反循環(huán)鉆孔灌注樁施工質量控制

程志華

摘要:以某工程實例,著重對反循環(huán)鉆孔灌注樁施工的主要問題進行了分析、闡述

關鍵詞:鉆孔灌注樁質量控制反循環(huán)

中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0098-01

1 引言

近幾年,隨著大批高層建筑及高等級公路的建設,隨著樁基施工技術的不斷研究、改進和提高,鉆孔灌注樁因其對各種土層的適應性強、無擠土效應、無震害、無噪音、承載力高等優(yōu)點,在現(xiàn)階段的工程中得到廣泛應用。但也因為施工過程中大部分是在水下進行的,成樁后不能進行開挖驗收,施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都將直接影響到整個工程的質量和進度。本文結合某工程實例,著重對反循環(huán)鉆孔灌注樁施工的主要問題進行分析、闡述,期望通過與同行們相互交流,達到提高施工水平、質量的目標。

2 工程地質概況

某商務綜合樓位于南昌市建設西路省燈具批發(fā)市場南面,總建筑面積為15800 m2,1～3層為商場,夾層為轉換層,4～16層為商務樓,總高度包括電梯井房為68.4m。

基礎設計為泵吸反循環(huán)鉆孔灌注樁,樁徑為1 200mm(16根),1000mm(12根),900 mm(8根),800mm(59根),600mm(12根),共計l07根。持力層為中風化泥質粉砂巖,巖石不飽和單軸抗壓強度標準值9.0MPa,樁端進入持力層2d,設計平均樁長23m。

根據(jù)工程地質勘察報告,土層分布及特征如下:

(1)雜填土:厚2.50～3.30m。

(2)耕植土:軟塑,厚0.20～1.80m。

(3)粉質黏二l二:飽和可塑,厚0.80～4.20m。

(4)細砂:含較多黏粒及粉土夾層,飽和,厚0.80～5.40m。

(5)中砂:稍密,飽和,底部含少量粗砂夾層,厚1.20～5.10m。

(6)礫砂:稍密,飽和,厚4.70～8.50m。

(7)強風化泥質粉砂巖:泥質結構,易崩解,裂隙較多,厚0.80～2.30m。

(8)中風化泥質粉砂巖:巖層結構、構造、層理清晰,節(jié)理裂隙一般發(fā)育較少,厚4.70～8.50 m。

3 主要施工質量控制措施

(1)護筒制作、埋設。現(xiàn)場利用護筒控制樁位,采用4mm鋼板制作,內(nèi)徑大于設計孔徑20cm,人工開挖埋設不少于lm。

(2)隔孔施工。鉆孔灌注樁和打入樁不同,打入樁是將周圍土體擠開,樁身具有很高的強度,土體對樁產(chǎn)生被動土壓力。鉆孔灌注樁則是先成孔,然后在孔內(nèi)成樁,周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生主動土壓力,故采取較適當?shù)臉毒鄬Ψ乐固住⒋┛?、縮孔是一項穩(wěn)妥的措施。

(3)軌面標高。施工過程中,以鋼軌面標高作為鉆孔深度、鋼筋籠下放深度、砼面位置及導管埋深的測量基準。

(4)液面高度。反循環(huán)鉆孔樁孔壁的穩(wěn)定,主要是利用靜水壓力來平衡地層壓力以維持孔壁的穩(wěn)定,根據(jù)土力學計算以及大量實踐證明,只要保證水頭高度(孔內(nèi)水位與地下水位之差)大于2m。結合土質勘察報告,穩(wěn)定水位埋深為0.9～3.1m,故保證泥漿池液面高度高于自然地坪1.10m。

(5)孔的垂直度。鉆孔灌注樁的垂直度是保證承載能力的重要一環(huán)。斜率超標,樁的受力狀態(tài)被改變,樁頭偏位,影響上部結構質量,嚴重影響鋼筋籠安裝。終孔后再發(fā)現(xiàn)孔斜糾正起來費時費力,且修孔常使樁的充盈系數(shù)增大,甚至達到1.6以上。為避免與孔傾斜,在鉆機定位和鉆孔過程中,隨時注意鉆機平臺轉盤水平的檢查。

(6)巖樣的確定。圖紙設計要求持力層為中風化三質粉砂巖。為保證入巖、終孔巖樣符合設計要求,第一根樁成孔及時通知地勘部門、設計院、監(jiān)理人員卡巖樣進行確認并留樣備案。

(7)泥漿。在鉆孔灌注樁的施工中,無論對于成L質量還是最終對樁的承載能力的發(fā)揮,泥漿質量帑是相當重要的因素,如果缺乏對泥漿質量和泥漿爹理的重視,容易造成:

①形成不了護壁泥膜或形成的泥皮黏附力差,導致孔壁穩(wěn)定性差,在砂性土地層易于塌壁,在流塑犬黏土層則易于縮孔。

②泥漿稠度大,比重大,含砂率高,形成的泥皮囂量差,厚度大,大大降低樁的側摩阻力。

③稠漿在鋼筋籠上沉積黏附,導致鋼筋與砼握莛力降低,泥漿比重大,使得砼水下灌注阻力增大,年低砼的流動半徑。

因此,對泥漿質量管理決不是個小問題,應嚴格空制泥漿相對密度1.1以下,黏度16～22S,含砂率不大于8%,股體率大于90%。

(8)沉渣與沉淤。一般容易把沉渣與沉淤混為一炎,凡是孔底的沉積物統(tǒng)稱沉渣,實際上是有區(qū)別約。沉渣是鉆孔過程中鉆機切削和孔壁塌落的巖土,主要是砂、礫石和碎巖,而沉淤則是比重大、稠度大掏劣質泥漿。由于空孔時間過長沉淀而成的流塑狀昆合物,沉淤的厚度往往大于沉渣,沉渣與沉淤均在樁底形成軟弱隔層能導致端承力喪失殆盡。沉淤的隘制主要是提高泥漿質量和減少空孔時間,而對沉碴應按設計端承樁要求厚度不超過5cm。

(9)砼灌注。砼灌注是最后一道也是最關鍵的一道工序,首先必須嚴格按設計強度配制鹼,現(xiàn)場攪拌常見問題是:①砂石的含泥量偏大;②配料的計量不準確;③水泥保管不善受潮。

水下砼灌注因阻力大不易流暢灌入,隨著加大水灰比,增大坍落度便于灌注,結果砼的強度等級嚴重降低,要克服很大的灌入阻力保證樁身砼質量,必須有相當大的沖擊力,沖擊力越大,完成每一斗砼灌注的時間越短,樁身砼越均勻。鑒于此,現(xiàn)場采用了大體積砼沖擊灌注法:現(xiàn)場攪拌采用了臥式大斗,在地面裝滿料,再用吊車吊起與導管連接進行灌注。如樁的初斗砼灌注一樣,每一斗灌注都是1.5m3,出料一次連續(xù)沖擊下去,現(xiàn)場使用結果孔口返漿激如泉涌。此方法優(yōu)點是:

(1)功能大,沖擊力強。在巨大沖力的作用下,砼的向上頂升力和側向擠壓力有了保證,樁的摩阻力和樁身砼密實性都得以提高。

(2)首斗砼灌沖力大,沉渣、沉淤被濺開,樁端與持力層能較好地結合,確保了端承力的發(fā)揮。

但用大體積砼沖擊灌入法應注意的問題:

(1)注意排氣技術,防止形成氣堵,使砼料灌不下去。

(2)砼和易性要好,如砼離析,則容易在料斗下部和出料口處形成堆積,導致出料困難,同時也容易堵塞導管。

(3)防止鋼筋籠“上竄”現(xiàn)象,本工程鋼筋籠未按有關端承樁通長配制鋼筋籠的要求設計,現(xiàn)場采用西48鋼管焊接于鋼軌進行鋼筋籠定位使用,效果良好。

4結語

商務綜合樓樁基礎經(jīng)靜載、大小應變檢測,未出現(xiàn)不合格樁。由此可見,鉆孔灌注樁的質量控制主要依靠事前控制和事中控制,它的每一道工序都是隱蔽的,為下道工序所覆蓋。為此,鉆孔灌注樁的施工過程應全過程實施旁鉆、跟蹤、科學管理,方能確保樁基工程質量。