超深大直径桩水下混凝土灌注工艺研究


近年来随着生产主力和桩工设备技术的大力推广,在地理条件繁杂的浓厚填海工程地区,大孔径、大深入的旋挖钻孔灌注超深大直径桩运用愈来愈普遍。水下混凝土灌注一般采用的办法有导管法、泵压法、柔性管法等,导管法采用三节相连的密封性无缝钢管做为灌注安全通道,将水下混凝土灌注到超深大直径桩孔底端,导管底端规定在灌注环节中埋在混凝土面下列,在导管里外压差影响下,产生持续密实度的混凝土桩身。导管法工程施工具备全方面性好、浇制速度更快等特点,在项目中运用更为普遍。

采用模拟计算对水下混凝土灌注全过程中超深大直径桩身混凝土的流动性全过程展开了仿真模拟,将混凝土在超深大直径桩孔里升高方法概括为活塞机和卷起式,卷起式非常容易将沙浆裹入混凝土,产生沙浆包芯,严重危害桩身混凝土品质,因而水下混凝土灌注全过程时要优先选择保证混凝土以活塞机升高。

探讨导管埋深对混凝土浇制产生的影响规律性,导管埋入已灌注的混凝土面内越重,混凝土向四周匀称蔓延效果也就越好,灌注的混凝土会很密实度。当导管埋深太深时,混凝土在导管内流动性会受影响,不但对灌注速度有所影响,也易导致堵塞管道安全事故。

超深大直径桩

1 工程概况

1.1 地理条件

工程项目场所坐落于深圳市深圳湾填海区,地理位置填海工程前原始地貌为滨海县滩涂地。依据勘探揭开,场所内地质构造由上而下分别为:人工填土层(Qml4)、第四系全新升级统水陆互动冲积物(Qmc4)、第四系上升级统冲洪积层(Qal+pl3)、第四系残积土层(Qel),下伏岩层为燕山四期粗中粒黑云母花岗石(ηβ5K1),在其中填石层揭开薄厚较大约14.9m。

1.2 超深大直径桩桩基础设计方案概述

依据超深大直径桩桩基础工程指南,综合性桩基础施工及承重变型特点等多种因素,将桩长L≥50m且高径L/D≥50的桩界定为超挖支护桩。

本项目桩基工程一共有支护桩1057根,桩径为1.8m~3m,成孔深层为45.6m~95.5m,在现况路面成孔作业,空桩深约25m。在其中桩长L≥50m且高径L/D≥50的桩共工程施工959根,超挖桩占有率大约为90.73%。更深刻的工程项目桩桩长为95.5m。

1.3 超深大直径桩桩基础施工概述

本项目桩基础施工具备成孔深层大、成孔孔径大等优点,与此同时需要穿越重生浓厚的水域填石层,工程施工采用XD460及XR550型旋挖机,该型号转速高、动力足、成孔工作效率高;与此同时整体机身采用大三角变幅机构、超大型钻桅横截面,机器设备的稳定强,在孔径孔、超挖桩孔在施工过程中能有效确保成孔品质。

旋挖施工过程中确保回填土地质构造成孔平稳、防止塌孔是工程的施工关键操纵新项目。为确保成孔品质,工程施工期内配制高品质沙浆开展孔桩;针对填石含量较高的地段,泥浆护壁成孔难以保证孔边平稳时,当场采用长钢护筒穿越重生填石层开展孔桩;通过上述对策,从根本上解决了回填土地质构造成超深大直径桩孔可靠性差难点。