浅谈长螺旋中心压灌水泥砂浆后插钢筋锚杆施工工艺Word文档格式.docx

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场地地貌单元属海成Ⅲ级阶地。

1.2.2区域地质构造

本场地所处琼北坳陷盆地由南缘近东西向王五~文教深大断裂所控制,盆地区内次一级构造为近东西向、南北向、北东向和北西向的断裂,其中近东西向的光村—铺前断裂从勘察场地南部通过,场地离断裂最近距离约10km,勘察区内没有浅埋断裂,对本工程的建设不会产生影响。

1.2.3地层结构及岩性特征

本次勘察查明在勘探55.20m深度范围内,场地地层属第四系中更新统海陆相沉积土（Q2mc）、第四系下更新统海陆相沉积土（Q1mc）和第三系上新统海相沉积

1

土（N2m）。

根据岩性特征和沉积新老关系自上而下划分为①、②、③、④、④-1、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨共九个工程地质层及一个工程地质亚层。

具体各地层分布概况详述如下:

第①层含砂粉质粘土（Q2mc）:

分布全场地,仅局部由于开挖零星缺失。

褐红色、褐黄色,可塑~硬塑状。

以粘粒、粉粒为主,含少量中粒石英砂,下部含砂粒相对较多,切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应。

层顶标高10.50~18.01m,平均值13.94m;

层底埋深0.60~8.50m,平均值3.33m;

层厚0.60~8.50m,平均值3.33m。

第②层中砂（Q2mc）:

场地内各地块普遍均有揭露,局部缺失,浅黄夹褐色、褐红、白色,干~稍湿、稍密~中密状。

石英、长石质,次圆状,以中粒为主、次为粗粒,含约10~20%砾粒,10~15%粘粒,局部含粘粒较多呈粘土质砂状,砾径大多2~6mm,少量8~12mm,岩芯成条状,不均匀含2~5mm的铁质胶结结核,稍硬状。

层顶标高7.44~15.97m,平均值11.54m;

层底埋深1.60~8.80m,平均值5.25m;

层厚0.50~5.20m,平均值2.57m。

第③层粘土（Q1mc）:

分布场地内大部分地段,C01地块勘探孔均有揭露,其余两地块零星缺失,本次勘察仅于A12、A15、A16、A17、A19、A20、A23~A25、A42、A50、A53、A56、A57、A60~A63、A66、A68、A71、A72、B10、B15、B31、B40、B66、B71缺失。

杂色（砖红、浅黄、灰白色）,可塑~硬塑状。

以粘粒、粉粒为主,局部含少许细砂、中砂粒,切面稍有光泽,干强度高,韧性高,无摇振反应。

层顶标高4.94~14.96m,平均值9.24m;

层底埋深1.40~14.10m,平均值6.55m;

层厚0.40~8.10m,平均值1.96m。

第④层粗砂（Q1mc）:

分布全场地,浅黄、浅黄、灰白、黄色,稍密~中密状,湿~饱和。

石英质,次圆状,以粗粒为主,次为中粒,含约10~15%砾粒、7%粘粒,砾径大多2~6mm。

层顶标高-6.76~13.56m,平均值6.81m;

层底埋深5.50~23.00m,平均值14.43m;

层厚0.60~15.00m,平均值7.31m。

第④-1层粉质粘土（Q1mc）:

仅A15、A16、A23、A24、A65、A69、B20、B21、B25、B40、B44、B53~B55、B63、B66、C21、C30、C54、C57~C60孔地段有分布。

呈透镜体分布于第④层粗砂中,浅黄、粉红色,可塑状。

以粘粒为主,少量粉砂,局部夹中砂团,切面稍有光泽,干强度中等,韧性高,无摇振反应。

层顶标高-2.76~6.51m,平均值1.54m;

层底埋深6.10~21.80m,平均值14.33m;

层厚0.40~6.30m,平均值2.03m。

第⑤层粉质粘土（Q1mc）:

集中分布于场地东北部地段,本次勘察具体揭露的钻孔有A47、A63、B2、B3、B5、B13、B15~B18、B21~B23、B24、B26、B27、B32、B38、B59、B63、B73、B79、B80、B84、B87、B88、B90、B93、B96、C1~C10、C13、C16、C39、C47。

浅黄、褐黄色,可塑状。

以粘粒、粉粒为主,少量粉砂,局部夹中砂团,切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应。

层顶标高-2.11~2.42m,平均值0.14m;

层底埋深12.00~24.10m,平均值16.83m;

层厚0.40~8.30m,平均值2.95m。

第⑥层粉砂（Q1mc）:

集中分布于场地东北部地段,本次勘察具体揭露的钻孔有A10、A46、B2、B3、B5~B13、B15~B18、B20、B21、B23、B24、B26、B27、B31~B33、B38、B39、B45、B50、B51、B56、B59、B60、B64、B66、B67、B79、B80~B84、B87、B88、B90、B91、B93、B96、B97、B99、B100、C1~C25、C28、C29、C34、C39~C53、C55、C56、C61~C63。

浅黄、砖红、粉红色,饱和,稍密状。

石英质,次圆状,以粉粒、细粒为主,次为中粒,含约5%粘粒。

层顶标高-8.69~5.00m,平均值-1.64m;

层底埋深10.40~26.20m,平均值18.82m;

层厚0.50~8.70m,平均值3.45m。

第⑦层粘土（Q1mc）:

全场地均有分布,本次勘察仅A16、B9、C21缺失。

浅黄、青灰色,可塑~硬塑状。

以粘粒、粉粒为主,少量粉砂,局部夹中砂团,切面有光泽,干强度高,韧性高,无摇振反应,局部可见微层理。

层顶标高-10.79~4.50m,平均值-2.69m;

层底埋深11.70~32.70m,平均值19.13m;

层厚0.10~14.10m,平均值2.53m。

本次钻探部分孔未钻穿。

第⑧层粉质粘土（N2m）:

下伏分布于整个建设场地。

灰色,可塑状~硬塑状。

以粘粒、粉粒为主,夹薄层或团状粉砂,局部半固结成岩,切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应。

层顶标高-17.76~4.00m,平均值-5.25m;

层顶埋深11.70~21.70m,平均值19.18m;

受孔深限制,本次钻探大部分孔未钻穿,揭露最大层厚34.10m。

第⑨层贝壳碎屑粉土（N2m）:

下伏分布于场地,受孔深限制本次勘察仅A40、C39、C58孔有揭露,灰白、灰夹黄色,湿,中密。

以贝壳碎屑、石英砂,粉粒、粘粒组成,局部半固结成岩,岩心2~8cm稍硬。

层顶标高-34.46~-29.88m,平均值-31.46m;

层顶埋深42.70~47.00m,平均值44.20m;

受孔深限制,本次钻探未钻穿,揭露最大层厚12.50m、最大层底埋深55.20m。

地层岩性特征、分布及埋藏条件见工程地质剖面图2-1~2-85和钻孔柱状图

3-1~3-239。

1.3场地水文地质条件

1.3.1水文地质条件

在勘察55.20m深度范围内地下水为第②层中砂、第④层粗砂的孔隙潜水和赋存于第⑥层粉砂、第⑨层贝壳碎屑粉土中的孔隙微承压水,地下水主要接受大气降雨渗入补给,由北向南、由西向东、由高至低径流,在C13、B55、A36孔测得地下水初见水位分别为8.20m、3.00m、5.20m（水位标高为7.276~7.665m,平均值7.48m）;

在勘察结束24小时后统测:

钻孔稳定水位埋深为3.50~11.00m（水位标高为6.12~10.00m,平均值6.91m）;

根据区域水文地质资料,地下水位年变幅约为1.50m;

结合勘察成果及场地地形地貌条件,确定地下水最高水位标高约为9.00m。

拟建工程设2~3层地下室,地下室基础处于地下水位以下,地下水托浮力对建筑物的影响很大。

建议抗浮设防水位标高为9.00m。

同时考虑地下室防水防渗问题。

4.3地基岩土工程分析评价

（4）第④层粗砂:

分布全场地,层位稳定,厚度大,稍密状~中密状,修正后标贯击数平均值N=15.4击,水上天然坡角αa平均值37.07度;

水下天然坡角αm平均值31.6度;

承载力特征值fak=200kPa,工程性能好。

（5）第④-1层粉质粘土:

呈透镜体分布于第④层粗砂中,层位不稳定,厚度簿,孔隙比e=0.931,IL=0.22,Es1-2=4.52MPa,a1-2=0.44,属可塑状,中压缩性土,修正后标贯击数平均值N=8.3击,fak=140kPa,工程性能一般。

（6）第⑤层粉质粘土:

集中分布于场地东北部地段,可塑状,层位不稳定,厚度变化大,孔隙比e=0.912,IL=0.47,Es1-2=3.77MPa,a1-2=0.54,属可塑状,中压缩性土,Ck=21.3kPa,Φk=11.7度,修正后标贯击数平均值N=10.1击,fak=140kPa,工程性能一般。

（7）第⑥粉砂:

集中分布于场地东北部地段,砖红、粉红色,饱和,层位不

稳定,厚度变化大,修正后标贯击数平均值N=8.5击,承载力特征值fak=150kPa,工程性能一般。

（8）第⑦层粘土:

可塑

状,层位稳定,厚度大,孔隙比e=1.044,IL=0.36,Es1-2=4.80MPa,a1-2=0.45,属中压缩性土,Ck=24.8kPa,Φk=13.2度,初勘资料显示三轴剪切试验（不固结不排水）所得Cu=22~77kPa,平均值为37.14kPa;

Φu=4.4~11.2度,平均值为6.84度;

修正后标贯击数平均值N=9.4击,fak=160kPa,工程性能好。

根据室内土工试验报告、标准贯入试验成果、现场鉴定和经验值,确定各土层的承载力特征值及有关设计参数见表。

地基承载力特征值及工程设计参数表表10

注:

带*号者为经验值。

2、抗拔桩设计情况

1）本工程根据“海南水文地质工程地质勘察院”提供的《日月广场场地岩

土工程勘察报告（详细勘察阶段）》进行设计。

本工程采用变厚度筏板基础。

基础

持力层为粗砂层以及相对较为软弱的粘土层、粘质粉土层,综合考虑承载力特征值采用140kPa。

2）±

0.000的绝对高程为16.700m,地下水抗浮设防水位为9.000m。

3）基础设计等级为丙级。

基础抗渗等级为P8.

本工程局部区域采用抗浮锚杆。

1）抗浮锚杆单桩抗拔承载力特征值Rt=240kN,锚杆施工前应进行锚杆抗拔承载力试验（基本试验）,试验结果应满足设计取用的承载力要求,若不能满足,应根据试验结果调整锚杆间距、锚固长度等。

2）锚杆为直径D=200mm。

成孔采用机械成孔,应根据土层条件采用泥浆护壁或钢套筒护壁等措施,以避免孔壁坍塌。

锚杆的孔位和孔径误差应不大于20mm,钻孔的轴线偏斜率不应大于杆体长度的2%,钻孔的深度应超过设计深度不小于500mm,且能满足抗拔试验的要求。

3）锚杆钢筋采用3Φ25,HRB400级钢筋。

钢筋应采用定位支架或定位箍等措施来确保钢筋在桩内的位置,以保证每根钢筋周围均有等厚的锚固浆体,钢筋的保护层厚度不小于50mm。

4）锚杆孔灌浆材料采用M30水泥砂浆。

浇注前要对桩孔进行清孔,清净孔内沉渣和泥浆,使孔内通畅,孔壁光滑,提高浇注质量。

5）锚杆与基础板的连接、桩构造及桩进入土层长度详抗浮锚杆构造详图。

锚杆进入土层的锚固长度不得小于18m。

6）对施工完毕的锚杆,应进行验收试验。

验收试验锚杆的数量不得少于锚杆总数的5%,且不得少于3根。

验收试验的最大试验荷载取单根锚杆轴向拉力特征值的2倍。

抗拔桩设计剖面图

3、施工工艺

采用长螺旋钻机在桩位点上钻至设计深度,在提钻同时,用混凝土泵通过钻机动力头上龙头及设计在钻头上的活门向孔内压灌制备好（预制好的商品砂浆）水泥砂浆至设计标高,清除孔口钻出虚土,提出钻头钻机移位,钻机卷扬吊放钢筋笼至孔口,用人工或机械振动的方法下放钢筋笼至设计标高。

施工严格遵循《建筑地基处理技术规范》、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》及有关国家其他规定。

工工艺流程图

4、拟选用施工机械

5、设备改装

尽量在市场上寻找符合要求的设备,如果市场上设备不满足本工程施工需要,则需要在现有设备基础上进行一定的改装。

设备改装要求:

1）钻孔直径为Φ200mm,螺旋钻钻杆内径和螺旋叶片内外直径之间尺寸比

例分配要合理,叶片螺距、螺旋角度科学,保证钻进效率和螺旋出土

顺畅;

2）泵送混凝土灌注速度和钻杆提升速度要匹配;

3）泵送管路直径、钻机动力头部位龙头管径、钻杆内径、钻头活门口径

要匹配,管路连接设计要方便拆卸和安装;

4）钻头要适应本工程地层钻进,钻头活门设计既要不影响钻进开启方便,

又要能防止泥水进入钻杆内;

5）钻机桅杆高度钻杆长度要能满足施工桩长要求,大于18m,不小于25m;

6）由于钻杆细长（长径比较大）,且内部中空,既要满足强度和刚度要求,

还要保证钻孔垂直度和同心度要求,中间要设置护筒和导正装置;

7）管路系统中,泵管（钢管）、高压软管（用于钻机龙头和泵管连接）、

龙头、钻杆、钻头活门,整个管路内径要一致,避免变径出现,并尽

量减少90度以内的弯角;

施工参数选择:

1、本工程钻孔直径为Φ200mm,单位体积为0.0314m3/延米,如果选用小型混凝土（砂浆）泵2或2’,泵送量理论上为20m3/h,折合钻杆提升速度为10.6米/分钟,钻机最高提速要满足这个要求,泵需调至低压、低速,钻机提升调至高档、高速。

2、泵送系统整个管路上要避免变径出现,如果选用Φ76mm内径泵管,整个管路内径都应是76mm为宜,且密封性要好;

3、泵送混凝土（砂浆）应掺合缓凝型减水剂,保证泵送需要的稠度、和易性和凝结时间,同时满足泵送混凝土和水下灌注混凝土要求。

4、混凝土泵送距离要能达到200~500m远施工需要。

本工程抗拔桩施工进入地层主要为④~⑦层。