建筑樁基礎(chǔ)施工中的混凝土灌注樁應(yīng)用探析

陳瑤

（福建聯(lián)發(fā)建設(shè)工程有限公司　365000）

建筑樁基礎(chǔ)施工中的混凝土灌注樁應(yīng)用探析

陳瑤

（福建聯(lián)發(fā)建設(shè)工程有限公司365000）

近年來我國經(jīng)濟(jì)、科技的不斷進(jìn)步，促進(jìn)了我國建筑業(yè)的飛速發(fā)展，高層建筑已經(jīng)成為一個(gè)城市發(fā)展的標(biāo)志，鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用極大了促進(jìn)了高層建筑的發(fā)展，其對高層建筑工程質(zhì)量具有重要的影響，為了提高高層建筑工程的穩(wěn)定性和安全系數(shù)，本文以某高層建筑為例對鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)對建筑工程質(zhì)量的有效控制。

鉆孔灌注樁；技術(shù)應(yīng)用

1　工程概況

本工程規(guī)劃用地面積14416m2，總建筑面積161229m2，其中地下建筑面積36393m2，擬建物由一幢53層的塔樓及3層L形裙樓組成，設(shè)三層大底盤式地下室（地下車庫），總高度249.57m，羅零標(biāo)高7.8m。

場地工程地質(zhì)條件：

1.1地形、地貌

場地位于福州盆地中部，閩江河道北側(cè)，屬沖淤積平原地貌單元，場地原為閩江古河漫灘。經(jīng)拆遷平整后，整個(gè)場地地面相對平坦，四周較為空曠。

1.2地基土的構(gòu)成及特征

本次勘察所完成技術(shù)孔的最大深度為80m，在鉆孔深度范圍內(nèi)巖土層可分為11個(gè)主層，按地層新老關(guān)系，自上而下分述如下：①雜填土、②粘土、③淤泥、④粉土、⑤粗砂、⑥淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、⑦中砂、⑧卵石、⑨砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、⑩碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、11○中風(fēng)化花崗巖。

1.3地下水

擬建場地層次較多，層位相對穩(wěn)定，主要表現(xiàn)為淤泥（淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土）與砂（礫卵石）層交替出現(xiàn)，相間成層，具較典型的福州平原海陸相沉積多層結(jié)構(gòu)地貌單元特征，發(fā)育有多層地下水含水層。⑤粗砂為場區(qū)第一含水層，羅零高程-1.00～-1.90；⑦中砂、⑧卵石層為場區(qū)第二含水層，穩(wěn)定水位標(biāo)高為羅零高程-25.00～-26.10m。

2　鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)

2.1施工工藝

通過場地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件分析，結(jié)合我司在附近區(qū)域施工經(jīng)驗(yàn)，工程樁擬選用GPS-10型鉆機(jī)，正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔、孔內(nèi)原土自然造漿護(hù)壁、正循環(huán)清孔排渣、導(dǎo)管回頂法灌注水下混凝土的施工工藝。

工藝流程圖詳見圖1。

2.2鉆孔灌注樁施工

（1）測量放線：

①為了測量成果的準(zhǔn)確性，擬選用T-801型全站儀和J2型經(jīng)緯儀，根據(jù)建筑物軸線和具體樁位進(jìn)行定點(diǎn)放線。樁位任何方向的誤差不大于50mm。

②樁位定點(diǎn)經(jīng)復(fù)查無誤后，方由人工挖出基坑，進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)。

圖1　鉆孔灌注樁工藝流程圖

（2）護(hù)筒埋設(shè)：

根據(jù)測量技術(shù)要求，以樁位中心點(diǎn)為圓心挖出比設(shè)計(jì)樁徑大200mm的基坑，采用十字中心吊錘法將護(hù)筒（護(hù)筒直徑為D+ 100mm，D為施工樁徑）垂直固定于樁位處進(jìn)行校正，達(dá)到要求后方可埋設(shè)。其技術(shù)要求如下：

①護(hù)筒采用鋼板卷制，護(hù)筒中心與樁位中心線的偏差不大于20mm，并保持垂直，同時(shí)高出地面10cm為宜。

②護(hù)筒基坑深度一般為1.10～1.30m，遇障礙物需清除后方能埋設(shè)。

③校正后用粘土將護(hù)筒周圍埋實(shí)，確保護(hù)筒在鉆進(jìn)中不漏失泥漿、不發(fā)生位移。

（3）鉆機(jī)安裝就位：

①鉆機(jī)安裝必須水平、周正、穩(wěn)固。

②用水平尺校正施工平臺水平度和轉(zhuǎn)盤的水平度，保證樁架天車、轉(zhuǎn)盤中心、護(hù)筒中心三點(diǎn)在同一鉛垂線上。

③轉(zhuǎn)盤中心與護(hù)筒的偏差不大于2cm。

④鉆機(jī)平臺底座必須座落在較堅(jiān)實(shí)的位置，否則用木板、石塊墊平，防止施工中傾斜。

（4）泥漿管理與運(yùn)用：

①泥漿配制：

用好泥漿是保障成孔順利，保持樁孔不坍、不縮，保證混凝土灌注質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。施工中配備專門技術(shù)人員根據(jù)地層特點(diǎn)管理好施工泥漿的質(zhì)量。

②泥漿循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置：

泥漿池盡量放在樁位空隙處，泥漿池容量根據(jù)單樁方量及最多同時(shí)施工的樁數(shù)而定，一般在50～60m3左右，泥漿池內(nèi)分沉淀池和循環(huán)池，以使泥漿中的鉆碴充分沉淀，泥漿可循環(huán)使用，并配備3PNL泥漿泵一臺，以便及時(shí)補(bǔ)漿并隨鉆進(jìn)要求改善泥漿性能。

③泥漿性能要求如表1。

表1　

（5）成孔鉆進(jìn)及一次清孔：

根據(jù)地層和設(shè)計(jì)要求及前述確定的施工工藝，工程樁擬選用GPS-10型鉆機(jī)正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔、正循環(huán)清孔。

①鉆頭選擇：鉆頭選用性能良好的單腰三翼鉆頭，這種鉆頭具有強(qiáng)度高、排渣導(dǎo)流性好、切削量大、導(dǎo)向度高等特點(diǎn)。鉆頭直徑根據(jù)設(shè)計(jì)樁徑及成孔各參數(shù)確定，不小于設(shè)計(jì)直徑。鉆頭設(shè)保徑裝置，施工中要經(jīng)常核驗(yàn)鉆頭尺寸，發(fā)現(xiàn)磨損過大應(yīng)及時(shí)修復(fù)、更換。

②鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)的選擇：按地層特性所確定的各項(xiàng)參數(shù)，作為全面施工的最佳參數(shù)。采用分層鉆進(jìn)技術(shù)確保成孔質(zhì)量，鉆壓利用鉆具自重加壓，泵量的調(diào)整可安裝回水裝置。開孔時(shí)輕壓慢轉(zhuǎn)以保證鉆具的導(dǎo)向性和穩(wěn)定性，穿過填土層后針對不同地層適時(shí)調(diào)整各鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)。

③一次清孔：鉆進(jìn)終了，將鉆具提離孔底0.2m左右低速回轉(zhuǎn)，采用正循環(huán)法清孔，待孔內(nèi)返出漿液中無泥塊可視為一次清孔完畢，實(shí)行“一次清孔為主，二次清孔為輔”的清孔排渣原則。時(shí)間一般不少于30min，并用測錘測得孔深符合設(shè)計(jì)要求為止。

④成孔檢驗(yàn)：鉆進(jìn)成孔中為確保鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)樁深，鉆進(jìn)中必須用鋼卷尺丈量鉆桿長度，準(zhǔn)確丈量機(jī)上余尺，并作正確計(jì)算、記錄。確?？咨钫`差小于100mm。

（6）鋼筋籠制作、安放：

鋼筋籠制作偏差不超過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)驗(yàn)收合格后按開孔通知書要求下入孔內(nèi)并在孔口焊接。同時(shí)采用焊接吊筋和加焊水泥保護(hù)塊的技術(shù)措施，確保鋼筋籠垂直度位置安放達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高及水平位置安放。

（7）下導(dǎo)管：

①選用φ250mm灌漿導(dǎo)管，導(dǎo)管須內(nèi)平、筆直；

②必須對導(dǎo)管進(jìn)行檢查，不合要求的不得使用，導(dǎo)管長度按實(shí)際孔深而定；

③下管前清點(diǎn)根數(shù)，檢查聯(lián)接處密封情況，每節(jié)使用“0”型密封圈，保證良好的密封性能，嚴(yán)防泥漿滲入管內(nèi)；

④孔口連接時(shí)，在絲扣處涂抹機(jī)油，便于擰卸；

⑤嚴(yán)禁使用鐵錘打擊導(dǎo)管，防止變形。

（8）二次清孔：

下好導(dǎo)管即開始二次清孔。二次清孔采用正循環(huán)清孔。清孔后泥漿性能指標(biāo)符合下列要求：泥漿比重不大于1.20，沉渣厚度不大于100mm。

（9）施工混凝土配制與技術(shù)質(zhì)量要求：

①施工混凝土配制：商品混凝土由供應(yīng)站供應(yīng)，應(yīng)與供應(yīng)站共同協(xié)調(diào)，確保商品混凝土及時(shí)到場。

②技術(shù)質(zhì)量要求：商品混凝土性能指標(biāo)如下：坍落度18～ 22cm，和易性良好。

（10）水下混凝土灌注：

水下混凝土灌注是樁基施工的關(guān)鍵工序，落實(shí)完備各項(xiàng)技術(shù)措施后方可開灌。開灌后必須做到連續(xù)灌注，從而保證灌注成樁質(zhì)量。

①灌注前使用橡皮球作為隔水塞將混凝土與泥漿隔離。

②首斗灌注量必須確保導(dǎo)管底部埋入混凝土面0.8m以上。

③及時(shí)測量孔內(nèi)混凝土面上升高度，以此正確掌握導(dǎo)管的提升與拆除，灌注導(dǎo)管的拔管及埋深控制在2～6m范圍內(nèi)。

④除底管外，每次撥管不得多于兩根（≤6m）。

⑤當(dāng)灌注遇阻時(shí)，應(yīng)上下輕輕活動，暢通后方可繼續(xù)灌注。

2.3施工中常見事故預(yù)防及處理措施

（1）垮孔：

①預(yù)防：

a.在進(jìn)入砂質(zhì)土等易坍地層時(shí)，使用優(yōu)質(zhì)泥漿，并適當(dāng)放慢成孔速度，以確保泥皮的形成，使之具有良好的護(hù)壁功能。

b.盡量縮短二次清孔與灌注間的時(shí)間間隔。放置鋼筋籠完畢至灌注混凝土的時(shí)間間隔不大于4h。

c.合理安排施工間距，在灌注混凝土?xí)r，保證相鄰樁施工距離不小于4倍樁徑。

②處理及補(bǔ)救措施：

在成孔中發(fā)生垮孔時(shí)，如程度較輕可適當(dāng)加大泥漿比重，保持孔內(nèi)水頭高度，提高靜水壓力，及時(shí)平衡地層；情況嚴(yán)重時(shí)，可用粘土夾小碎石快速回填，讓其自然沉降密實(shí)后，再重新鉆進(jìn)。

鉆孔樁塌孔的監(jiān)測方法：a.在成孔過程中根據(jù)鉆進(jìn)時(shí)是否有輕微的埋鉆，以及中間上下來回掃孔提鉆時(shí)的難易程度來判斷；b.可在成孔完成后的孔徑檢測中可直觀的得知。由于工程樁在地墻施工完成后才開始施工，并且其塌孔一般均是在開挖面以上（如為以下部分也會被混凝土填充），因此其不會對地鐵隧道有影響。

（2）浮籠：

①預(yù)防：

a.鋼筋籠的制作、安放；導(dǎo)管的下放、二次清孔、混凝土灌注應(yīng)嚴(yán)格按照前述的技術(shù)措施進(jìn)行施工。

b.加強(qiáng)吊車司機(jī)與指揮人員協(xié)調(diào)，提管宜慢，確認(rèn)未碰掛鋼筋籠時(shí)，再勻速提升，避免人為造成鋼筋籠上浮。

②處理：

灌注中如發(fā)生鋼筋籠有上升趨勢時(shí)，應(yīng)及時(shí)減慢灌注速度，合理減少導(dǎo)管埋深。

3　結(jié)束語

樁基礎(chǔ)施工中的鉆孔灌注樁技術(shù)是一項(xiàng)隱蔽性、復(fù)雜性強(qiáng)的技術(shù)，具有很強(qiáng)的綜合性。在高層建筑工程樁基礎(chǔ)施工的過程中，應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，能夠有效提高建筑工程的施工效率，縮短工程的施工時(shí)間，保證工程的施工質(zhì)量、安全。本工程基礎(chǔ)技術(shù)選擇時(shí)采用了鉆孔灌注樁施工技術(shù)，并取得了很好的效果，我相信，通過本文對灌注樁施工技術(shù)的深入分析，會給工程人員帶來更深刻的認(rèn)識。

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TU755

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1673-0038（2015）21-0044-03

2015-5-6