超長(zhǎng)樁鉆孔灌注樁的施工方法研究

摘要：本文對(duì)超長(zhǎng)樁打樁施工實(shí)際分析其技術(shù)特點(diǎn)，提出了預(yù)制樁質(zhì)量的保證措施及打樁的技術(shù)要點(diǎn)，重點(diǎn)針對(duì)大直徑超長(zhǎng)鋼筋籠的特點(diǎn)，總結(jié)其制作場(chǎng)地的選擇、制作方法、吊裝沉放與連接、以及防止其變形的各種施工技術(shù)措施，供廣大施工技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：超長(zhǎng)樁；鉆孔灌注樁；施工方法

1超長(zhǎng)樁的定義

關(guān)于超長(zhǎng)樁的概念和定義至今尚未有明確的規(guī)定，現(xiàn)實(shí)的規(guī)范也沒(méi)有具體的規(guī)定。不同的學(xué)者也有著不同的提法。同濟(jì)大學(xué)的趙錫宏于1989年提出超長(zhǎng)樁是指樁長(zhǎng)大于50 m的各種類(lèi)犁的樁，隨后的陽(yáng)吉寶(1998)、胡建華(1999)、池躍君(2000)等還有不少其他學(xué)者也這樣認(rèn)為；而劉金勵(lì)(1991)認(rèn)為樁長(zhǎng)大于40m就是超長(zhǎng)樁；俞炯奇(2000)把10％端阻分擔(dān)比作為長(zhǎng)短樁的分界點(diǎn)，認(rèn)為均質(zhì)土中L／D>50作為超長(zhǎng)樁判斷依據(jù)；以及其他的文獻(xiàn)認(rèn)為L(zhǎng)／D>70，或者L>50m且L／D>50，又或者L>50m且L／D>100為超長(zhǎng)樁判斷依據(jù)。以上關(guān)于超長(zhǎng)樁的提法可以大致分為兩類(lèi)：（一）根據(jù)樁長(zhǎng)確定，主要是考慮施工因素。（二）以樁長(zhǎng)和長(zhǎng)徑比綜合確定，主要是考慮到施工和樁的荷載傳遞特性。實(shí)際上，隨著樁長(zhǎng)的增加，樁端阻力在其承載力中所占的比例越來(lái)越少，因此把某一端阻分擔(dān)比作為劃分超長(zhǎng)樁界限的標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)質(zhì)還是以樁長(zhǎng)為依據(jù)的。同時(shí)現(xiàn)有的研究表明，L／D對(duì)荷載傳遞的影響較大。在均勻土中的鋼筋混凝土樁，其荷載傳遞性狀主要受L／D的影響。綜上所述，在定義超長(zhǎng)樁的概念時(shí)應(yīng)當(dāng)同時(shí)考慮樁長(zhǎng)和L／D，因其對(duì)樁的荷載傳遞特性影響很大，至于究竟是L／D>50，還是L／D>100屬于超長(zhǎng)樁，其具體的界限值應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步研究后再做決定。

2 施工工藝

2.1鉆機(jī)選擇及鉆孔方法的確定

根據(jù)工程實(shí)際，考慮施工的基本思路是：①鉆孔施工在水上平臺(tái)上進(jìn)行，穩(wěn)定性差；②樁孔密集且樁又長(zhǎng)，對(duì)樁垂直度和孔壁穩(wěn)定性要求嚴(yán)格；③鉆進(jìn)過(guò)程必須平穩(wěn)，鉆具導(dǎo)正性要強(qiáng)；④樁孔深度大清孔困難，泥漿性能要好，并有足夠大的泵量。

2.2鉆孔

2.2.1鉆機(jī)就位

要求鉆機(jī)支墊牢固，鉆尖對(duì)中(偏差小于10m)，鉆桿垂直(鉆孔垂直度偏差不得大于l／300)，采用相應(yīng)精度的水平尺測(cè)量。為保證鉆孔垂直度，機(jī)架滑車(chē)中心、磨盤(pán)中心、樁位中心3點(diǎn)必須成一直線(這點(diǎn)很重要，許多大的偏差均因忽視此項(xiàng)檢察而造成)。

2.2.2泥漿的調(diào)制

鉆孔開(kāi)始階段，泥漿一般由水、粘土(或膨潤(rùn)土)和添加劑按適當(dāng)配合比配制而成，其性能指標(biāo)如表l所示。中間及后期的鉆孔泥漿采用已完成基樁的泥漿。

在正常鉆進(jìn)時(shí)，泥漿根據(jù)地層的不同略做調(diào)整，鉆進(jìn)時(shí)泥漿稠些為好。一般要求比重為1．1~1．2，粘度為18～22S，含砂率<8％。

2.2.3鉆孔

鉆速是保證孔不傾斜的關(guān)鍵因素，開(kāi)鉆時(shí)應(yīng)慢速鉆進(jìn)，待導(dǎo)向部位或鉆頭全部進(jìn)入地層，方可加速鉆進(jìn)，當(dāng)遇地層軟硬變換時(shí)，應(yīng)輕壓慢鉆，以防鉆孔偏斜。需要注意：在粉砂土地層要慢速鉆進(jìn)，防止擴(kuò)孔系數(shù)過(guò)大，或在地層變化處出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象。在地層變化處撈取渣樣，判明后記人記錄表中并與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。鉆進(jìn)采用增重減壓鉆進(jìn)保持孔底承受的壓力不超過(guò)鉆具重量之和(扣除浮力)的80％，以避免斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn)象。護(hù)筒內(nèi)外水頭差保持在2.0m以上。

成孔過(guò)程中，必須做好泥漿的維護(hù)管理工作。每o.5h測(cè)一次泥漿的稠度和相對(duì)密度。根據(jù)泥漿成分的變化，分析孔內(nèi)、護(hù)筒腳等部位的變化而做出相應(yīng)的處理措施，并密切注意黃河流量與水位情況，及時(shí)調(diào)整泥漿面位置。鉆進(jìn)時(shí)孔位傾斜檢查用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、水平尺配合進(jìn)行。

2.2.4 鉆孔檢查

清孔后，用JJC-1A型孔徑檢測(cè)儀和JJX-3B型測(cè)斜儀對(duì)孔徑、傾斜度以及沉淀厚度進(jìn)行測(cè)定，測(cè)試檢查合格后做好下放鋼筋籠的準(zhǔn)備。

2.3鋼筋籠的制作

2.3.1制作場(chǎng)地的選擇

制作場(chǎng)地宜選擇在運(yùn)輸和安裝比較方便的場(chǎng)所。一般設(shè)置在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)。制作場(chǎng)和臨時(shí)堆場(chǎng)應(yīng)有較好的排水條件，地面適當(dāng)硬化，如采用澆灌混凝土或鋪水泥石屑等。

在儲(chǔ)存保管時(shí)宜按鋼筋的不同型號(hào)、直徑與長(zhǎng)度分別堆放。通常都在施工現(xiàn)場(chǎng)附近的場(chǎng)所進(jìn)行綁扎，然后將綁扎好的半成品放置在現(xiàn)場(chǎng)附近，在沉放前再用吊車(chē)裝運(yùn)。為了使吊裝工作能順利進(jìn)行，制作場(chǎng)地需滿(mǎn)足吊車(chē)的操作，并有車(chē)輛或移動(dòng)式吊車(chē)的通行道路。

當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)相當(dāng)狹窄，或即使在同一現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)卻分散在整個(gè)場(chǎng)地面積內(nèi)時(shí)，可另選在其它場(chǎng)地制作，如企業(yè)的加工場(chǎng)等。對(duì)此應(yīng)注意在公路上用卡車(chē)運(yùn)輸半成品鋼筋籠的長(zhǎng)度限制、卡車(chē)轉(zhuǎn)彎半徑及長(zhǎng)距離運(yùn)輸時(shí)防止變形問(wèn)題。迫不得已仍需在施工現(xiàn)場(chǎng)制作時(shí)，可以采取隨著施工樁位的不斷移動(dòng)，制作場(chǎng)地也跟著不斷搬移的辦法。

2.3.2制作方法

綁扎時(shí)，一般是將主筋等間距布置，在固定好架立筋后，按設(shè)計(jì)間距安設(shè)箍筋。可預(yù)先將箍筋與架立筋加工成圓形，再將主筋與箍筋、架立筋用電弧焊接等方法固定。但采用電弧焊接時(shí)，應(yīng)防止燒傷主筋。

鋼筋籠的主筋應(yīng)采用直鋼筋，對(duì)分段制作的上下兩段鋼筋骨架的連接，一般都把搭接段的箍筋暫緩安設(shè)固定，待沉放鋼筋籠時(shí)兩段連接好后再綁扎。

在吊裝時(shí)一般以架立筋為吊鉤，因而架立筋不僅要有一定的強(qiáng)度，而且應(yīng)綁扎得比較牢固。近年來(lái)，有些工程使用角鋼或扁鋼作為架立筋，這對(duì)大直徑超長(zhǎng)鋼筋籠的制作剛度和防止吊裝時(shí)變形等，是很有利的。

3結(jié)束語(yǔ)

對(duì)大直徑超長(zhǎng)樁鋼筋籠的施工實(shí)踐，應(yīng)因地制宜地結(jié)合工地的實(shí)際情況及單位的機(jī)具設(shè)備與技術(shù)條件予以具體解決；另同行們?cè)诟鞣N工程的建設(shè)中，對(duì)大直徑超長(zhǎng)樁鋼筋籠的施工方法，應(yīng)不斷總結(jié)出更好的經(jīng)驗(yàn)和做法。