高層建筑旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)

劉歡 張振海

摘 要：文章按照工程應(yīng)用實(shí)例，在給出高層建筑施工難點(diǎn)的理論基礎(chǔ)上，主要針對(duì)旋挖鉆孔灌注樁施工控制關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入徹底的探究分析，從而總結(jié)出旋挖樁聲波透射法檢驗(yàn)及其工程實(shí)施的效果，提出了施工過程中應(yīng)該注意的一些事項(xiàng)，目的是要提高旋挖鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量問題，從而提供實(shí)踐借閱。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆孔;質(zhì)量;建筑;技術(shù)

一、工程的概括

某工程地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等級(jí)級(jí)別為甲級(jí)，場(chǎng)地的類別為二類，主要的基礎(chǔ)為樁基。地形整體上表現(xiàn)為東、西以及北側(cè)高，而南側(cè)及其中間的低，呈現(xiàn)出“U”狀，大致由東北側(cè)和西北側(cè)向中間傾斜，起伏度比較大;相對(duì)高度差為53.82m。

基礎(chǔ)上采用以中等風(fēng)化泥巖作為主要的持力層，工程樁樁徑為D=800mm、1000mm、1100mm、1200mm、1300mm、1400mm、1600mm、1700mm、2000mm、2200mm等10種不同類型的樁徑。依據(jù)地勘的報(bào)告，要求所有的基礎(chǔ)都要以中風(fēng)化巖層為持力層，中風(fēng)化泥巖天然單軸抗壓的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為frk=6.82Mpa，承載力的特征值為1.585Mpa。

二、施工的難度

依據(jù)地勘的報(bào)告，普通的回填土由砂巖以及泥巖碎石、粘性土和少些量的混凝土塊、碎磚塊、灰渣等建筑性的垃圾組成的。硬質(zhì)物顆粒徑是5～370mm，最大的可以達(dá)到2000mm，含量大約占到總質(zhì)量的15%～30%，硬質(zhì)物的均勻性很差，結(jié)構(gòu)比較松散，稍微濕潤(rùn)。填齡大多數(shù)都小于5年，局部地段為新近回填而形成的，是由機(jī)械拋填形成的，并且深度超過21m;新填土區(qū)均勻性相對(duì)差，土質(zhì)比較松散，承載力比較低，壓縮性懸殊，隨后帶來的將是地基穩(wěn)定性缺陷，工后以及差異的沉降;因?yàn)榛靥钪写蠖嗷靥钏槭?、碎石和碎屑的混合物，相?duì)松散，況且通常具有很大的空隙及空洞，旋挖機(jī)鉆進(jìn)過程中很容易造成塌孔，形成卡鉆、埋鉆、鉆桿斷裂、縮徑、夾砂而形成的三、四類樁;同時(shí)因?yàn)榭妆谕临|(zhì)松散在施工的過程中很容易發(fā)生回填土滑落孔底，不容易控制孑L底虛土的厚度，造成了質(zhì)量上的隱患。

三、施工控制的一些關(guān)鍵技術(shù)

1.灌注樁上的設(shè)計(jì)。本次工程中灌注樁樁端嵌入中等風(fēng)化帶巖石，相鄰基礎(chǔ)（包括樁基礎(chǔ)以及淺基礎(chǔ)）底面高度差的絕對(duì)值不應(yīng)該大于其水平的凈距，當(dāng)不滿足的時(shí)候，需要調(diào)整基礎(chǔ)埋深，將淺埋基礎(chǔ)的埋深加大直到滿足上面的需求。樁基礎(chǔ)在它持力層以下5倍樁端直徑的范圍內(nèi)不應(yīng)該有臨空面，否則也需要加大其埋深，樁長(zhǎng)度不應(yīng)該小于5m以及5倍樁直徑兩者的較大值。

2.施工的過程。施工的準(zhǔn)備階段->測(cè)量的放線階段->鉆機(jī)就緒階段->取土形成孔階段->檢查階段、清渣階段->移機(jī)階段->吊放鋼筋骨架階段->檢查階段、二次清渣階段->吊放導(dǎo)管階段->灌注混凝土階段。

3.施工控制關(guān)鍵技術(shù)的分析以及措施。保證端承樁孔底沉渣≤50mm的施工需求，來使得混凝土與基巖結(jié)合完好來提升樁端的承載力，對(duì)于那些回填超過21m，樁長(zhǎng)達(dá)35m而且土質(zhì)非常松散不穩(wěn)定的狀況，要達(dá)到這樣的需求是非常困難的。經(jīng)過分析得出影響沉渣的控制因素有：（1）鋼筋的骨架吊放時(shí)碰剮孔壁泥土塌落到孔底;（2）清除孔后的混凝土灌注時(shí)間比較長(zhǎng)，而且周圍施工震動(dòng)導(dǎo)致孔口或孔壁松土的滑落;（3）雨水等造成了泥漿進(jìn)入孔底形成沉淀等。

主要采用的預(yù)防措施：（1）當(dāng)鉆孔鉆探到位的時(shí)候，用鉆機(jī)再次鉆探，用雙底清渣鉆斗提升到距離孔底0.2～0.3m處，使之空轉(zhuǎn)將殘存在孔底的一些渣土吸出來;（2）鋼筋的骨架吊裝需要緩慢且垂直的放入;（3）鋼筋吊裝完畢以后進(jìn)行第二次的清孔，通常采取高壓送風(fēng)、高壓灌漿及提升混凝土初灌時(shí)對(duì)孔底的沖擊力從而濺除孔底沉渣為懸浮體，從而達(dá)到了清除孔底沉渣的目的。

4.混凝土的灌注。在灌注混凝土之前，應(yīng)該在孔口放置一個(gè)保護(hù)孔的漏斗，然后安放在鋼筋的骨架上，鋼筋的骨架在吊裝完畢之后，應(yīng)該安裝導(dǎo)管或者氣泵管二次來清孔，并且來進(jìn)行孔的位置、直徑、垂直度數(shù)以及深度的檢驗(yàn)。

待檢驗(yàn)（應(yīng)該符合規(guī)范以及設(shè)計(jì)需求）合格之后應(yīng)該立即灌注混凝土。應(yīng)該滿足樁孔在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)灌注進(jìn)行完畢，同一根的樁施工一定要確保連續(xù)的澆筑。假如不能進(jìn)行連續(xù)的澆筑，就一定要確?；炷凉嘧⒌臅r(shí)間不應(yīng)該超過首批的混凝土初凝時(shí)間，在施工的過程中增強(qiáng)對(duì)樁身混凝土的振搗從而有效的確保混凝土的密集厚實(shí)。為了確保樁頭混凝土的密集厚實(shí)，通常在混凝土澆筑的過程中超過控制指標(biāo)高于500mm，在混凝土初凝之前去除多余的部分混凝土來使混凝土變得密集厚實(shí)，從而避免了浮漿影響到樁身的質(zhì)量;并且灌注樁實(shí)際澆筑混凝土的總量必須大于計(jì)算體積圈。

四、旋挖樁聲波透射法檢驗(yàn)以及工程的實(shí)施情況

旋挖樁灌形成樁以后，為了檢驗(yàn)樁身混凝土的完整性，判斷樁身的質(zhì)量，采取了聲波透射法來進(jìn)行檢驗(yàn)。

透射法是對(duì)混凝土灌注樁預(yù)埋管，從樁底為起點(diǎn)沿樁長(zhǎng)每間隔10cm，分別對(duì)它們進(jìn)行了剖面同高程對(duì)測(cè)（平測(cè)）。各個(gè)測(cè)點(diǎn)發(fā)射與接收換能器累加相對(duì)高度差不超過2cm，并且碎石進(jìn)行校對(duì)，當(dāng)出現(xiàn)讀數(shù)異常時(shí)，加密來測(cè)量點(diǎn)的距離。

五、注意的一些事項(xiàng)

1.高回填區(qū)域因?yàn)榈叵聽顩r的復(fù)雜，在旋挖樁施工前對(duì)地勘材料的及時(shí)性、完整性和準(zhǔn)確性要求非常高，這需要技術(shù)人員在詳盡的地勘資料中做出精確的判斷。

2.各樁孔從開始挖到設(shè)計(jì)深度后，需要由質(zhì)檢人員進(jìn)行一次性的檢驗(yàn)，達(dá)到要求后，再請(qǐng)監(jiān)理工程師、設(shè)計(jì)、地勘以及甲方代表等檢驗(yàn)基巖的情況。

3.在施工中，應(yīng)該做好各種記錄，包含：巖層承載力的檢驗(yàn)、放線的記錄、鋼筋骨架的檢驗(yàn)記錄、每根樁完整的巖性記錄、混凝土的灌注記錄以及隱蔽工程的記錄等等。

4.分段制造鋼筋的骨架，其接頭是采取焊接連接;加強(qiáng)筋以及主筋焊好之后，將螺旋筋按照間距繞在其上用扎絲進(jìn)行捆綁;盡量的提前制造鋼筋骨架從而避免成孔發(fā)生改變。

5.復(fù)雜的地質(zhì)狀況，對(duì)于鉆機(jī)操作人員的技術(shù)要求很高，需要實(shí)時(shí)的進(jìn)行調(diào)整旋挖設(shè)備的狀態(tài)來適應(yīng)土層的變化。

6.高回填區(qū)域中經(jīng)常會(huì)遇到孤石或者巖層，需要在鉆孔的進(jìn)程中關(guān)注成孔的垂直度，并且進(jìn)行檢驗(yàn);同時(shí)對(duì)于那些樁底沒有辦法探明的狀況下，結(jié)合可視影像技術(shù)設(shè)備對(duì)樁端進(jìn)行進(jìn)一步查看。

六、結(jié)語

結(jié)合上述，旋挖鉆孔灌注樁施工主要是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，其成樁的質(zhì)量直接的影響到了工程的整體效率。所以，施工人員必須增強(qiáng)對(duì)旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)的了解，嚴(yán)格的根據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)程來進(jìn)行施工的操作，從而保證旋挖鉆孔灌注樁整體的施工質(zhì)量，此次工程的旋挖鉆孔灌注樁施工得到了很好的成樁效果，這實(shí)踐證明了旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)具有特殊的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，確信在城市的建筑行業(yè)會(huì)取得更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

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