如何加強(qiáng)旋挖機(jī)鉆孔灌注樁施工質(zhì)量管理

黃富江

【摘要】本文介紹了旋挖機(jī)鉆孔灌注樁，從施工前的準(zhǔn)備工作到施工中的各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制以及注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】旋挖機(jī)鉆孔灌注樁 施工質(zhì)量

一、前言

灌注樁基礎(chǔ)是橋梁、高層建筑、深基坑支護(hù)等常用的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，具有經(jīng)濟(jì)、可靠、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。常用的樁基成孔方式有人工成孔、抓挖成孔、攪鉆成孔、沖擊成孔和旋挖成孔等。

二、旋挖機(jī)鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備

1、嚴(yán)格審核圖紙，對樁的設(shè)計(jì)坐標(biāo)、高程進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，確認(rèn)無誤后編制旋挖樁機(jī)樁位平面圖，標(biāo)注樁心坐標(biāo)點(diǎn)，以便施工測量放線及樁定位，樁成孔資料的收集整理和樁驗(yàn)收。

2、樁位放樣后進(jìn)行串線檢查鉆孔灌注樁基礎(chǔ)放樣的橫向、縱向偏差。樁位控制點(diǎn)埋設(shè)護(hù)樁，每點(diǎn)四個，護(hù)樁要做到穩(wěn)固，易于保存。樁位放樣后及時上報(bào)測量監(jiān)理工程師驗(yàn)收。

3、合理安排施工場地，確保旋挖樁機(jī)道路暢通。

4、對施工所需要人員、材料、設(shè)備等數(shù)量和供應(yīng)情況、品種、質(zhì)量等進(jìn)行詳細(xì)檢查，落實(shí)供應(yīng)計(jì)劃。

三、成樁注意事項(xiàng)及處理。

1、旋挖取土成孔中，靜態(tài)泥漿作為成孔過程的穩(wěn)定液，主要作用是護(hù)壁，在孔壁處形成一薄層泥皮，使水無法從內(nèi)向外或從外向內(nèi)滲透來進(jìn)行防護(hù)。針對本工程的地質(zhì)情況，調(diào)整泥漿配比，控制泥漿比重，提高泥粉質(zhì)量，增加粘性及潤滑感，適當(dāng)添加處理劑，增強(qiáng)絮凝能力是重要的，確保護(hù)壁泥皮的厚度及強(qiáng)度。初次注入泥漿，盡量豎直向下沖擊在樁孔中間，避免泥漿沿護(hù)筒側(cè)壁下流沖塌護(hù)筒根部，造成護(hù)筒根部基土的松軟，正式鉆進(jìn)前，再倒入2 ～ 3 袋膨潤土，啟動鉆機(jī)的高速甩土功能，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，提高膨潤土的含量，增大護(hù)筒底部同基土結(jié)合處護(hù)壁泥皮的厚度，防止鉆進(jìn)過程孔口滲漏坍塌。另外也可在鉆孔前進(jìn)行

泥漿提前配置，將好的黃土或膨潤土，火堿及專用纖維素按照相關(guān)的比例進(jìn)調(diào)配。

2、護(hù)筒內(nèi)徑尺寸較大，能貯存足夠的泥漿，在360鉆桿提出樁孔時，要確保護(hù)筒內(nèi)的水壓，維護(hù)孔壁泥皮的穩(wěn)定。同時單邊鍘隙達(dá)到200mm，可有效避免回轉(zhuǎn)斗升降過程碰撞、刮拉護(hù)筒，保護(hù)孔口的穩(wěn)固。特制3m 超高護(hù)筒，可以埋至粘土層以下500mm，能有效防止孔口滲漏坍塌及周圍環(huán)境振動、鉆孔對樁孔的影響。護(hù)筒埋設(shè)的傳統(tǒng)方法： 先用相應(yīng)樁徑的回轉(zhuǎn)斗鉆至護(hù)筒深度，側(cè)壁安裝邊刀擴(kuò)至護(hù)筒外徑尺寸，副卷吊起，放入護(hù)筒，校正，層層填埋夯實(shí)。

3、鉆進(jìn)過程，回轉(zhuǎn)斗的底盤斗門必須保證處于關(guān)閉狀態(tài)，以防止回轉(zhuǎn)斗內(nèi)砂土或粘土落入護(hù)壁泥漿中，破壞泥漿的配比； 每個工作循環(huán)嚴(yán)格控制鉆進(jìn)尺度，避免埋鉆事故； 同時應(yīng)適當(dāng)控制回轉(zhuǎn)斗的提升速度。施工實(shí)踐表明，升降速度宜保持在0. 75 ～ 0. 85m/s，提升速度過快，泥漿在回轉(zhuǎn)斗與孔壁之間高速流過，沖刷孔壁，破壞泥皮，對孔壁的穩(wěn)定不利，容易引起坍塌。

4、樁孔完成以后，清孔、下放鋼筋籠、砼的灌注等工序中均應(yīng)規(guī)范操作，避免成孔的坍塌。如鋼筋籠下放過程，應(yīng)吊車吊起、堅(jiān)直、穩(wěn)步放入孔內(nèi)，避免碰撞孔壁，以造成泥皮或孔壁的破壞，從而引起灌注過程，樁孔的坍塌及出現(xiàn)斷樁、廢樁等現(xiàn)象。

四、樁施工質(zhì)量控制措施

1、根據(jù)試驗(yàn)檢測選用合格的材料，主要材料水泥、鋼材必須有產(chǎn)品合格證，砂、石材料進(jìn)場時都需進(jìn)行檢查驗(yàn)收，使用時仍需進(jìn)行嚴(yán)格試驗(yàn)，以確保原材料的質(zhì)量。工地試驗(yàn)室嚴(yán)格把關(guān)配合比，并做好現(xiàn)場施工檢測。

2、為防止快速地上下移動鉆斗，水流以較快的速度在鉆斗外側(cè)和孔壁之間的空隙中流動導(dǎo)致沖刷孔壁，和上下提鉆斗時在其下方產(chǎn)生負(fù)壓而導(dǎo)致孔壁坍塌，應(yīng)按孔徑的大小及土質(zhì)的情況來調(diào)整鉆斗的升降速度。

3、鉆孔灌注樁水下砼使用導(dǎo)管灌注，現(xiàn)場的配合比要隨水泥的品種，砂、石規(guī)格及用水量的變化而進(jìn)行調(diào)整。

4、施工現(xiàn)場試驗(yàn)員跟蹤把關(guān)，在灌注砼時不定時加強(qiáng)對坍落度的控制，砼坍落度采用18cm～22cm 為宜，在灌注砼過程中嚴(yán)格測量灌注砼的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋置深度，導(dǎo)管的埋深應(yīng)保持在2m～4m，要保證砼順利進(jìn)行，當(dāng)灌注至距頂點(diǎn)標(biāo)高8m～10m 時，及時調(diào)整砼坍落度，降低到12cm～16cm 以提高砼的強(qiáng)度，每根樁留取砼試件3 組，做強(qiáng)度試驗(yàn)。

六、灌注樁混凝土質(zhì)量控制

2011 年貴州施達(dá)集團(tuán)建設(shè)的鳳凰城商住樓二期工程中，樁基施工采用了三一重工R280 型多功能旋挖鉆機(jī)設(shè)備。灌注樁樁身直徑有1000mm、1200mm、1500mm、1800mm 四種。該工程場地處于兩山谷低凹處，地質(zhì)鉆探資料顯示，場地巖土由殘坡積紅粘土、三疊系中統(tǒng)個舊組（T2g）灰色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r組成，基巖巖性簡單，現(xiàn)分述如下：

1、殘坡積紅粘土層（Qel+dl）：灰褐色，褐黃色，全場地分布，根據(jù)其含水比分為硬塑、可塑和軟塑紅粘土，在地下室開挖到設(shè)計(jì)深度后剩余厚度0～11m。

2、基巖（T2g）：灰色、灰白色，中厚層狀，微晶結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙及溶蝕現(xiàn)象發(fā)育，見方解石脈，蜂窩狀小溶孔及縫合線構(gòu)造，強(qiáng)風(fēng)化基巖巖芯呈碎塊狀和砂狀。中風(fēng)化基巖巖芯呈柱狀、短柱狀和碎塊狀，巖體較破碎。

對樁底容許沉渣（ 沉淤） 厚度≤50mm，對水下混凝土坍落度在180 ～220mm。鋼筋籠鋼筋采用級別： 縱筋、加強(qiáng)箍HRB335，螺旋筋采用HPB235.

2011 年在廣鐵集團(tuán)廣州車輛段綜合住宅樓二期工程中，樁基施工采用了三一重工R250 型多功能旋挖鉆機(jī)設(shè)備。灌注樁樁身直徑有1000mm、1200mm、1500mm 三種。該工程場地處于珠江三角洲沖積平原，地質(zhì)鉆探資料顯示，樁基礎(chǔ)部位土層大致為雜填土、粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖和中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高 8. 3m ，對樁底容許沉渣（ 沉淤） 厚度≤50mm，對水下混凝土坍落度在180 ～220mm，有溶洞的樁混凝土坍落度在220 ～ 240mm。鋼筋籠鋼筋采用級別： 縱筋、加強(qiáng)箍HRB335，螺旋筋采用HPB235.

1. 灌注水下混凝土： 采用垂直導(dǎo)管法灌注水下混凝土。

2. 水下混凝土是根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度由試驗(yàn)室提供配合比，施工前測定砂、石的含水量，換算施工配合比后，交付攪拌站嚴(yán)格按配合比施工，并不定時的檢測坍落度，以保證混凝土的灌注質(zhì)量。

3. 灌注前，導(dǎo)管下端距孔底25 ～ 40cm 為宜。儲料斗有足夠的容量，即砼初存量，應(yīng)保證首批砼灌注后，便導(dǎo)管埋入砼的深度不小于1.0m，其最小的初存量可按下式計(jì)算：

V = 1 /2 × L × A1 + K × （ 1. 0 + t1 + t2） × A2

式中V - 砼的初存量（ m3） ；L - 灌注砼前導(dǎo)管在水中的長度（ m） ；A1 - 導(dǎo)管斷面面積（ m2） ；K - 超灌系數(shù)，一般取1. 2 - 1. 3；t1 - 導(dǎo)管下端至沉渣距離（ m） ；t2 - 沉渣厚度（ m） ；A2 - 設(shè)計(jì)鉆孔斷面面積（ m2） 。

4. 灌注水下混凝土的工作應(yīng)迅速，防止塌孔和泥漿沉淀過厚。

5. 在把首批混凝土灌入孔底后，應(yīng)立即檢測孔內(nèi)混凝土面的高度。計(jì)算出導(dǎo)管的埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。

6. 測量水下砼面的位置用測繩吊著重錘進(jìn)行，過重則陷入砼內(nèi)，過輕則浮在泥漿中沉不下去。測錘一般用鋼筋焊制，長25cm，重2 ～ 3kg，由經(jīng)驗(yàn)豐富者操作，并以灌注混凝土的數(shù)量校對，以防出錯。埋管深度一般控制在2 ～ 4m 內(nèi)。撥導(dǎo)管前須仔細(xì)探測混凝土面的深度，用測深錘測深時，須由兩人用兩個測錘測深以防止誤測。

7. 為防止鋼筋籠被混凝土頂托上升，在灌注下段混凝土?xí)r應(yīng)盡量加快，當(dāng)孔內(nèi)混凝土面接近鋼筋籠時，應(yīng)保持較深的埋管，放慢灌注速度，當(dāng)混凝土面升入鋼筋籠1 ～ 2m 后，應(yīng)減少導(dǎo)管埋入深度。灌注標(biāo)高應(yīng)高出樁頂設(shè)計(jì)高程0. 5 ～ 1. 0m。在拔除最后一段長導(dǎo)管時，拔管速度要慢，以防樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管下，形成泥心。灌注中必須按規(guī)定制作試件。

8. 按超前鉆資料里顯示有溶洞樁號使用比設(shè)計(jì)高一等級砼，坍落度在220 ～ 240mm，用砼填滿溶洞。

七、結(jié)論

綜上所述，鉆孔灌注樁的整個施工過程都是隱蔽工作，每道工序都必須從嚴(yán)要求，保證施工質(zhì)量，任何一道工序出現(xiàn)問題都將帶來嚴(yán)重的后果。因此，要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，各部門全面配合，做到精益求精，才能保證結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量

【參考文獻(xiàn)】

[1] 刁坤林.旋挖機(jī)鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制[J].工程科技，2006.

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