鉆孔混凝土灌注樁施工實(shí)踐與質(zhì)量控制

呂春蘭

(山西焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司東曲煤礦，山西古交 030200)

灌注樁是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，鉆孔混凝土灌注樁在各種地基上均可使用，并能有效提高地基承載力，還具有投資較少，縮短工期的優(yōu)點(diǎn)，在高層和超高層建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 工程概況

山西焦煤東曲礦7號(hào)，8號(hào)，9號(hào)高層住宅樓，總建筑面積為53 069.58 m2，其中:7 號(hào)樓 15 011.96 m2;8 號(hào)樓 23 045.66 m2;9號(hào)樓15 011.96 m2。住宅448套，三棟建筑均為地上28層、地下1層，建筑總高度為84.75 m，剪力墻結(jié)構(gòu)。采用樁基礎(chǔ)，樁基共239根，其中試錨樁9組，共45根，工程樁194根。

本工程的基礎(chǔ)采用鉆孔混凝土灌注樁基礎(chǔ)，樁徑800 mm(1 000 mm)，樁尖持力層在第四層(卵石)上，并采用樁側(cè)和樁端后壓漿工藝提高樁基的承載力。工程樁的單樁豎向承載力特征值為3 600 kN(5 400 kN)，試樁的單樁豎向承載力極限值為7 200 kN(10 800 kN)。工程樁必須進(jìn)行單樁豎向承載力靜載荷檢驗(yàn)，檢驗(yàn)樁數(shù)不得少于總樁數(shù)的1%，且不得少于3根。工程樁必須進(jìn)行樁身效應(yīng)變動(dòng)測(cè)檢驗(yàn)，檢測(cè)數(shù)量為總樁數(shù)的30%。工程樁施工前須進(jìn)行試樁，試樁組數(shù)三組。試樁完畢后應(yīng)提供測(cè)試報(bào)告，經(jīng)設(shè)計(jì)人員確認(rèn)后方可施工。樁身的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，水泥采用礦渣硅酸鹽水泥，樁主筋的混凝土保護(hù)層為50 mm。

鉆孔灌注樁后壓漿是指成樁時(shí)在樁底和樁側(cè)預(yù)埋壓漿管和壓漿裝置，利用壓漿裝置，待鉆孔灌注樁成樁并達(dá)到一定強(qiáng)度后，將各種水泥漿等具有固化能力的漿液壓入樁端和柱側(cè)，這些漿液經(jīng)過(guò)滲透、固結(jié)等諸多理化方式的綜合作用，使得樁底沉渣和樁周泥皮對(duì)樁的不利影響得到一定程度的消減，并使樁端及其附近樁側(cè)土體的力學(xué)性能和承載性能得到良好改善，并減少了沉降，提高了樁基的承載力。本工程后壓漿施工工藝及參數(shù):在鋼筋籠上裝配壓漿管，兩根樁端壓漿管，一根樁側(cè)壓漿管，樁端壓漿管下入孔底，超出籠底300 mm，樁側(cè)壓漿管底端距樁頂15 m。樁身混凝土養(yǎng)護(hù)7 d后進(jìn)行壓漿，首先注水確定管路通暢后方可注漿。注漿材料選用32.5礦渣硅酸鹽水泥，水灰比 0.6。注漿壓力約 1 MPa～4 MPa，可通過(guò)試驗(yàn)調(diào)整。水泥用量:樁底注水泥量900 kg～1 000 kg(1 100 kg～1 200 kg)，樁側(cè)注水泥量400 kg～500 kg(450 kg～550 kg)。終止注漿條件:注漿總量和注漿壓力已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。后壓漿施工工藝及參數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)人員協(xié)商調(diào)整。

2 鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 成孔質(zhì)量的控制

1)鉆孔混凝土灌注樁首先是成孔，成孔后在孔內(nèi)成樁，灌注樁的成孔是依靠泥漿來(lái)平衡的，在成樁剛開始的時(shí)候，樁身的混凝土并不具有較高的強(qiáng)度，必須采取適當(dāng)樁距以防止坍孔和縮徑現(xiàn)象產(chǎn)生。2)灌注樁成孔垂直精度必須嚴(yán)格滿足設(shè)計(jì)要求，前提是要保持樁機(jī)穩(wěn)固，那么可采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積的方法，此外必須對(duì)鉆架和鉆桿的垂直度等進(jìn)行經(jīng)常性的校核。3)要確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度。在護(hù)筒定位后及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置。做好偏差控制，使護(hù)筒中心與樁位中心線偏差控制在50 mm以內(nèi)，必須保證回填土的密實(shí)性，才可避免鉆孔過(guò)程中漏漿現(xiàn)象的發(fā)生。在施工過(guò)程中自然地坪的標(biāo)高會(huì)發(fā)生一些變化，為準(zhǔn)確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時(shí)復(fù)核底梁的水平和樁具的總長(zhǎng)度，做好詳細(xì)記錄，便于成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上的留出長(zhǎng)度來(lái)校驗(yàn)成孔達(dá)到深度。

2.2 鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放

在制作鋼筋籠之前，必須確保所選用鋼材合格，仔細(xì)檢查核對(duì)鋼筋數(shù)量、長(zhǎng)度、直徑等規(guī)格參數(shù)以及制作的質(zhì)量。要對(duì)鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量進(jìn)行逐節(jié)驗(yàn)收，若發(fā)現(xiàn)不達(dá)標(biāo)的焊縫、焊口要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。必須保證鋼筋籠能夠順利下放，沉放時(shí)不應(yīng)有對(duì)孔壁的碰撞;如果吊放過(guò)程發(fā)生受阻，立即停止吊放查明原因，禁止加壓強(qiáng)行下放，以防發(fā)生坍孔、鋼筋籠形變等狀況。如因操作原因造成吊放不垂直，則應(yīng)提出鋼筋籠重新垂直吊放;如果是成孔偏斜原因形成的，則必須進(jìn)行復(fù)鉆，重新對(duì)成孔質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后再予以吊放。

2.3 成樁質(zhì)量的控制

為了保證灌注樁的成樁質(zhì)量，要對(duì)水泥、砂石等進(jìn)場(chǎng)材料的出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告等質(zhì)保書進(jìn)行嚴(yán)格檢查驗(yàn)收，如果有實(shí)樣與質(zhì)保書不符的情況，必須立即取樣復(fù)查，堅(jiān)決杜絕不合格材料進(jìn)場(chǎng)，更不能用于樁基灌注。成樁質(zhì)量事關(guān)整體工程質(zhì)量，務(wù)必要充分重視，樁身質(zhì)量應(yīng)全數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和抽1%進(jìn)行靜載試驗(yàn)，對(duì)于質(zhì)量差的要補(bǔ)樁。鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，難免出現(xiàn)混凝土的離析，必須采用良好的配合比降低離析程度。在混凝土攪拌前要對(duì)配合比進(jìn)行復(fù)核并對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確性進(jìn)行嚴(yán)格校驗(yàn)，認(rèn)真落實(shí)計(jì)量和測(cè)試管理工作，確保每根樁的配合比準(zhǔn)確無(wú)誤。在進(jìn)行混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)把控混凝土攪拌時(shí)間以及混凝土的坍落度，避免斷樁、夾泥、堵管的發(fā)生?；炷翑嚢钑r(shí)間不足會(huì)直接影響混凝土強(qiáng)度，混凝土坍落采用18 cm～20 cm，并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋入深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度應(yīng)為2 m～4 m，禁止將導(dǎo)管底端提出混凝土面。當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8 m～10 m時(shí)，為提高樁身上部混凝土的抗壓強(qiáng)度，應(yīng)及時(shí)將坍落度調(diào)小至12 cm～16 cm。在施工過(guò)程中，要控制好灌注工藝和操作，保持始終的力度抽動(dòng)導(dǎo)管使混凝土面上升，保證灌注連續(xù)性和穩(wěn)定的升降幅度，在砂層厚的地方如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，形成孔壁下墜或坍落，樁身夾泥的情況。

2.4 鉆孔灌注樁后壓漿注意事項(xiàng)

由于存在孔底沉渣以及樁周泥皮，加之土壤孔隙和壓縮性的原因，鉆孔灌注樁的實(shí)際承載力與設(shè)計(jì)值相比通常偏低。如果對(duì)基礎(chǔ)承載力和沉降控制有較高要求的建筑，為達(dá)到要求必須加大鉆孔灌注樁的樁長(zhǎng)和直徑，但因此也會(huì)增加樁身混凝土的體積，增加成本。而鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)比較好的解決了這個(gè)問(wèn)題。后壓漿灌注樁施工工藝為:灌注樁成孔→鋼筋籠制作→壓漿管制作→灌注樁清孔→壓漿管綁扎→下鋼筋籠→灌注樁混凝土后壓漿施工。管道后壓漿常會(huì)出現(xiàn)一些異常情況:若壓漿過(guò)程壓漿噴頭打不開，甚至壓力超過(guò)10 MPa仍無(wú)濟(jì)于事時(shí)，就不要強(qiáng)行增壓，說(shuō)明噴頭可能損壞，可在另一根管中補(bǔ)足壓漿數(shù)量。壓漿時(shí)會(huì)有水泥漿沿著樁側(cè)或在其他部位出現(xiàn)冒漿，若水泥漿液是在其他樁或者地面上冒出，說(shuō)明樁底已經(jīng)飽和，可以停止壓漿;若從本樁側(cè)壁冒漿，壓漿量也滿足或接近了設(shè)計(jì)要求，可以停止壓漿;若從本樁側(cè)壁冒漿且壓漿量較少，可將該壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈，隔日等原來(lái)壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細(xì)孔道時(shí)再重新壓漿。另外，單樁壓漿量不足，壓漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)群樁一次性壓漿，壓漿先施工周圈樁形成一個(gè)封閉圈，再施工中間，能保證中間樁位的壓漿質(zhì)量，若出現(xiàn)個(gè)別樁壓漿量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補(bǔ)充。

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