淺談 DX擠擴(kuò)灌注樁質(zhì)量控制要點(diǎn)

張佳年

0 引言

DX擠擴(kuò)灌注樁是在傳統(tǒng)灌注樁工藝中增加了一道擠擴(kuò)工序。根據(jù)各種地層不同的力學(xué)指標(biāo)，選擇幾個(gè)有利地層，利用專用設(shè)備在不同深度擠擴(kuò)，完成側(cè)面型腔，然后再進(jìn)行澆筑，使 DX樁變?yōu)槎鄬尤嫘蜆?，或多個(gè)盤和三叉組成的樁，側(cè)面型腔的直徑是主柱徑的 2倍 ～3倍，從而使摩擦樁變?yōu)槎喽顺?、多段?cè)摩阻共同作用的新型樁。通過專用設(shè)備對(duì)土體與混凝土樁緊密地結(jié)合為一體，發(fā)揮了樁土共同的作用，使建筑結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，沉降變形小，垂直承載及抗拔力都大大提高，明顯減少了混凝土的用量，擠擴(kuò)機(jī)頭和擠擴(kuò)臂張開后效果見圖 1。

1 工程實(shí)例

哈勵(lì)遜國際和平醫(yī)院綜合樓，地上 24層，地下 2層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為 DX擠擴(kuò)灌注樁，樁數(shù) 166根，其中試樁 6根。有效長(zhǎng)度為 40m，樁徑為 1 000mm，泥漿護(hù)壁潛水鉆機(jī)成孔，設(shè)計(jì)擠擴(kuò) 4個(gè)承力盤，承力盤直徑最大處 1 900mm。

1.1 施工工藝流程

樁孔定位→護(hù)筒埋設(shè)→鉆孔機(jī)就位→鉆孔、注泥漿→清孔→擠擴(kuò)成盤→吊放鋼筋籠→插入混凝土導(dǎo)管→再次清孔→澆筑混凝土→拔出導(dǎo)管并檢查混凝土頂高度→成樁，其中主要施工工序示意圖見圖 2。

其主要施工工序是:成孔→擠擴(kuò)→成盤→吊放鋼筋籠和導(dǎo)管→澆筑混凝土→成樁。

1.2 施工前準(zhǔn)備階段

首先施工方必須有完善的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理體系和制度;然后對(duì)工程原材料和設(shè)備進(jìn)行檢查驗(yàn)收，各種原材料必須按照規(guī)范要求進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)報(bào)驗(yàn)，取樣復(fù)試，各種施工機(jī)械必須檢驗(yàn)合格且性能滿足該工程要求;在正式工程施工前，應(yīng)按正常施工工藝先施工試樁，為以后樁提供可靠數(shù)據(jù)。

1.3 施工階段

1)樁平面定位是階段的第一步，必須逐根檢查樁位，要求偏差不超過 10mm;然后根據(jù)放出的軸線及樁位點(diǎn)，抄水平標(biāo)高并在木橛上明確表示。樁位確定后進(jìn)行護(hù)筒安裝，護(hù)筒要埋設(shè)正確和穩(wěn)定，護(hù)筒與孔壁之間要用粘土分層夯填;護(hù)筒埋設(shè)深度不小于 1.5m，內(nèi)徑要大于鉆頭 100mm，中心與樁位中心線偏差不大于 50mm，護(hù)筒就位后重新核對(duì)樁位并及時(shí)測(cè)量護(hù)筒上沿高程。以上工作完成后開始鉆孔，鉆機(jī)就位必須保持平穩(wěn)，不發(fā)生傾斜、位移。由于本工程有效樁長(zhǎng) 40m，需使用 8根鉆桿，因此在每根鉆桿入土之前必須依次檢查其垂直度，控制累計(jì)偏差不超過H/100(H為樁長(zhǎng))。為準(zhǔn)確控制鉆孔深度，在鉆桿上作出控制的標(biāo)尺，以便在施工中進(jìn)行觀測(cè)、記錄?？咨?+300mm，只能深不能淺，鉆孔完成后用重錘測(cè)量。鉆孔時(shí)采用場(chǎng)地內(nèi)原土自行造漿，施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面要高出地下水位 1.5m以上;鉆孔完成后保持潛水鉆機(jī)離孔底 300mm左右空轉(zhuǎn)不鉆進(jìn)，不斷置換泥漿，進(jìn)行清孔。清孔至泥漿比重不大于 1.20，泥漿護(hù)壁成孔允許偏差見表 1。2)擠擴(kuò)成盤是DX擠擴(kuò)樁施工的關(guān)鍵項(xiàng)目，提鉆測(cè)量孔深、沉渣厚度合格后，將擠擴(kuò)機(jī)下至承力盤設(shè)計(jì)位置，且擠擴(kuò)機(jī)入孔時(shí)應(yīng)注意保護(hù)好護(hù)筒的標(biāo)高。擠擴(kuò)時(shí)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，保證承力盤的數(shù)量和最小盤間距。自下而上逐個(gè)擠擴(kuò)，每盤擠擴(kuò) 8次，每次轉(zhuǎn)動(dòng)約 17°，并注意觀察和記錄壓力值。擠擴(kuò)完成后應(yīng)對(duì)成盤效果進(jìn)行檢查。檢查方式為:使用盤徑檢測(cè)儀入孔檢測(cè)。盤徑檢測(cè)儀構(gòu)造見圖 3。3)檢測(cè)方法:利用該裝置的 3對(duì)測(cè)桿在盤腔處張開下滑時(shí)副測(cè)繩零點(diǎn)的落差與測(cè)桿張開角度的換算關(guān)系測(cè)出盤腔直徑?，F(xiàn)場(chǎng)采用將盤徑檢測(cè)儀張開達(dá)到承力盤最大直徑 1 900mm時(shí)，測(cè)量其副測(cè)繩落差 L1作為依據(jù)。將盤徑檢測(cè)儀緩慢放至孔內(nèi)盤腔位置，松開副測(cè)繩，三對(duì)測(cè)桿自動(dòng)下落。然后稍微調(diào)整主測(cè)繩，測(cè)桿便張開在擠擴(kuò)盤腔內(nèi)，量取主、副測(cè)繩的落差 L2。L2≥L1時(shí)，說明擠擴(kuò)盤腔滿足設(shè)計(jì)要求。4)擠擴(kuò)盤完成后進(jìn)行鋼筋籠加工和吊放。鋼筋籠接頭面積不大于 50%，且兩個(gè)接頭位置錯(cuò)開不小于 1m。鋼筋籠放前要綁好砂漿墊塊;吊放時(shí)對(duì)準(zhǔn)孔位，吊直扶穩(wěn)，緩慢下沉，安裝深度:±100。鋼筋籠加工控制項(xiàng)目應(yīng)符合表 2要求。5)鋼筋籠吊放好后下混凝土導(dǎo)管，其長(zhǎng)度不小于鉆孔深度，并確保初灌時(shí)導(dǎo)管底口距孔底不大于 0.5m。導(dǎo)管應(yīng)連接緊密，不漏氣。導(dǎo)管布置好后進(jìn)行二次清孔，控制泥漿比重在 1.10～1.20之間。沉渣厚度小于 100mm，用吊錘測(cè)量。

表1 泥漿護(hù)壁成孔允許偏差

表2 泥漿護(hù)壁成孔允許偏差

本工程混凝土強(qiáng)度為 C40，控制坍落度為 16 cm～22 cm。水下澆筑混凝土要連續(xù)施工，導(dǎo)管底端埋入混凝土的深度為 0.8m，導(dǎo)管的第一截底管長(zhǎng)度大于14?；炷翝仓綐俄敃r(shí)，混凝土的上頂標(biāo)高一定要符合設(shè)計(jì)要求，然后及時(shí)拔出導(dǎo)管?；炷翝仓堪闯溆禂?shù)大于 1計(jì)量，檢查每根樁的實(shí)際灌注量與樁及管的體積相比。樁身混凝土試塊留置每班 1組，每根灌注樁 1組?；炷凉嘧⑼戤呉⒁獗Ｗo(hù)好現(xiàn)場(chǎng)軸線樁、高程樁，并予以校核。結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行基礎(chǔ)開挖時(shí)，要制定合理的施工順序，采取必要的技術(shù)措施，防止樁位移和傾斜。樁頭混凝土強(qiáng)度沒有達(dá)到 5MPa時(shí)，不得碾壓，以防樁頭損壞。

2 樁檢測(cè)

樁體質(zhì)量檢查:采用低應(yīng)變法檢測(cè)其樁身完整性，測(cè)試根數(shù)為總樁的 35%。承載力檢測(cè)待成樁 28 d后采用靜載荷試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)量為 6根。

最終樁身完整性經(jīng)檢測(cè)均合格，樁承載力經(jīng)檢測(cè)符合設(shè)計(jì)要求。這說明以上各步控制方法適用于DX擠擴(kuò)灌注樁的質(zhì)量控制。

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