测量水灰比的仪器(医院改扩建项目的桩基施工技术难点和解决方案)

Posted 2023-05-31

篇首语：弱龄寄事外，委怀在琴书。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了测量水灰比的仪器(医院改扩建项目的桩基施工技术难点和解决方案)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

测量水灰比的仪器(医院改扩建项目的桩基施工技术难点和解决方案)

医院建筑桩基施

提起桩基，你会想到什么？是童年玩耍时基坑坚实的基桩，是少年时课文里的高楼，还是微观的钢筋与混凝土……

上海市第一人民医院，是一项四周建筑构成复杂、安全保护要求高，新老建筑及新老院区融合难，建筑功能复杂三大难点的改扩建项目。

我们看一下该项目的维护桩基施工技术难点。

一

预制桩静力压桩施工技术

静压锚杆桩是利用锚杆将桩分节压入土层中的沉桩工艺，通过静力压桩机以压桩机自重及桩架上的配重作反力将预制桩压入土中。

之所以选择静压法是因为其通常适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层，即适用于上海市第一人民医院的土层。而由于本工程周边环境复杂，周边建筑及地下管线距离基坑较近，为降低对周边环境的影响，确定采用五轴搅拌桩结合 FCW-A低扰动、低置换的施工工艺。

1）静压锚杆桩概况

B楼基础为混凝土条形基础，本次基础加固内容主要为新增基础承台及锚杆静压桩。承台多为5370×1550mm和2570×1550mm矩形面承台。锚杆静压钢管桩（预制桩的一种）为D245×10mm钢管桩，桩长33m，材质 Q235B。桩段长度2～3m，桩段之间采用焊接连接，新增锚杆静压钢管桩抗压承载力设计值 Rd=500kN，单桩竖向抗压极限承载力标准值。

2）基础承台施工过程

首先地坪破碎、土方开挖，暴露出原有条形基础。支模，浇筑混凝土垫层；然后在原有基础梁上植筋∶钻孔→在孔中灌注植筋胶→插入钢筋；接着在基础梁处进行钢筋对穿并焊接；在基础梁对穿的钢筋上焊接横向钢筋形成钢筋网，预留锚杆静压桩桩位（钢筋网只布置在承台底部）。搭设承台模板;制作连接锚杆静压桩桩架底脚螺栓的支架，长钢筋勾住承台底部钢筋;钢筋绑扎完成;柱增大截面钢筋预留；浇筑C35混凝土并进行混凝土养护；最后拆模。

3）静压锚杆桩施工过程

首节桩选用十字钢板桩；运送钢管桩；接桩时相接的钢管之间采用内衬管焊接连接；焊接接桩；安置千斤顶、反力梁；压桩施工；封桩（焊接十字交叉钢筋）；封桩（切割掉高出封桩高度的锚杆）；封桩（支模）；;浇筑 C40 早强微膨胀混凝土；封桩（混凝土浇筑完成）；完成封桩。

二

地下工程施工技术

1）概述

上海市第一人民医院地连墙两侧采用φ800五轴搅拌桩进行成槽护壁，外侧桩长24m，内侧桩长22m搭接30m，桩顶标高一0.100m，共1310 根，累计284幅；局部采用φ700五轴搅拌桩，桩长24m，搭接250mm，桩顶标高-0.100m，共105根。五轴搅拌桩普遍区域水泥掺入13%，水灰比1.2，回填区域水泥掺入量增加至15%。水泥土搅拌桩的桩位偏差不大于20mm，桩体垂直度偏差不大于1/300，地连墙槽壁加固搅拌桩离地墙 100mm。

2）五轴搅拌桩 FCW-A（低扰动低置换）工艺介绍

五轴搅拌桩FCW-A工法是在已有 FCW工法的基础上，经过现场实践应用研究，创造性形成的一种新型搅拌桩施工工法。该工法机械在钻进过程中根据喷浆量的大小，采用特种取土钻杆向地面提升适量土体，以达到桩内土体压力平衡，减少对周边环境的影响。

施工流程为∶首先进行放样；开沟槽；装置就位，将五轴水泥土搅拌墙机械设备移动到待施工位置；然后启动后台自动水泥浆搅拌系统，把水泥浆送至存浆桶；开启集成计算机，由计算机监控成墙关键数据∶每米下降速度、提升速度、每米浆量、墙端设计标高、垂直度、总喷浆量和总搅拌时间。有效控制成墙质量;开启动力头驱动多功能钻头，边搅拌边喷水泥浆，正转下沉喷浆70%到设计墙底标高；接着在墙底标高0.5～1m区间内进行复搅；反转边喷浆边提钻，反旋喷浆 30%至墙顶标高;最后一组结束，移到第二组继续施工。

（1）测量放线。根据测量成果表提供的坐标基准点，遵照图纸制定的尺寸位置，在施工现场放置围护结构的轴线，并做好永久及临时标志，放样定线后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌施工。

（2）开挖导沟。采用挖机开挖工作沟槽，开挖深度1m，沿围护内边控制线开挖。遇有地下障碍物时，利用挖土机清除，直至清除完毕，清障后产生过大的空洞，需回填土压实，重新开挖导沟以保证五轴水泥搅拌桩施工顺利进行。

（3）定位、钻孔、移机。前台指挥人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动确保钻杆轴芯就位不偏;同时为控制钻杆下钻深度达标，根据图纸确定的设计标高，换算钻进深度在钻杆上用红油漆做好标记。严格控制下钻、提升的速度和深度。机械设备的移动，沿着基坑围护轴线，采用跳槽式双孔全套复搅的施工顺序施工，以此循环直至围护墙体成型。

（4）搅拌注浆。在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建水泥库，在开机前应进行浆液的搅制，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。

拌浆及注浆量以每幅桩的加固土体方量换算，浆液流量以浆液输送能力控制。土体加固后，搅拌土体28d抗压强度不小于0.8MPa。在五轴水泥土搅拌墙作为止水帷幕施工中，应采用套接一孔施工法。对于硬质土层，可利用主机配备的加压卷扬进行加压钻进搅拌。浆液泵送量应与搅拌下沉或提升速度相匹配，保证搅拌桩中水泥掺量的均匀性。

搅拌机头应向下正转掘进同时喷浆至设计墙底标高，喷浆量控制为总量的70%，在设计墙底标高区间进行复搅，之后钻杆反转提升搅拌，并喷浆 30%。对含砂量大的土层，宜在搅拌墙底部2～3m范围内上下重复喷浆搅拌一次，水泥浆液应按设计配比和拌浆机操作规定拌制。

五轴水泥土搅拌墙施工过程中，应严格控制水泥用量，宜采用流量计进行计量，并按规定做好施工记录。因搁置时间过长产生初凝的浆液，应作为废浆处理，严禁使用。

3）施工质量保证措施

（1）外购水泥严格控制质量标准。做到工艺检查、设备检查、施工操作检查和搭接质量检查，建立严格验收把关制度。散装水泥检测按 500t/次及时送检。

（2）施工现场设专职质量检查人员，检查复核桩机，桩架的走位，钻孔的深度、速度，检查水泥浆液的搅拌操作规范、水灰比。

（3）桩机移位、开钻、提升由现场指挥负责，开钻前，检查桩机平稳性，做到固定端正，桩架垂直，并采用测量仪器或手段，完成桩机的水平度、桩架的垂直度，在确认无误后，指挥下达操作命令。

（4）根据确定的水泥浆液的配合比，在水泥浆搅拌台张贴标准配合比，做好量具的检测可行手段，严格控制水灰比、搅拌时间、浆液质量，注浆时控制注浆压力和注浆速度。

（5）严格控制钻管下钻、提升的速度，若出现注浆孔堵或断浆现象，应及时停泵，排除故障后，再采取有效的措施进行复喷浆，严防断桩、空桩。

4）五轴搅拌桩常见质量问题及处理预案

（1）施工冷缝现象及处理预案。止水帷幕施工的施工质量直接关系着基坑的安全性，是基坑施工的关键。但在施工中往往因一些特殊的情况不能确保施工的连续性，造成施工中断时间过长，使相邻桩搭接质量欠佳而形成施工冷缝。如∶电力事故、周边环境的影响、机械故障和恶劣天气等。如不处理将导致基坑开挖后产生大量渗水，直接危及基坑安全。

处理预案∶

①在施工中应尽量减少因施工工艺及施工流程因素所造成的冷缝数。

② 如成桩搭接时间超过10h，在施工记录中详细记录通报设计，由设计统一考虑加固措施。

③ 如成桩搭接时间超过24h，需经设计认可后采取接头外排补桩或局部采用压密注浆的方式进行加固处理。

（2）基坑渗水现象及处理预案。由于施工区域内不明地质原因，在施工中无法发现局部搅拌桩止水达不到理想效果导致开挖后局部产生渗水现象。

处理预案∶在基坑开挖阶段，组织工地现场巡视小组24h 跟踪巡视帷幕止水情况，并备好封堵材料，一但发现有墙体有渗漏点及时进行封堵。

5）五轴搅拌桩遇原地下水泥土搅拌桩的处理

本工程原水泥土搅拌桩桩长 9m，±0.00 至一4.5m 范围内由于地下室拆除局部已清理，-4.5m 至-9m 区间由于图纸缺失无法准确定位，因此未能全数清理。五轴施工时主要采取以下措施进行清障。

（1）依靠设备自重。五轴搅拌桩钻杆加动力头总重超过60t，利用设备自身的重力和钻头碾压和搅碎原桩身。

（2）调整施工参数。如遇到桩身强度较高的水泥桩时，主要采用放慢施工速率、提高钻杆扭矩、保持连续喷浆保护钻头的同时，降低喷浆压力和适当调整水灰比来避免不必要的浪费和大面积的环境污染。

（3）焊接钨钢刀头。施工至后期，由于钻头磨损严重，最后20幅桩施工遇到巨大障碍，后采取在钻头上焊接钨钢刀头的做法，提高钻头的切削能力，最终完成了全部施工任务。

6）五轴搅拌桩优劣分析

（1）优点∶

五轴搅拌桩相较传统二轴及三轴施工工艺有着投入小、功效高的特点，本工程275幅（9幅因场地因素未能施工）历时仅43d完成全部施工内容。并且，伴随着最新的FCW-A施工工艺，又能做到减少对周边环境的影响，本工程五轴搅拌桩施工阶段，周边监测累计变化不10mm。

同时，五轴搅拌桩设备通过电子计量，如后台计量、激光测斜仪配置、流量计的配置及施工参数监视仪的配置，又能很好地控制施工质量，为地墙施工提供了有利条件。

（2）缺点∶

虽然每m³耗电量小，但装备自身用电需求较大，本工程 630kVA箱变仅能供一套五轴设备运作，不可以与其他大型用电设备共用，因此需配备大容量箱变，但对后期施工造成一定浪费。

五轴机座较大，对于不规则且场地狭小的基坑会造成施工不便，如本工程 284 幅桩中有9 幅由于无机位，造成无法施工。

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