浙江省交通運(yùn)輸廳工程質(zhì)量監(jiān)督局 杭州 311215
摘要:隨著國(guó)家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鉆孔灌注樁是廣泛應(yīng)用于建筑方面,也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,我國(guó)的鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)與施工水平。本文首先闡述了土木工程基礎(chǔ)施工技術(shù)在我國(guó)的現(xiàn)狀和樁型原理,然后從六大方面詳細(xì)探討了土建工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn),最后對(duì)其施工中常見(jiàn)技術(shù)問(wèn)題及防治對(duì)策進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:建筑工程;樁基;鉆孔灌注樁;施工技術(shù)
一、土建工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)
(一)鉆孔機(jī)的安裝與定位
安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定,施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響。因此要求安裝地基穩(wěn)固。對(duì)地層較軟和有坡度的地基,可用推土機(jī)推平,在墊上鋼板或枕木加固。
為防止樁位不準(zhǔn),施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī),對(duì)有鉆塔的鉆孔機(jī),先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合,將鉆桿移動(dòng)大致定位,再用千斤頂將機(jī)架頂起,準(zhǔn)確定位,使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)簡(jiǎn)中心在一垂線上,以保證鉆機(jī)的垂直度。鉆機(jī)位置的偏差不大于2cm。對(duì)準(zhǔn)樁位后,用枕木墊平鉆機(jī)橫粱,并在塔頂對(duì)稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。
(二)埋設(shè)護(hù)筒
鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時(shí),在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會(huì)向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持壁地下水位高的水頭,增加孔內(nèi)靜水壓力,能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到這個(gè)作用外,同時(shí)好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。
(三)泥漿制備
鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤(rùn)土)和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具,增大靜水壓力,并在孔壁形成泥皮,隔斷孔內(nèi)外滲流,防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過(guò)循環(huán)凈化的泥漿,應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來(lái)確定泥漿稠度,泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握,泥漿太稀,排渣能力小、護(hù)壁效果差;泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能,降低鉆進(jìn)速度。
(四)鉆孔
鉆孔是一道關(guān)鍵工序,在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行,才能保證成孔質(zhì)量,首先要注意開(kāi)孔質(zhì)量,為此必須對(duì)好中線及垂直度,并壓好護(hù)筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣(沖擊式用),還要隨時(shí)檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時(shí),附近土層因受到震動(dòng)而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔,下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)實(shí)事先規(guī)劃好,既要保證下一個(gè)樁孔的施工不影響上一個(gè)樁孔,又
要使鉆機(jī)的移動(dòng)距離不要過(guò)遠(yuǎn)和相互干擾,一般可采用的順序鉆孔。
(五)清孔
鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成裝置量與樁身曲直。為此,除了鉆孔過(guò)程中密切觀測(cè)監(jiān)督外,在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后,應(yīng)對(duì)孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理,避免隔時(shí)過(guò)長(zhǎng)以致泥漿沉淀,引起鉆孔坍塌。
對(duì)于摩擦樁當(dāng)孔壁容易坍塌時(shí),要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30 cm;當(dāng)孔壁不易坍塌時(shí),不大于20 cm。
2、對(duì)于柱樁,要求在射水或射風(fēng)前,沉渣厚度不大于5 cm。
3、清孔方法視使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通??刹捎谜h(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣簡(jiǎn)等清孔。其中用吸泥機(jī)清孔,所需設(shè)備不多,操作方便,清孔也較徹底,但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。
(六)灌注水下砼
砼灌注分為首批砼灌注與后續(xù)砼灌注及后期灌注三個(gè)過(guò)程。在前一過(guò)程中,砼灌注量與泥漿至砼面高度,砼面至孔底高度,泥漿的密度,都與導(dǎo)管內(nèi)徑及樁直徑有關(guān)。孔徑越大,首批灌注的砼量越多。由于砼量大,攪拌時(shí)間長(zhǎng),因此可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象,首批砼在下落過(guò)程中,由于和易性變差,受的阻力變大,常出現(xiàn)導(dǎo)管中堵滿砼,甚至漏斗內(nèi)還有部分砼,此時(shí)應(yīng)稍拉導(dǎo)管,晃動(dòng)漏斗,以便迅速向漏斗加砼,這樣能使砼順利下滑至孔底,下滿后,繼續(xù)向漏斗加入砼,進(jìn)行后續(xù)灌注。在后續(xù)灌注中,當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時(shí),漏斗中的砼下落后,應(yīng)當(dāng)牽動(dòng)導(dǎo)管,并觀察孔口返漿情況,直至孔口不再返漿,再向漏斗中加入砼。
二、鉆孔灌注樁施工中常見(jiàn)技術(shù)問(wèn)題及防治
(一)孔壁坍陷
鉆進(jìn)過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷跡象。其造成原因是土質(zhì)松散,泥漿護(hù)壁不好,護(hù)筒周?chē)从谜惩辆o密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高。鉆進(jìn)速度過(guò)快、空鉆時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、成孔后待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)引起孔壁坍陷。
其防治措施為:在松散易坍的土層中,適當(dāng)埋深護(hù)筒,用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周,使用優(yōu)質(zhì)的泥漿,提高泥漿的比重和粘度,保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí),應(yīng)防止變形,安放要對(duì)準(zhǔn)孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間,盡可能縮短沉放時(shí)間。成孔后,盡量減少待灌時(shí)間,并控制混凝土的灌注時(shí)間,在保證施工質(zhì)量的情況下,盡量縮短灌注時(shí)間。
(二)縮頸
縮頸即孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑。其造成原因:塑性土膨脹或沖擊鉆鉆孔時(shí)遇巖石錘頭磨損變小的原因。
其防治措施為:采用優(yōu)質(zhì)泥漿,降低失水量。成孔時(shí),應(yīng)加大泵量,加快成孔速度,在成孔一段時(shí)間內(nèi),孔壁形成泥皮,則孔壁不會(huì)滲水,亦不會(huì)引起膨脹。或在導(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片,在鉆進(jìn)或起鉆時(shí)起到掃孔作用。如出現(xiàn)縮頸,采用上下反復(fù)掃孔的辦法,以擴(kuò)大孔徑。對(duì)于遇到巖石的情況,應(yīng)經(jīng)常檢查沖擊鉆的錘頭直徑及外形,如由變化應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)或整形。
(三)卡管
水中灌注混凝土過(guò)程中,無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象。其造成原因:初灌時(shí),隔水栓堵管;混凝土和易性、流動(dòng)性差造成離析;混凝土中粗骨料粒徑過(guò)大;各種機(jī)械故障引起混凝土澆筑不連續(xù),在導(dǎo)管中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而卡管;導(dǎo)管進(jìn)水造成混凝土離析等。
其防治措施:使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相匹配,同時(shí)具有良好的隔水性能,保證順利排出。在混凝土灌注時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性,配合比應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室確定,坍落度宜為18-22cm,粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且應(yīng)小于40mm。為改善混凝土的和易性和緩凝,水下混凝土宜摻外加劑。應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性,導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓,以避免導(dǎo)管進(jìn)水。在混凝土澆筑過(guò)程中,混凝土應(yīng)緩緩倒入漏斗的導(dǎo)管,避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞。
(四)埋管
導(dǎo)管不能從混凝土中提出,我們稱之為埋管。其造成原因有導(dǎo)管埋深過(guò)大,灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、混凝土已初凝,塌孔嚴(yán)重等原因。埋管輕則損壞導(dǎo)管,重則毀樁。因此灌注時(shí)間盡量不要太長(zhǎng),導(dǎo)管埋深要嚴(yán)格控制在2m~6m范圍內(nèi)。
其防治措施為:一旦發(fā)生埋管,可先卸掉料斗,用卷?yè)P(yáng)機(jī)或吊車(chē)直接吊拉導(dǎo)管。吊拉時(shí)應(yīng)全力、小幅、間隔、快速提動(dòng)導(dǎo)管,不可猛提硬拉,待導(dǎo)管活動(dòng)開(kāi)后再提卸。一般經(jīng)過(guò)這樣折騰后的導(dǎo)管尤其是法蘭變形嚴(yán)重,應(yīng)檢修并做水密實(shí)驗(yàn),合格后再用。
三、結(jié)束語(yǔ)
總之,土木工程的鉆孔灌注樁施工技術(shù)質(zhì)量具有重要的意義,因此,在施工過(guò)程中,要嚴(yán)格控制和管理鉆孔灌注樁施工質(zhì)量,確保施工工序的順利進(jìn)行,保證成樁的質(zhì)量,從而促進(jìn)土建樁基工程施工的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)土建工程的快速發(fā)展。
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