方桩基础施工工法 (2)

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1、2005年度参评三级工法方桩基础施工工法方桩基础施工工法1、前言：方桩一般用于楼房建筑基础，以预制桩为主。近几年方桩在桥梁工程基础中也得到广泛应用。方桩以其刚度大、承载力高、施工难度小的优越性将越来越多地应用于大型建筑物基础中，2004年中铁十三局集团公司第五工程有限公司承建京承高速公路（高丽营-沙峪沟段）工程第18#标段，其基础采用方形桩基础，在施工实践中，对方桩施工工艺不断完善，经总结形成本工法。方桩施工技术包括成孔工艺、钢筋笼加工及定位工艺、浇注水下砼工艺。该技术成果曾参加2004年度中铁十三局集团公司第五工

2、程有限公司组织的科技成果评审，并获得一等科技成果奖。2、工法特点2.1施工难度小。2.2采用地下连续墙施工机械，液压抓斗成孔。机械单一，比较短缺。2.3适用复杂地质情况，尤其是河道内大直径鹅卵石。2.4可代替沉井基础施工2.5工序衔接紧凑，操作方便，加快进度，节约成本。2.6施工占地面积小。2.7施工过程中噪音小。3、适用范围3.1本工法适用于桥梁，楼房等大型建筑基础。3.2本工法适用于复杂地质情况，尤其是河道内大直径鹅卵石。4、工艺原理4.1开挖方桩基础开挖工艺原理与地下连续墙开挖施工工艺原理基本一致，根据方桩的

3、厚度，液压抓斗选配100厘米厚的斗体靠液压系统提升靠抓斗自身重量进入岩体斗体自重11000kg。液压抓斗成孔是靠斗体重量和液压闭斗，抓取土体提出地面而成孔。4.1.1抓孔过程中质量通病及预防措施4.1.1.1坍孔原因：发生坍孔时，具体表现为孔内水位突然下降又回升，孔口冒细密水泡。坍孔多由泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。预防措施：严格控制泥浆比重，确保水头高度，导墙埋至原状土层。处理方法：第20页共46页2005年度参评三级工法方桩基础施工工法ａ、查明坍孔位置后进行处理，坍孔不严重时，可

4、回填土到坍孔位以上，并采取改善泥浆性能、加高水头、深埋护筒等措施，继续钻进。ｂ、严重时应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填并应等待数日方可采取改善措施后重钻。若坍孔部位不深时，可采用深埋护筒法，将护筒填土夯实，重新钻孔。4.1.1.2偏孔、扩孔、缩孔原因：偏孔多是由地质松软不均、岩面倾斜、机械位移、安装未平或遇探头石等原因造成。扩孔多系孔壁小坍塌或抓斗摆动过大造成，缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑土或泥质页岩造成，抓斗磨损过甚，亦能使孔径稍小。预防措施：ａ、抓孔过程中，要每抓3～5斗将抓斗旋转180度，再继续抓孔，

5、同时严格控制抓斗提升及下落速度，减小抓斗摆动幅度，防止发生偏孔、扩孔，如出现偏孔，可在偏斜处用抓斗反复扫孔。偏斜、扩孔严重时，应回填粘质土到偏斜处顶面，待沉积密实后重新抓孔。ｂ、抓孔过程中，经常测量抓斗尺寸，磨损严重时及时焊补，遇到软塑土或泥质页岩时，应采用失水率小的优质泥浆护壁，防止发生缩孔。如发生时，可用抓斗上下反复扫孔，扩大孔径。4.2导墙与圆桩的护桶一样方桩需要砌筑导墙，导墙是保证方桩施工时平面位置的准确性、分散和承受一部分施工机械的重力以及防止地表土层的坍塌。4.3泥浆护壁本工程中因为当地地质情况砂石料较

6、多，没有粘土，所以泥浆采用购买膨润土泥浆。泥浆在泥浆池内配制，容积120m3，底部及四周铺设塑料薄膜，防止泥浆渗漏。膨润土泥浆的主要成分为：膨润土粉、水、纯碱(含在成品膨润土中)。4.3.1泥浆配比泥浆生产及使用是按照：‘拌和生产→静置水化→使用→回收处理→再使用→…→废弃’的顺序进行。本工程的地质条件以细砂、卵石为主，对泥浆影响较大，但配比正确的膨润土泥浆应可使用三到四次。表1泥浆配合比材料名称单位数量水Kg/m3970膨润土（内含纯碱5Kg/m3）Kg/m3754.4钢筋笼变更第20页共46页2005年度参评三

7、级工法方桩基础施工工法由于方桩基础钢筋笼N4筋间距仅为30cm左右，无法采用导管法灌注水下砼，经项目公司技术部、设计代表、总监办、驻地办、施工单位现场协商，钢筋笼中间N4筋间距调整为82cm，将N4筋位置做相应调整，根数不变，层于层之间交替布置。其钢筋布置详（见图1）。图1钢筋笼变更4.5浇注水下砼水下砼采用导管法灌注，砼采用商品砼，搅拌运输车入斗，吊车提斗，浇注工作必须连续进行。4.5.1导管法灌注4.5.1.1导管长度计算导管长度=孔深＋导管架高度－导管底距孔底高度其中：孔深＝导墙顶标高－孔底标高导管闭水试验1

8、、试验压力的确定：根据《公路桥涵施工技术规范》规定，水密试验的水压不应小于导管壁可能承受灌注砼时最大内压力P的1.3倍。本桥8#墩导墙至桩底最深，导管的内压力也最大，因此取8#墩的导管内压力P作为代表值。P按下式计算：P＝γchc－γwHw式中：P――导管可能受到的最大内压力（kPa）；γc――砼拌和物的重量（取24kN/m3）hc――导管内砼柱最大高度（m