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关于芯柱论文范文资料 与水上芯柱钢管桩在中密卵石层中施工重难点分析有关论文参考文献

版权:原创标记原创 主题:芯柱范文 科目:硕士论文 2024-01-23

《水上芯柱钢管桩在中密卵石层中施工重难点分析》:本文关于芯柱论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。

摘 要:码头建设中复合型桩基较为多见,但多为钢管桩沉入基岩面,再由桩内从基岩面向下进行芯柱钻孔桩,取得良好的桩基承载力和水平抗力,但在中密卵石层中芯柱钻孔桩并不多见,而且在技术和工艺上存在几个重难点,因此需要对此进行探讨.文章以宜昌港枝江港区姚家港综合码头工程为例,首先分析了卵石层芯柱钢管桩施工技术重难点,然后针对卷边变形、漏浆和塌孔等问题采取相对应的方案和措施,从而确保了工程施工的安全性和质量.

关键词:卵石层 芯柱钢管桩 钻孔桩

1.工程概况

宜昌港枝江港区姚家港综合码头工程位于湖北省宜昌市枝江姚家港镇,建设3000吨级泊位4个,码头结构为高桩梁板式.码头平台长410m,宽25m,共31榀排架,排架间距7m,共分3段,变形缝为20mm,边横梁悬臂1.5m,排架基础采用芯柱钢管桩复合桩型,每榀排架6根芯柱钢管桩,全部为直桩,钢管桩为Φ1000mm,钻孔桩芯柱为Φ800mm.上部结构采用现浇横梁节点浇筑预制纵梁系,面层采用预制叠合板,板厚250mm,现浇面层250~300mm.排架前沿设Φ800钢靠船构件兼作下层系缆平台的基础,根据水位差的要求,设三层系缆平台.工程设五座固定引桥,采用Φ1000mm钻孔灌注桩,桩基上现浇地梁,其上现浇立柱、联系梁,预制安装空心板,现浇面层.水工建筑物安全等级为Ⅱ级.工程地质情况及主要力学参数见表1所示.

其中,设计选取⑦砂卵石(中密-密实)为本工程持力层,该层以砂和卵石为主,中密-密实状态,卵石含量45~70%,直径一般5~10cm,卵石成分主要为白云岩、大者大于17cm,成分由变质岩、花岗岩、白云岩等组成,且分选性和磨圆度较好,该层未穿透至基岩.

2.桩芯钢管桩施工重难点

根据设计以及试桩资料,本工程未穿透至基岩的砂卵石层⑦为工程桩基础持力层,因工程为水上施工工程,钢管桩沉桩完毕后还要作为后续芯柱钻孔桩施工平台的桩基基础,这就需要钢管桩在砂卵石层中要沉入4.5m以上,从而保证桩身有足够的侧阻力(根据试桩资料,其余地层桩身侧阻力非常低,只有砂卵石层可以提供足够的侧阻力,桩基端承力较小,同时考虑芯柱钻孔桩施工过程中可能的扩孔,端承力不计入桩基承载力)来支撑钻孔平台的使用和施工荷载,但一般在卵石层中,钢管桩沉桩通常还未沉入本工程设计所要求的卵石层4.5m,钢管桩的桩尖就会因反复的大能量锤击在卵石层中发生卷边和变形,导致无法顺利沉桩至设计标高,对芯柱钻孔桩的施工也会造成很*烦,这就是本工程的重难点之一:如何使钢管桩顺利沉入所需的设计标高,又确保钢管桩桩尖不至卷边变形.另外,在芯柱钻孔桩钻进至钢管桩桩尖标高以下后,又可能面临着密实度不理想的中密卵石层,透水性好,并有着一定的松散度,卵石和卵石之间的砂缝隙较大,在钻头的作用下易产生一定的液化和移动,很可能产生漏浆和扩孔甚至塌孔的问题,这是本工程樁基施工的另外两个重难点.

3.施工方案和解决措施

3.1钢管桩桩尖发生的卷边变形问题

因本工程钢管桩须沉入卵石层至少6m,但钢管桩具有一定的柔性,在沉桩过程中反复的大能量锤击,钢管桩尖和卵石层中的卵石不停的冲击、挤压和摩擦,易使得钢管桩桩尖产生卷边变形,甚至可能撕裂,这对后续桩芯钻孔桩的施工将带来极不利的影响.

对于钢管桩在卵石层中的沉桩,项目借鉴了公司在附近区域已完工工程施工总结中的成功经验,采取钢管桩桩端外加强的方式,钢管桩的壁厚由18mm在桩端3m处改变为外加强壁厚25mm,结合试桩过程中的具体数据及周边类似地质工程的沉桩经验所确定的合理贯入度5mm/击,根据地勘图纸对地层标高的准确把握,采用打桩船重锤轻打的方式进行钢管桩沉桩施工的控制.经后期芯柱钻孔桩工序施工的论证,以上几个措施相结合,既达到合理的桩尖标高,同时又避免了桩尖卷边变形的问题,为码头由桩基施工转上部结构施工奠定了良好的基础.

3.2芯柱施工过程中漏浆问题

因本工程卵石层卵石含量下限仅为45%,其余空间均为泥沙所填满,整体性相较其他码头桩基工程的岩基类嵌岩桩地质就钻孔桩的护壁提出了更高的要求.在施工过程中,钻孔桩孔内泥浆很可能沿稳定性较差的卵石之间的缝隙流失,形成漏浆的现象,这一点在初期芯柱钻孔桩钻进过程中确实时有发生.经讨论和总结后采取如下解决方法使该问题得到较好的改善和解决:施工过程中发现,在芯柱施工至刚出钢管桩桩尖时,发生漏浆的现象最为严重,经过经验总结发现,若卵石之间的缝隙被泥浆等粘性填充物填满,漏浆的情况就会改善很多,所以在施工过程中,项目部针对芯柱施工,准备了比普通钻孔桩泥浆需求量多出3倍的优质泥浆.而在芯柱施工至快出钢管桩桩尖时,先暂时提高泥浆浓度,保证孔内有高浓度的泥浆填充卵石缝隙,同时降低钻进进尺效率,提高孔内护壁形成的效能,待孔内泥浆浓度稳定后,再增加适当提升进尺速率.若漏浆现象更加严重,除了及时补充泥浆以外,还采用适量的水泥粉、优质膨润土和黏土进行紧急封堵,此方法效果较好,见效也较快,施工如图1、图2所示.

3.3桩芯钻孔桩塌孔的问题

在施工过程中,因卵石层的不均匀性和不稳定性,除了漏浆,还发生了塌孔的现象,严重时还容易造成已沉桩完毕的钢管桩向下“溜桩”.针对此问题,施工中发现孔内泥浆浓度和孔内水压力对塌孔是最大的两个影响因素,适当提高水头以及泥浆性能,基本可以避免塌孔现象的发生.施工过程中要保持孔内水头始终高于地下水位3m以上,钻进过程中始终保证足够的高质量泥浆,定时对水头进行监测,避免因漏浆导致水头突然下降最终发生塌孔.优质的泥浆可使护壁更加牢靠,在孔壁形成粘结性好、渗透性差的泥浆皮,这层皮既可防止漏浆,也可大大降低塌孔的可能性.

此外,在卵石层进尺过程中,若有钻机停机时间长、泥浆配置和循环不合理、清孔后砼浇筑等待时间长等,也容易造成塌孔的现象,所以在钻孔前还需对钻机、钻头的进行及时维护和保养,钻孔中准备足够的泥浆材料和场地,成孔后提前合理安排钢筋和砼浇筑工序的衔接.

4.结束语

综上所述,在卵石层进行芯柱钻孔桩施工的工程很少,但经过项目前期对芯柱施工的总结和经验借鉴,项目部当时在钢管桩、芯柱钻孔桩工序的施工非常顺利,钢管桩桩尖也因为合理的控制方法,没有发生卷边变形的情况,对芯柱钻孔桩采取了合理的措施后,工效也得到了保证,后经超声波检测,所有芯柱钻孔桩全部为一类桩,为项目也创造了较好的经济收益.当然,即使同类型的地质条件,遇到的问题和合适的解决方法也不尽相同,甚至可能存在较大的差异,这就要求相关人员要合理借鉴、总结,找寻出最适合该工程的方法和措施,逐步积累和完善同类型工程的施工方法和工艺.

参考文献:

[1]陈俊.高桩码头芯柱嵌岩桩的施工技术研究[J].四川建材,2017(01):133-134.

芯柱论文参考资料:

结论:水上芯柱钢管桩在中密卵石层中施工重难点分析为关于本文可作为相关专业芯柱论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文梁上柱论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。

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