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塔吊基礎地基注漿處理施工
1、工程概況
某工程施工采用一臺(TCT7015-10E型)塔式起重機,安裝臂長55m,末端吊重1.5T(實際限重不大于1T)采用預埋式塔基、安裝高度90.5m,塔基開挖深度6.80m(-7.2m),塔基尺寸為7.50m×7.50m×1.5 m,厚1.50m,混凝土強度等級標號C40。塔基中心位于2號樓縱軸以北4500mm,縱向與軸重合。
工程所選用的塔吊TCT7015-10E型基礎要求地基承載力不小于190Kpa。由于施工現場場地窄小,施工工期緊,塔吊基座北側1/3面積位于地下車庫回填土之上,基底至車庫底標高約4m深(詳見圖1),南側2/3面積位于原狀土之上,考慮局部為回填土,地基承載力較差,按照施工現場安全要求,在塔吊基座西、北、東側以及塔吊基座之下采用注漿加固方式,以提高地基土的承載力。其作用機理是:通過漿液的置換、滲擴、擠密等方式,消除軟弱土體,改善土的界面,可以使松軟土體得到有效加強,改善土體性能,從而提高土體強度,提高土的極限承載力和減少沉降量,防止塔吊使用過程中發生危險。
圖1 塔吊基礎位置圖
2、處理方案設計
在塔吊外圍回填土0.5m范圍內布置注漿孔,注漿孔深度為6.0m,采用工程鉆機鉆孔,下入注漿花管,再用高壓泵連接花管,注入水泥漿,填充因流沙形成的孔洞和相對軟弱土層,提高土體的整體性和密實度。
2.1注漿量計算:
根據施工注漿量計算方法實施土層加固注漿公式:
Q=K×a×b×V
K為損耗系數,取值為1.2 ;
a為地層孔隙率,取值0.42 (該土層為回填的砂層、級配砂石);
b為孔隙充填系數,取值0.2;
V為被加固土體體積:V=8×4×6=192m3
注漿(1:1水泥漿):Q=K×a×b×V=1.2×0.42×0.2×192=19.35m3
注漿孔共計61個,每孔水泥用量為19.35×2/(1+1/3.1)/61=354kg
2.2注漿孔布置
鉆孔直徑:φ150mm。
鉆孔深度:塔吊基座周圍垂直注漿孔:底部標高垂直向下6.0m,塔吊基座周圍斜向注漿孔:長度4.0m。
根數:按照現場位置,共布設61根,間距0.5m。
鉆孔間距與布置:見注漿孔平面布置與注漿效果剖面圖(圖2)。
圖2注漿孔平面布置與注漿效果剖面圖
2.3漿液配比
漿液采用單液,成分為水、水泥,水灰比為1,即水:水泥=1:1,實際操作按水:水泥=250kg:5袋。水泥采用P.S.A32.5普通硅酸鹽水泥。
2.4注漿壓力
注漿壓力:注漿壓力為1.0~1.5Mpa,注漿持續時間不少于15~20分鐘。
2.5注漿順序:
注漿順序應按跳孔間隔注漿方式進行,并采用先內圍,后外圍的注漿施工方法,先注東西兩側位置,封堵完成后再從北側開始注漿,最后注塔吊基底下斜向注漿孔。
3、施工方案
3.1采用工程鉆機鉆孔或采用潛孔錘將注漿鋼管打入地層中。
3.2鉆孔直徑為150mm,先將孔中土體取出,當鉆到設計處理深度后停止鉆進。斜孔采用潛孔錘打入,角度為300-450,充分進入塔吊基礎下面。
3.3在鉆孔下入注漿花管,花管長度6.0m。花管采用普通1寸塑料管,對于潛孔錘打入的采用鋼管,注漿花管對稱設置雙排噴射孔,孔徑不大于2~5mm,間距為10cm,并用防水膠布纏繞。
3.4連接注漿管,用注漿泵向孔內灌注水泥漿液,注漿壓力控制在1.0~1.5Mpa。
3.5保持壓力15~20分鐘,使漿液充分滲透。
3.6 施工工藝
注漿施工工藝流程如下(圖3):
圖3 注漿施工工藝流程圖
4、勞動組織與施工進度計劃
4.1勞動組織
4.1.1施工勞動組織系統
施工由項目經理部全權負責。項目主要成員有項目經理、技術負責人、施工員、質檢員、安全員及班組長。項目經理部下設:鉆機組、注漿組、材料組等部門。
4.1.2各組主要職責
⑴ 鉆機組:負責注漿孔施工;
⑵ 注漿組:負責水泥漿攪拌與注漿;
⑶ 材料組:負責工程所需材料的采購、驗收、復試、進庫登記。
4.2施工設備(見表1)
表1主要施工設備一覽表
設 備 名 稱 單 位 數 量 備注
工程鉆機 臺 1 注漿孔施工
攪 漿 桶 套 1 攪拌水泥漿
注 漿 泵 套 1 注水泥漿
手 推 車 臺 2~4
比 重 計 套 1~2
4.3施工進度計劃
工程施工總工期控制在5天。其中:設備進場、施工準備1天,注漿施工4天。
5、質量檢驗
5.1施工材料的質量檢驗
對施工所用主要材料要符合設計及規范要求。采購的材料要有產品合格證并按要求抽樣送檢。
5.2施工過程中的質量檢驗
在施工過程中要嚴格執行各工序的自檢、互檢制度。對主要成孔測量(深度、垂直度等)、制漿(水泥質量與用量、水灰比、攪漿時間等)、成孔(提鉆速度、注漿壓力等)主要工序必須進行自檢與互檢,并填寫相關記錄。
5.3質量控制
施工過程中采用注漿量和注漿壓力雙重控制標準,滿足其中一個條件即可停止施工。
5.4質量檢驗
輕型圓錐動力觸探是利用一定的錘擊能量(錘重10kg),將一定規格的圓錐探頭打入土中,根據貫入錘擊數判別土層的類別,確定土的工程性質,對地基土做出綜合評價。
5.4.1施工前采用輕型動力觸探,估算地基承載力,取3點進行觸探,注漿加固完成后,在原來點位上重新進行輕型動力觸探。
5.4.2根據場地情況進行選點開挖,然后對該持力層進行連續觸探。
5.4.3將探頭和探桿安裝好,保持探桿垂直,然后連續向下貫擊,穿心錘落距為50.0±2.0cm,使其自由下落。在基底輕型觸探試驗表內記錄打入土層中30cm所需錘擊數(N10),在地層較硬、錘擊數較多時,采用分段記錄,以每貫入10cm記錄一次相應的錘擊數,整理資料時按30cm所需的擊數作為指標計算。
代用公式為R=(0.8×N-2)×9.8(R-地基容許承載力Kpa,N-輕型觸探錘擊數)最終承載力大于180Kpa即可。
6、安全文明施工
6.1人身安全
加強安全教育,定期組織職工學習安全生產知識和各種規章制度、安全操作規程。新工人上崗前必須先進行安全知識培訓,經考試合格后方準上崗。
機械所用電纜均要采取安全措施,避免車輛碾壓,防止人員觸電,做好接地。
設備裝吊或鉆機移位時,應按負荷選擇索具。嚴禁吊鉤吊人,起吊物體不準在吊物下站人,更不得在物體上站人。
抬運重物時,必須統一口號,同起同落,以免碰人。機臺上的泥、水要及時清除,以免滑倒碰傷。
6.2孔內安全
鉆進時必須專人操作,精神集中,做到“三看”,“二聽”,“一及時”。即看電流表、看進度、看孔口水量;聽機器運轉聲,聽孔內振動聲;發現異常情況要及時停機處理。
每次起下鉆必須仔細檢查鉆桿、鉆機及各連接部位,發現問題及時處理,嚴防鉆機或鉆頭掉落事故發生。
上、下鉆具要互相聯系,緊密配合、操作要穩,嚴防跑鉆事故。
6.3用電安全
現場配電、接線必須電工進行,電工必須持證上崗。電工操作必須穿戴必要的絕緣保護用品。
現場使用的電氣設備、線纜等,在使用前均需進行檢查其絕緣性能,不符合要求者,嚴禁使用。
配電系統必須實行分級配電。各類配電箱、開關箱的安裝和內部設計必須符合有關規定。箱內電器必須可靠、完好,其選型、定值要符合規定。
6.4機械設備安全
嚴格按規程進行操作,發現機械故障及時處理,不得硬行運轉,以免損壞或降低設備使用壽命。
施工中遇地下障礙物,必須請項目部清除后方可鉆進,不得強行鉆進,防止損壞設備。
嚴禁將磚頭、石塊等雜物混入泥漿池,以免吸入泵體打碎部件造成泵體堵塞,影響泵的排量。
灌注設備用完后,必須用水沖洗干凈,以免殘漿凝固,禁止用大錘敲打,損壞設備。
7、實施效果
該工程塔吊基礎地基經注漿處理后,地基土的承載力達到要求,塔吊安裝一年來至結構封頂,運行正常,基礎沉降均勻,可以認為通過注漿方案成功地實現地基加固處理。
上一新聞:注漿法加固巖溶路基地基