南京河西地區(qū)灌注樁成孔工藝對(duì)成孔質(zhì)量影響

周 斌

(南京南房建設(shè)工程檢測(cè)有限公司，江蘇 南京 210000)

南京河西地區(qū)灌注樁成孔工藝對(duì)成孔質(zhì)量影響

周 斌

(南京南房建設(shè)工程檢測(cè)有限公司，江蘇 南京 210000)

介紹了鉆孔灌注樁泥漿護(hù)壁正循環(huán)鉆孔成孔的正循環(huán)清孔和泵吸反循環(huán)清孔兩種工藝，分析總結(jié)了兩種不同施工工藝在南京河西地區(qū)部分工程的試樁及工程樁的成孔質(zhì)量效果，指出泵吸反循環(huán)清孔比正循環(huán)清孔的施工工藝在南京河西地區(qū)更能保證鉆孔灌注樁成孔質(zhì)量，滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，尤其是在控制沉渣厚度方面。

正循環(huán)清孔，泵吸反循環(huán)清孔，成孔深度，沉渣厚度

1 概述

鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式，目前在南京河西地區(qū)的高層建筑及大型公共建筑的基礎(chǔ)都采用鉆孔灌注樁，在這些工程中，有的采用泥漿護(hù)壁正循環(huán)鉆孔正循環(huán)清孔；有的采用泥漿護(hù)壁正循環(huán)鉆孔泵吸反循環(huán)清孔。在這個(gè)地區(qū)的地質(zhì)中有一層粉細(xì)砂，還有一層中粗砂混卵石，樁端持力層一般為中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖，埋深51.60 m～63.70 m，屬于長(zhǎng)鉆孔灌注樁。一旦因?yàn)榈刭|(zhì)條件或者施工質(zhì)量控制不當(dāng)造成塌孔、樁底沉渣厚等事故，處理起來(lái)比較麻煩，從而影響到成樁的質(zhì)量，形成了質(zhì)量安全隱患。本文通過(guò)以下2個(gè)具有代表性案例來(lái)表述筆者的見(jiàn)解。檢測(cè)使用儀器均為上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司生產(chǎn)的JJC-1D型灌注樁孔徑檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)方法為接觸式儀器組合法。

2 案例

2.1 案例一

本工程位于南京市建鄴區(qū)河西大街附近，為試樁，樁型為鉆孔灌注樁，樁徑為800 mm和1 000 mm。施工工藝采用泥漿護(hù)壁正循環(huán)鉆孔正循環(huán)清孔，施工機(jī)型為GPS20。檢測(cè)試樁樁號(hào)：SH1，SH2，SH9。

2.1.1 工程地質(zhì)條件

地質(zhì)資料表明，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)范圍內(nèi)，擬建場(chǎng)地巖土層可分為四大工程地質(zhì)層，8個(gè)亞層，自上至下如下：

①1雜填土；①2淤泥質(zhì)填土；②1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土；②2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土、粉砂；③1粉砂夾粉土、粉質(zhì)粘土；③2粉細(xì)砂；④1強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖；④2中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖。

2.1.2 結(jié)果及說(shuō)明

說(shuō)明：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，試樁需進(jìn)行成孔質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)依據(jù)GB 50202-2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中相關(guān)規(guī)定。

2011年11月26日下午檢測(cè)SH2號(hào)樁，一次清孔時(shí)間2 h。檢測(cè)時(shí)，業(yè)主代表和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理均到場(chǎng)，檢測(cè)數(shù)據(jù)出來(lái)后，判定為塌孔，施工單位在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理和業(yè)主的見(jiàn)證下用測(cè)繩測(cè)量孔深，測(cè)深43.8 m。施工單位對(duì)此樁進(jìn)行重新成孔。

2011年11月27日晚上檢測(cè)SH9號(hào)樁。受SH2號(hào)樁檢測(cè)的影響，施工單位在SH1號(hào)樁鉆孔到設(shè)計(jì)深度后，一次清孔時(shí)間4 h。檢測(cè)時(shí)，業(yè)主代表和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理均到場(chǎng)。檢測(cè)數(shù)據(jù)出來(lái)后，施工單位在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理和業(yè)主的見(jiàn)證下又用測(cè)繩測(cè)量孔深，測(cè)深49.4 m，判定清孔不達(dá)標(biāo)。施工單位對(duì)此樁進(jìn)行重新清孔。

2011年11月27日晚上檢測(cè)SH1號(hào)樁。受SH2號(hào)、SH9號(hào)樁檢測(cè)的影響，施工單位在SH1號(hào)樁鉆孔到設(shè)計(jì)深度后，一次清孔時(shí)間5 h，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理用測(cè)繩測(cè)量孔深，達(dá)到設(shè)計(jì)深度。檢測(cè)時(shí)，業(yè)主代表和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理均到場(chǎng)。檢測(cè)數(shù)據(jù)出來(lái)后，判定清孔不達(dá)標(biāo)。施工單位和業(yè)主代表、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理商定對(duì)此樁先進(jìn)行下鋼筋籠，重點(diǎn)加強(qiáng)二次清孔。

2.2 案例二

本工程位于南京市建鄴區(qū)江東南路馬東廣場(chǎng)附近，樁型為鉆孔灌注樁，樁徑為800 mm和1 000 mm。施工工藝分別采用泥漿護(hù)壁正循環(huán)鉆孔正循環(huán)清孔和泥漿護(hù)壁正循環(huán)鉆孔泵吸反循環(huán)清孔，施工機(jī)型為GPS10(正循環(huán)清孔)和汽車(chē)鉆反循環(huán)鉆機(jī)。檢測(cè)樁號(hào)：S2(試樁)，57，129。

2.2.1 工程地質(zhì)條件

地質(zhì)資料表明，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)范圍內(nèi)，擬建場(chǎng)地巖土層自上至下如下：

①1雜填土；①2素填土；②1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土；②2粉土夾粉質(zhì)粘土；③1粉細(xì)砂；③2粉細(xì)砂；③2A粉質(zhì)粘土；④礫砂；⑤1強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖；⑤2中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖(軟弱層)；⑤3中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。

2.2.2 結(jié)果及說(shuō)明

說(shuō)明：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鉆孔灌注樁需按總樁數(shù)的10%進(jìn)行成孔質(zhì)量抽樣檢測(cè)，檢測(cè)依據(jù)GB 50202-2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中相關(guān)規(guī)定。

2013年4月7日下午檢測(cè)S2號(hào)樁，該樁為施工單位測(cè)試泥漿護(hù)壁正循環(huán)鉆孔泵吸反循環(huán)清孔施工工藝是否滿足設(shè)計(jì)要求，自行試成孔，一次清孔時(shí)間0.5 h。提鉆桿，拆卸鉆桿、鉆頭，共用時(shí)3 h左右。檢測(cè)前，業(yè)主代表到場(chǎng)，檢測(cè)過(guò)程中停電1 h左右，來(lái)電后重新檢測(cè)。檢測(cè)數(shù)據(jù)出來(lái)后，施工單位和業(yè)主代表非常滿意，確定按此工藝進(jìn)行工程樁的施工。

2013年4月17日下午檢測(cè)57號(hào)樁。57號(hào)樁鉆孔到設(shè)計(jì)深度后，一次清孔時(shí)間1 h。檢測(cè)數(shù)據(jù)出來(lái)后，其滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

2013年4月24日中午檢測(cè)129號(hào)樁。129號(hào)樁鉆孔到設(shè)計(jì)深度后，一次清孔時(shí)間5 h。檢測(cè)數(shù)據(jù)出來(lái)后，其滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

受檢樁孔檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總見(jiàn)表1。

表1 受檢樁孔檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總

3 結(jié)語(yǔ)

泥漿護(hù)壁正循環(huán)鉆孔正循環(huán)清孔，是通過(guò)泥漿循環(huán)把孔底的沉渣帶走，這對(duì)泥漿的濃度都有一定的要求，通常采用膨潤(rùn)土制漿來(lái)保證泥漿質(zhì)量?，F(xiàn)在市場(chǎng)上膨潤(rùn)土資源緊張，價(jià)格高，為降低成本，采用外購(gòu)泥漿，而這些外購(gòu)的泥漿又有部分是從其他工地轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的，很難保證泥漿質(zhì)量。再有，施工單位為了趕工期，人為的縮短清孔時(shí)間，這樣長(zhǎng)鉆孔灌注樁一次清孔的質(zhì)量就不能保證，也容易造成塌孔。其中，最難控制的是一次清孔后的沉渣厚度，因?yàn)闃犊妆容^長(zhǎng)，在提鉆前施工單位自檢時(shí)孔深和沉渣厚度都能合格，但在經(jīng)過(guò)2 h～3 h的拆卸鉆桿和鉆頭后，在孔底會(huì)沉淀出2 m～4 m的沉渣，那么二次清孔后很難滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求。

泥漿護(hù)壁泵吸反循環(huán)是通過(guò)砂石泵的抽吸作用，在鉆桿內(nèi)腔形成負(fù)壓，在孔內(nèi)液柱和大氣壓的作用下，鉆孔中的泥漿流向孔底，將鉆頭切削下來(lái)的鉆渣帶進(jìn)鉆桿內(nèi)腔，再經(jīng)過(guò)砂石泵排至地面沉淀池內(nèi)；沉淀后，泥漿流向孔內(nèi)，形成反循環(huán)。泵吸反循環(huán)本身所具有的特點(diǎn)，對(duì)提高成孔效率和成孔質(zhì)量帶來(lái)如下一些好處:

1)鉆進(jìn)成孔速度與成孔效率有大幅度提高。鉆進(jìn)過(guò)程就是清孔過(guò)程，節(jié)省了時(shí)間同時(shí)又可靠地保證孔底沉渣符合要求。鉆進(jìn)成孔速度的提高和清孔時(shí)間的縮短促進(jìn)施工效率的提高,縮短成樁周期，能有效地保證施工工期。

2)孔壁穩(wěn)定、成孔質(zhì)量好。

3)提高單樁承載力。

4)廢漿運(yùn)量減少，降低施工成本。

5)適應(yīng)性廣。

當(dāng)然反循環(huán)鉆進(jìn)也有自身的缺點(diǎn)，如水泵故障多以及循環(huán)系統(tǒng)復(fù)雜等，汽車(chē)鉆反循環(huán)鉆機(jī)對(duì)場(chǎng)地要求也較正循環(huán)鉆機(jī)高。

受文字?jǐn)?shù)量限制不能展開(kāi)論述，還有很多的工程案例數(shù)據(jù)未能羅列出來(lái)，列出來(lái)的也只是個(gè)別工程中的具有代表普遍性的數(shù)據(jù)，用以佐證在南京河西地區(qū)的長(zhǎng)鉆孔灌注樁，應(yīng)盡可能采用泥漿護(hù)壁反循環(huán)清孔的施工工藝。

[1] GB 50202-2002，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2] JGJ 94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 肖 欣.灌注樁成樁樁體質(zhì)量問(wèn)題分析及解決辦法[J].山西建筑，2014，40(19)：59-60.

Influence of bored pile’s excavation craft on excavation quality in Hexi District of Nanjing

ZHOU Bin

(NanjingNanfangConstructionEngineeringInspectionCo.,Ltd,Nanjing210000,China)

The paper introduces the two crafts, direct cycle borehole cleaning, pump suction reverse circulation borehole cleaning, of the bored pile slurry supporting positive cycle excavation, analyzes and sums up the two different construction crafts in the trial piles and excavation quality effect of engineering piles at some projects of Hexi District of Nanjing, and points out the integration of the two construction crafts can bitterly ensure the bored pile excavation quality, meet the regulation and design demands, especially on the control over sediment thickness.

direct cycle borehole cleaning, pump suction reverse circulation borehole cleaning, excavation depth, sediment thickness

1009-6825(2014)30-0101-02

2014-08-12

周 斌(1970- ),男,工程師

TU473.14

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