電廠混凝土灌注樁虛樁高度取值

孫宏斌 雷艷紅

中國能源建設(shè)集團(tuán)陜西省電力設(shè)計(jì)院有限公司 陜西西安 710054

摘要：對干作業(yè)成孔鋼筋混凝土灌注樁虛樁高度取值進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合分析與比較，為確保質(zhì)量，結(jié)合工程特點(diǎn)，通過現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證，給出合理可行的虛樁高度取值，配合現(xiàn)場提倡綠色施工，積極踐行綠色設(shè)計(jì)，可為類似工程提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：干作業(yè)；灌注樁；超灌；浮漿

1 概 述

陜西楊凌某電廠為2x350MW超臨界空冷供熱燃煤機(jī)組，采用干作業(yè)成孔鋼筋混凝土灌注樁，設(shè)計(jì)虛樁高度700mm。由于工期緊，遵循精心設(shè)計(jì)，精心施工原則，設(shè)計(jì)單位配合施工單位對灌注樁虛樁高度進(jìn)行了優(yōu)化，對干作業(yè)成孔鋼筋混凝土灌注樁虛樁高度取值進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合比較分析，結(jié)合試驗(yàn)，找出了合理可行的虛樁高度取值。

2 規(guī)范取值參考

《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008第六章灌注樁施工部分對樁基施工提出了較為明確的要求，并對泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、長螺旋鉆孔壓灌樁最后一次灌注量超灌高度，即虛樁高度做了對應(yīng)的規(guī)定：

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁，規(guī)范6.3.30條規(guī)定：灌注水下混凝土的質(zhì)量控制應(yīng)滿足下列要求：第5款 應(yīng)控制最后一次灌注量，超灌高度宜為0.8～1.0m，鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級。

長螺旋鉆孔壓灌樁，規(guī)范6.4.11條規(guī)定：壓灌樁的充盈系數(shù)宜為1.0～1.2。樁頂混凝土超灌高度不宜小于0.3～0.5m。

對干作業(yè)成孔鋼筋混凝土灌注樁虛樁高度規(guī)范未做對應(yīng)的規(guī)定，但從上述規(guī)范規(guī)定我們可以發(fā)現(xiàn)，鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級是虛樁高度設(shè)置的基本要求?，F(xiàn)階段，設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行混凝土灌注樁施工圖設(shè)計(jì)中，為確保樁頭部分混凝土質(zhì)量，要求樁頭部分混凝土澆筑高度應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不低于1倍的樁徑，等樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級后，再將高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高部分的混凝土鑿除，露出新鮮混凝土面后再進(jìn)行基礎(chǔ)施工。

3 虛樁高度取值分析

3.1 技術(shù)分析

從目前混凝土灌注樁的類型分，灌注樁混凝土施工作業(yè)分為水下泥漿護(hù)壁和干成孔法。對于水下混凝土澆筑，因?yàn)闄C(jī)械在進(jìn)行成孔過程中，機(jī)械對地下水進(jìn)行了擾動(dòng)，使得地下水和土層擾動(dòng)變成了泥漿，混凝土施工為保證樁身混凝土強(qiáng)度，這就要求混凝土施工必須采用導(dǎo)管或串筒，導(dǎo)管或串筒必須具有一定的密封性，以免在混凝土澆筑過程中，使本已經(jīng)攪拌好的混凝土進(jìn)水或受到泥漿污染，造成混凝土離析，降低混凝土的強(qiáng)度等級，嚴(yán)重的甚至造成斷樁，對施工質(zhì)量造成隱患。水下澆筑混凝土，是靠混凝土通過導(dǎo)管或串筒，通過擠壓法，將孔內(nèi)水或泥漿排出，因上部混凝土始終和水（或泥漿）混合在一起，頂面混凝土必然受到水（或泥漿）的污染，強(qiáng)度受到影響，所以，為確保樁頭部分混凝土質(zhì)量，對水下澆筑的混凝土，要求混凝土澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高以后，應(yīng)繼續(xù)超灌一定的高度，該部分混凝土最后要鑿除清理后才能進(jìn)行基礎(chǔ)施工，《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008第6.3.30條給出了明確規(guī)定。

在干成孔灌注樁作業(yè)中，混凝土未受到任何外部介質(zhì)的污染，樁頭部分的混凝土不存在浮漿或浮漿較少，因此，不需要超灌或超灌量很小。虛樁高度設(shè)置應(yīng)以試樁參數(shù)確定的高度為宜，施工中要嚴(yán)格控制澆灌振搗質(zhì)量，按既定的樁基施工參數(shù)及工藝嚴(yán)格執(zhí)行，現(xiàn)場復(fù)核條件為鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級。

3.2 經(jīng)濟(jì)環(huán)境分析

從綠色施工，大力提倡節(jié)約反對浪費(fèi)的角度，我們僅以現(xiàn)階段有相當(dāng)一部分采用的直徑800mm的樁基為例計(jì)算。樁頭部分超灌高度為1倍的樁徑，本工程虛樁高度設(shè)置為700mm，那么，每根樁超灌高度的混凝土量為0.35m3，不同地方，混凝土價(jià)格有所不同，目前市場均價(jià)在300元/m3左右，那么，每根樁就無形之中浪費(fèi)了105元，再加上這0.35立方混凝土在樁身達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，還要進(jìn)行人工鑿除，目前市場上，人工鑿除直徑800mm，高700mm的鋼筋混凝土樁頭的市場價(jià)大約在120元以上，再加上清理外運(yùn)的費(fèi)用，每根樁浪費(fèi)不低于20元，粗略計(jì)算，每根樁超灌部分混凝土直接的經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)245元，對一個(gè)建筑工程，少則百十根樁，多則成千上萬根樁，其經(jīng)濟(jì)損失也就清楚了。這些樁頭鑿除以后，存在建筑垃圾，建筑垃圾按要求還得人工清理和外運(yùn)，對環(huán)境造成的影響，我們無從估量。

3.3 工期分析

從施工周期來說，對超灌部分混凝土還得進(jìn)行人工鑿除，因上部有部分鋼筋錨固到基礎(chǔ)承臺(tái)里，樁頂標(biāo)高以上還預(yù)留的一定長度的錨固鋼筋，因此，該部分為鋼筋混凝土，按一個(gè)勞動(dòng)力每天鑿除2到3個(gè)樁頭計(jì)算工期，一個(gè)單位工程，少則幾十上百根樁，多則幾千甚至上萬根樁，需要多少人力，多長時(shí)間也就不言而喻了。而且現(xiàn)在的基建工程，一旦項(xiàng)目落地，業(yè)主已經(jīng)非常著急，整個(gè)施工工期相當(dāng)緊張，對于樁基的早日移交業(yè)主也非常關(guān)心。

4 質(zhì)量保證措施

當(dāng)然，樁基的工程質(zhì)量最終還是得落實(shí)到施工質(zhì)量保證措施上。為確保工程質(zhì)量，干成孔灌注樁在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行人工振搗，十幾米、幾十米深的樁，樁底部分的混凝土在澆筑過程中，應(yīng)上下來回活動(dòng)導(dǎo)管，以起到插搗的作用，用于消除混凝土攪拌過程中水泥由于水化熱產(chǎn)生的氣泡，以達(dá)到密實(shí)的目的，樁頭部分的混凝土應(yīng)采用振搗棒進(jìn)行人工振搗。由于人工振搗，樁頭部分的混凝土上部會(huì)出現(xiàn)少量浮漿，因此，混凝土澆筑到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以后，也應(yīng)進(jìn)行適量的超灌，超灌的高度以達(dá)到剔除浮漿后在設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高能見到新鮮的混凝土面為宜，條件為鑿除泛漿后必須保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級，具體超灌的高度經(jīng)現(xiàn)場大量試驗(yàn)確定。在陜西楊凌某電廠2x350MW機(jī)組主廠房區(qū)域混凝土鉆孔灌注樁施工過程中，配合綠色施工，我們進(jìn)行了專門的試驗(yàn)，按超灌100mm高度控制，樁頭部分進(jìn)行人工振搗后，把表面的浮漿只需用磨光機(jī)稍加打磨，露出新鮮混凝土面，用回彈儀對樁頭部分混凝土進(jìn)行回彈試驗(yàn)，結(jié)果表明，樁頭部分混凝土質(zhì)量完全滿足設(shè)計(jì)要求，保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級。這充分說明，干成孔灌注樁樁頭部分在保證混凝土自身強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行超灌作業(yè)100mm即能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語

工程設(shè)計(jì)，尤其對于提倡綠色施工的當(dāng)代建筑，我們應(yīng)該綜合考慮技術(shù)條件、施工質(zhì)量、工程造價(jià)、現(xiàn)場工期等多個(gè)方面，積極踐行綠色施工，綠色設(shè)計(jì)理念及方針。綠色施工不能僅停留在口頭，需要我們設(shè)計(jì)人員、施工人員采用理論分析與工程實(shí)踐結(jié)合的原則，開闊思路，大膽創(chuàng)新。文章中所論述的干作業(yè)成孔鋼筋混凝土灌注樁虛樁高度取值，既確保質(zhì)量，節(jié)約投資，降低施工難度，又保證了工程如期圓滿完成。該工程已交付使用，用戶反映良好，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] JGJ94-2008，《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[s].北京.中國建筑工業(yè)出版社，2008.

作者簡介：

孫宏斌（1980-），男，陜西咸陽人，工程師，主要從事火電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。