇灌水下混凝土,分段施工,用一定的方法接头,使之连成地下连续的钢筋混凝土墙体。地下连续墙适用于深基坑开挖和地下建筑的临时性和永久性的挡土围护结构;地下水位的截水防渗功能;还可作为承受上部建筑的永久荷载兼有挡土墙和承重基础的作用。地连墙施工的关键是成槽工艺的确定及成槽设备的选用。一般应根据地质条件和施工参数选用适宜的成槽设备。目前常见的有四种成槽机:多头钻成槽机、液压抓斗式成槽机、钻挖式成槽机、冲击式成槽机。我公司在天津市金皇大厦高层建筑地下连续墙的施工中,采用了液压抓斗式成槽工艺。该地下连续墙是集围护与承重功能一体的建筑地基基础结构形式,墙厚800mm,最大深度38.1m,最大单元槽段7.2m,浇注混凝土9100m3。特别是近几年的港口建设中,我公司先后承担的天津港煤码头一期翻车机房,黄骅港煤码头一期二期翻车机房,神华天津港南疆翻车机房,以及黄骅港国华电厂循环水泵房等大型深基坑结构工程施工中,以更加成熟和稳健的水平,进行了地下连续墙的围护结构的施工,并均采用了多头钻成槽工艺,解决了在软土地基上进行地连墙施工的一道难题,并针对这些圆形深基坑围护结构,也总结了一 套较完善的地连墙施工方法。其中黄骅港二期翻车机房地连墙直径70m,墙厚1m,墙深30m;神华天津港南疆翻车机房为两个50m直径的围护结构,且同时施工,创造了国内港口工程的翻车机房围护结构和主体结构施工的最快纪录,同时在这些以地连墙作围护结构形式的深基坑施工中,还优化了降水工艺和开挖方案,以及运用了多种地基处理方法对深基坑的基底进行有效加固,得到了业主和设计单位的充分肯定和赞许。
以上介绍了我公司近年来的地基基础处理和基础施工的一些做法和工程实例,这来源于我们的工程实践和工程总结,我们坚信,通过我们不断地学习进步,不断地改进施工工艺,不断地使用先进的设备,一定能更好地继续为服务客户,为客户提供满意的建筑产品,为我们的企业发展提供平台,为社会做出更加积极有意义的贡献。
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