液壓抓斗矩型灌注樁工法文本

1、液壓抓斗成孔矩形抗滑樁施工工法1、前言近幾年來(lái)隨著國(guó)家大興水利建設(shè)，越來(lái)越多的橋梁、河道、高層建筑物相繼而來(lái)，而目前由液壓抓斗成孔澆筑混凝土的抗滑樁的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少，液壓抓斗成孔矩形抗滑樁是由液壓抓斗地下連續(xù)墻演變而來(lái)，我公司于2010年引進(jìn)液壓抓斗成槽機(jī)，鄭東新區(qū)龍湖調(diào)蓄工程中為我們贏得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，我們根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)和資料編寫(xiě)了此工法。圖1-1 液壓抓斗、斗體外觀示意圖2、工法特點(diǎn)2.1 液壓抓斗成孔矩形抗滑樁施工機(jī)械設(shè)備性能先進(jìn)，自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度降低、具有振動(dòng)小、污染小等綠色樁型特色。2.2 液壓抓斗成孔速度快，同地質(zhì)結(jié)構(gòu)比正、反循環(huán)鉆機(jī)成孔時(shí)間具有明顯的差別，不同的地層能夠節(jié)省至

2、少3倍以上的時(shí)間，可以有效的縮短施工工期。2.3液壓抓斗機(jī)自動(dòng)化程度高，斗架體本身帶有液壓糾偏系統(tǒng)，在成槽過(guò)程中能夠保證孔的垂直度，不會(huì)發(fā)生因孔的垂直度超標(biāo)造成鋼筋籠體不能順利入孔。2.4液壓抓斗在成槽過(guò)程中對(duì)于地下復(fù)雜的土質(zhì)的要求不高，除遇弱風(fēng)化巖層需特殊設(shè)備，一般土層均可以進(jìn)行開(kāi)挖，適用于各類土層無(wú)需更換設(shè)備。3、適用范圍適用于地下結(jié)構(gòu)對(duì)防水、圍護(hù)有需求的地下連續(xù)墻，對(duì)河道、水庫(kù)有防滲要求的防滲墻，還可用于河道河堤土體支護(hù)抗滑樁基礎(chǔ)。本抓斗適應(yīng)于在 N<40 的粘性土、砂性土以及粒徑小于30cm的沙礫石及其他土層中挖掘成槽。4、工藝原理 該工法的基本原理是在擬建矩形抗滑樁地面上，先施

3、工導(dǎo)墻，液壓抓斗沿導(dǎo)墻壁挖土，并以傾斜儀測(cè)定抓斗的垂直度、然后通過(guò)操作糾偏液壓推板調(diào)整液壓抓斗的垂直狀況，以控制成槽精度。在挖槽同時(shí)用泥漿護(hù)壁，防止壁面土體坍落。在成槽結(jié)束后，通過(guò)清孔工序，清除孔內(nèi)土渣。最后放入鋼筋籠，進(jìn)行水下混凝土灌筑。5、施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 施工工藝流程商 砼泥 漿循環(huán)系統(tǒng)下導(dǎo)管成樁（移機(jī)）澆筑砼（拔導(dǎo)管平整場(chǎng)地放線定位構(gòu)筑導(dǎo)墻抓斗就位施工成槽清孔吊放鋼筋籠鋼筋籠制作圖5.1-1 液壓抓斗成孔矩形抗滑樁施工工藝流程圖5.2 施工準(zhǔn)備5.2.1液壓抓斗成孔矩形抗滑樁施工前應(yīng)具備以下文件資料1巖土工程詳細(xì)勘察資料。2建筑物平面布置圖及高程。3建筑物區(qū)域內(nèi)的地下管線及

4、地下構(gòu)筑物等的調(diào)查資料。4液壓抓斗成孔矩形抗滑樁樁位平面布置圖、樁位標(biāo)高及技術(shù)要求。5試樁資料或工藝試驗(yàn)資料。6施工組織設(shè)計(jì)和施工方案。7施工機(jī)械進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)和進(jìn)行組裝的可行性。8根據(jù)不同地質(zhì)條件確定成槽泥漿配合比。5.2.2 液壓抓斗成孔矩形抗滑樁施工前按平面布置圖的要求做好施工現(xiàn)場(chǎng)的道路，供水供電，施工設(shè)施布置，材料堆放等有關(guān)布設(shè)。5.2.3 液壓抓斗成孔矩形抗滑樁施工前應(yīng)逐級(jí)進(jìn)行圖紙和施工方案的交底并做好原材料質(zhì)量檢驗(yàn)工作。5.2.4 液壓抓斗成孔矩形抗滑樁施工前應(yīng)做成孔試驗(yàn)，其目的是核對(duì)地質(zhì)資料、檢驗(yàn)所選設(shè)備機(jī)具、施工工藝及技術(shù)要求是否合適，同時(shí)檢測(cè)相鄰孔之間的影響確定影響程度，相鄰之間影

5、響較大可采用跳打施工。5.3平整場(chǎng)地液壓抓斗成孔矩形抗滑樁施工前應(yīng)先平整場(chǎng)地，把泥漿池和各個(gè)施工道路清理出來(lái)，便于施工。5.4放線定位測(cè)量定位放線要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工圖紙進(jìn)行，采用全站儀或者GPS定位儀對(duì)每個(gè)樁的四個(gè)角點(diǎn)進(jìn)行放線定位。5.5 澆筑導(dǎo)墻導(dǎo)墻放樣應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)樁位要求進(jìn)行放樣澆筑，應(yīng)向外放一定余量（一般取 2cm+成孔精度×最大開(kāi)挖深度）。導(dǎo)墻內(nèi)凈寬一般比設(shè)計(jì)墻厚大 4cm10cm，導(dǎo)墻頂口比地面(路面)高 5cm，以防施工用水和雨水流入孔內(nèi)影響泥漿質(zhì)量。導(dǎo)墻的深度一般 1.5m 左右，具體深度與表層土質(zhì)有關(guān)，如遇有未固結(jié)的雜填土層時(shí)，導(dǎo)墻深度必須穿過(guò)此填土層，特別是松散透

6、水性強(qiáng)的雜填土必須挖穿，使導(dǎo)墻坐落定性較好的老土層上。導(dǎo)墻的澆筑是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，導(dǎo)墻的內(nèi)墻面與抗滑樁的軸線不平行，會(huì)造成抗滑樁的垂直度不理想，繼而造成建好的抗滑樁不符合設(shè)計(jì)要求。5.6 液壓抓斗成孔機(jī)就位成槽機(jī)停放于樁邊1.5米左右與樁中心軸線平行位置，用抓斗自重測(cè)量垂直度立于導(dǎo)墻內(nèi)。5.7 泥漿施工泥漿是保證地下連續(xù)墻槽壁穩(wěn)定的基本措施，要根據(jù)地基土的性質(zhì)和相關(guān)因素選配泥漿。主要成分為膨潤(rùn)土、純堿、水及添加劑。泥漿起到護(hù)壁攜渣，冷卻機(jī)具，切土潤(rùn)滑的作用，性能良好的泥漿能確保成槽時(shí)槽壁的穩(wěn)定，防止塌方。護(hù)壁泥漿生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)的質(zhì)量控制指標(biāo)是關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，由于各施工地段的地質(zhì)情況不同。各地

7、區(qū)的材料和設(shè)備情況不同，方法和要求不能強(qiáng)求統(tǒng)一。實(shí)施方案需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)才能確定。圖5.7-1 泥漿池示意圖液壓抓斗成槽各施工階段泥漿的控制指標(biāo)如下：表5.7-1 液壓抓斗成槽各施工階段泥漿的控制指標(biāo)表泥漿類別漏斗粘度s比重pH值失水量含砂率泥皮厚新鮮泥漿3250>1.1078.510cc31.5mm再生泥漿3260>1.257915cc32.0mm成槽中泥漿32601.051.2071020cc不可測(cè)不可測(cè)清空后泥漿32401.051.1571015cc62.0mm再化漿（廢）601.401430cc103.0mm泥漿生產(chǎn)循環(huán)工序流程： 新鮮泥漿拌制新鮮泥漿儲(chǔ)備施工槽段護(hù)壁泥漿沉淀池

8、泥漿凈化處理泥漿調(diào)整和儲(chǔ)備廢漿外運(yùn)處理。5.8施工成槽挖槽開(kāi)始前將到墻內(nèi)注滿泥漿，利用抓斗自重將斗體插入土體當(dāng)中（嚴(yán)禁空中沖放），閉合抓斗將土抓出卸放于設(shè)計(jì)存放處，及清理抓出來(lái)的土，以節(jié)約成槽時(shí)間，施工中要求司機(jī)精心操作至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上0.5米時(shí)，細(xì)抓掃孔清底至設(shè)計(jì)標(biāo)高，槽孔未灌注混凝土之前嚴(yán)禁重型設(shè)備在槽附近產(chǎn)生振動(dòng)，成槽時(shí)派專人負(fù)責(zé)泥漿的放送，泥漿不能低于導(dǎo)墻頂面0.3m以下，在泥漿供應(yīng)不足時(shí)應(yīng)停止挖槽待泥漿加足后再進(jìn)行挖槽。圖5.8-1 液壓抓斗抓土、卸土示意圖5.9 清底挖槽和掃孔結(jié)束后，間隔1h后采用吸泥泵排泥進(jìn)行清底換漿，清孔管的管底離槽底控制在1020cm，并更換位置，換漿的時(shí)間以

9、出口漿指標(biāo)符合要求為準(zhǔn)。 5.10 鋼筋籠制作鋼筋籠在現(xiàn)場(chǎng)加工制作。墻段鋼筋設(shè)計(jì)計(jì)算除滿足受力的需要，同時(shí)還要滿足吊安的需要。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)鋼筋籠進(jìn)行加工制作，鋼筋籠的外形必須平直規(guī)則，最厚部位必須小于設(shè)計(jì)壁厚 45cm。鋼筋籠一般都在非常平直的場(chǎng)地上制作，批量制作都先做臺(tái)模。其中縱向鋼筋底端距槽底的距離在10cm-20cm以上，水平鋼筋的端部至混凝土表面留5cm-15cm的間隙。防止在下入鋼筋籠時(shí)碰撞槽壁和鋼筋籠垂直度，采用厚3.2mm（30cm50cm）鋼板作為定位墊塊焊接在鋼筋籠上，即在每個(gè)單元槽段的鋼筋籠前后兩個(gè)面上分別在水平方向設(shè)置三塊縱向間隔5m布置定位墊塊。圖5.10-1 鋼筋籠

10、制作工藝示意圖液壓抓斗矩形抗滑樁鋼筋籠制作允許偏差見(jiàn)下表：表5.10-1 液壓抓斗矩形抗滑樁鋼筋籠制作允許偏差序 號(hào)項(xiàng) 目允許偏差值（mm）1主筋間距±102箍筋間距±203籠厚度±104籠寬度±205籠長(zhǎng)度±505.11吊放鋼筋籠鋼筋籠單節(jié)起吊最大長(zhǎng)度的確定，與鋼筋籠的重量、寬度和吊車的起重能力等多種因素有關(guān)，必須綜合分析，并進(jìn)行起吊驗(yàn)算后確定。龐大的鋼筋籠起吊是一個(gè)非常復(fù)雜的力學(xué)問(wèn)題，故鋼筋籠必須要有足夠的剛度。一般是在鋼筋籠中布設(shè)縱橫向桁架來(lái)解決。(有些采用剛性接頭、止水接頭的鋼筋籠，本身剛度較大，經(jīng)驗(yàn)算滿足后也可不設(shè)縱向桁架)。根據(jù)單元

11、槽長(zhǎng)度確定鋼筋籠預(yù)留灌注混凝土導(dǎo)管位置 將網(wǎng)片組焊成骨架，吊安時(shí)不采用直接綁扎千斤繩起吊，而采用輔助起吊的扁擔(dān)梁，對(duì)于較長(zhǎng)的鋼筋骨架，考慮兩臺(tái)吊車輔助起吊的方法。 5.12下放導(dǎo)管根據(jù)單元槽長(zhǎng)度確定下設(shè)導(dǎo)管根數(shù)（槽段為3.2m-5.4m下設(shè)兩根導(dǎo)管, 槽段為5.4m7.2m下設(shè)三根導(dǎo)管,導(dǎo)管間距不大于3m，下導(dǎo)管前應(yīng)先把導(dǎo)管內(nèi)泥渣清理干凈，可事先在導(dǎo)槽旁把三根以內(nèi)導(dǎo)管組裝起來(lái)，已加快下放時(shí)間，導(dǎo)管由起吊設(shè)備吊起拼接下放至孔底設(shè)計(jì)標(biāo)高-20 -25處，混凝土導(dǎo)管的內(nèi)徑不宜太小，開(kāi)始澆注前，導(dǎo)管內(nèi)必須先放一只直徑與導(dǎo)管內(nèi)徑相同的球膽。5.13澆筑混凝土拔導(dǎo)管導(dǎo)管和鋼筋籠就位后，檢測(cè)槽底沉淀物不超過(guò)

12、設(shè)計(jì)要求在4小時(shí)內(nèi)澆注混凝土，地下連續(xù)墻的混凝土澆注按水下澆注的混凝土進(jìn)行制備和灌注?；炷烈话悴捎蒙唐坊炷翑嚢柢囍苯有读稀；炷恋呐浜媳劝丛O(shè)計(jì)要求通過(guò)試驗(yàn)確定，在澆灌不連續(xù)時(shí)，應(yīng)防止導(dǎo)管內(nèi)混 凝上凝固堵塞。導(dǎo)管埋入混凝土深度控制在1.56m, 兩根或三根導(dǎo)管澆注混凝土要均衡連續(xù)澆注，并保持兩根或三根導(dǎo)管同時(shí)進(jìn)行澆注，各導(dǎo)管處的混凝土面在同一標(biāo)高上。澆注混凝土頂面高出設(shè)計(jì)標(biāo)高300 mm -500 mm，待混凝土初凝后用風(fēng)鎬鑿除。圖5.13-1 澆筑混凝土、拔導(dǎo)管示意圖6、材料與設(shè)備6.1 液壓抓斗成孔矩形抗滑樁選用的商混坍落度水灰比不大于0.6，水泥用量不少于370kg/m3,坍落度保持1

13、8cm-22cm, 配制混凝土的骨料不得大于40mm，根據(jù)混凝土澆注速度，可適當(dāng)加入緩凝劑。6.2 鋼筋的級(jí)別、直徑必須符合設(shè)計(jì)要求，有出廠證明書(shū)及復(fù)試報(bào)告，表面應(yīng)無(wú)老銹和油污。6.3 主要機(jī)具設(shè)備表6.3-1 主要機(jī)具設(shè)備一覽表類別機(jī)械設(shè)備名稱單位數(shù)量作業(yè)項(xiàng)目施工成槽設(shè)備液壓抓斗臺(tái)1施工成孔履帶吊臺(tái)2鋼筋吊放砼運(yùn)輸車輛4運(yùn)送混凝土反鏟裝載機(jī)臺(tái)1平整場(chǎng)地開(kāi)挖導(dǎo)墻澆筑砼導(dǎo)管米50澆筑水下混凝土泥漿系統(tǒng)拌漿機(jī)臺(tái)1泥漿拌制泥漿泵臺(tái)5輸送泥漿送漿管路米100輸送泥漿鋼筋加工設(shè)備鋼筋對(duì)焊機(jī)臺(tái)2鋼筋連接鋼筋套絲機(jī)臺(tái)2加工鋼筋鋼筋彎曲機(jī)臺(tái)2加工鋼筋鋼筋切斷機(jī)臺(tái)2加工鋼筋電焊機(jī)臺(tái)3鋼筋連接7、質(zhì)量控制本功法質(zhì)

14、量標(biāo)準(zhǔn)除按建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2002、鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程（JGJ18-2003）、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2011）執(zhí)行外，還需要按以下條文執(zhí)行。7.1 成樁質(zhì)量檢查主要包括成孔、鋼筋制作和安裝、灌注混凝土（拔導(dǎo)管）等三個(gè)工序過(guò)程中的質(zhì)量檢查。7.2 樁使用的混凝土等級(jí)，必須符合設(shè)計(jì)要求。7.3 對(duì)原材料的質(zhì)量與計(jì)量，混凝土坍落度、等級(jí)進(jìn)行檢查。7.4 在灌注混凝土前嚴(yán)格按照有關(guān)質(zhì)量要求對(duì)樁的位置、大小、垂直度、拔管速度、鋼筋安放實(shí)際位置等進(jìn)行認(rèn)真檢查，并填寫(xiě)相應(yīng)質(zhì)量檢查記錄。7.5 灌注混凝土?xí)r要連續(xù)均勻下料，混凝土面上升速度控制在5m/h左

15、右，導(dǎo)管埋深控制在1.5m6m之間，在灌注混凝土過(guò)程中隨時(shí)觀察測(cè)量混凝土面標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深，嚴(yán)防將導(dǎo)管提出混凝土面確保成樁質(zhì)量。7.6 鋼筋制作前應(yīng)對(duì)鋼筋規(guī)格，焊條規(guī)格、品種，焊縫質(zhì)量、套絲長(zhǎng)度和絲端斷面、主筋和箍筋制作偏差等進(jìn)行重點(diǎn)檢查。8、安全措施8.1 施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電需有施工組織設(shè)計(jì)或方案，并按施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范JGJ46-2005的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、驗(yàn)收和檢查。臨時(shí)用電還要有安全技術(shù)交底及驗(yàn)收變更記錄，健全安全用電管理制度和安全技術(shù)檔案。8.2 建立并健全項(xiàng)目安全生產(chǎn)保證體系，監(jiān)理和實(shí)施安全生產(chǎn)責(zé)任制。編制和呈報(bào)安全計(jì)劃、安全技術(shù)方案和安全措施，并認(rèn)真貫徹落實(shí)。8.3 逐級(jí)進(jìn)行

16、安全技術(shù)交底針對(duì)性較強(qiáng)，并履行簽字手續(xù)，保存資料。項(xiàng)目經(jīng)理部質(zhì)安人員負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查和落實(shí)，嚴(yán)格按照安全技術(shù)交底的規(guī)定和要求進(jìn)行作業(yè)。8.4 施工現(xiàn)場(chǎng)安全教育，包括定期教育及新工人（含民工） 、變換工種 工人、特種作業(yè)工人的安全教育，并保證專業(yè)工人持證上崗。8.5 液壓抓斗、運(yùn)輸?shù)缆芳捌鹬卦O(shè)備，在地面上松軟環(huán)境下施工時(shí)，場(chǎng)地要鋪 填碎石，平整壓實(shí)。8.6 液壓抓斗臂較高且設(shè)備較大，司機(jī)視線盲區(qū)較多，移動(dòng)時(shí)必須有人指揮。8.7 施工人員的勞動(dòng)時(shí)間不得過(guò)長(zhǎng)，一般每天工作時(shí)間不超過(guò) 12 小時(shí)。8.8 液壓抓斗司機(jī)應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，嚴(yán)禁非專業(yè)司機(jī)操作。8.9 做好防雪、防雨、防雷等應(yīng)急準(zhǔn)備。8.10 對(duì)地

17、上、地下的管線進(jìn)行標(biāo)識(shí)和安全保護(hù)，嚴(yán)禁施工過(guò)程中造成 破壞，對(duì)泥漿池周邊搭設(shè)臨時(shí)防護(hù)以防不慎滑入。9、環(huán)保措施9.1本工法嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法 規(guī)，將環(huán)境管理融入企業(yè)全面管理之中，加強(qiáng)對(duì)施工噪聲、粉塵（揚(yáng)塵） 、 廢氣、振動(dòng)等的控制，減少固體廢棄物對(duì)環(huán)境的污染及危害。9.2建立環(huán)境保護(hù)管理機(jī)構(gòu)，設(shè)立專職環(huán)境檢測(cè)及管理人員，全過(guò)程指 導(dǎo)、布置和監(jiān)控。9.3必須采取相應(yīng)措施以使施工噪聲符合國(guó)家環(huán)保局頒發(fā)的建筑施工場(chǎng)界噪聲限值（GB12523）要求。9.4施工機(jī)械操作人員按要求對(duì)機(jī)械進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，確保其性能良好，嚴(yán)禁使用國(guó)家已命令禁止使用或已報(bào)廢的施工機(jī)械。9.5實(shí)行

18、環(huán)保責(zé)任制，保持施工區(qū)域和生活區(qū)域的環(huán)境衛(wèi)生，及時(shí)收集 各種生活、生產(chǎn)垃圾，按要求進(jìn)行處理。10、效益分析液壓抓斗成孔矩形抗滑樁的特殊結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的施工方法在近年來(lái)的施工工藝中形成不可替代的作用。發(fā)揮了其明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，同條件下與普通的直桿鉆孔抗滑樁相比具有施工速度快，周期短，污染小，施工場(chǎng)地需求符合市內(nèi)施工要求，排除的大量的泥漿廢渣處理和運(yùn)輸能夠做到清潔文明施工，符合現(xiàn)代化城市文明要求，實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐證明，由于該設(shè)備在全國(guó)市場(chǎng)擁量較少，許多地下工程連續(xù)墻技術(shù)、矩形抗滑樁不可替代，該技術(shù)具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。11、工程應(yīng)用實(shí)例鄭州市東區(qū)龍湖調(diào)蓄灌溉項(xiàng)目三標(biāo)A段地下連續(xù)墻借鑒了液壓抓斗成孔矩形抗滑樁施工工法，