淺析鉆孔灌注樁在高層建筑中的應(yīng)用

王曉杰

【摘 要】 鉆孔灌注樁因適應(yīng)性強(qiáng)，成本適中，施工簡便等特點在公路、水利及建筑工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在論文結(jié)合實際工程探討了鉆孔樁施工工藝流程，并重點探討了鉆孔樁施工遇溶洞的質(zhì)量控制過程。

【關(guān)鍵詞】 鉆孔灌注樁；質(zhì)量控制；水下混凝上

鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)中一種常見的基礎(chǔ)形式，它主要用于房屋、水工建筑和橋墩等基礎(chǔ)的施工，在多種灌注樁的方法中，鉆孔灌注樁具有適應(yīng)廣泛，對鄰近建筑物影響較小，抗震性能好，施工中所需的設(shè)備簡單、操作方便、施工安全等優(yōu)點，在工程建設(shè)中應(yīng)用很廣泛。鉆孔灌注樁施工結(jié)束后被埋在地下，出現(xiàn)問題是無法觀察到的，一旦出現(xiàn)問題后果是很嚴(yán)重的，補救起來施工的難度是相當(dāng)大的，即使能夠補救但費用也是相當(dāng)高的。因此，要求在進(jìn)行鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工時要嚴(yán)格落實施工技術(shù)措施，并加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，密切注意抓好施工過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，對于灌注樁施工中容易產(chǎn)生的質(zhì)量問題。

1 工程概況及地質(zhì)條件

某項目總建筑面積111245平方米，為7棟8～27層商住樓，采用框剪結(jié)構(gòu)；擬用樁基礎(chǔ)，總用地面積24994平方米，周長約694米，開挖深度3.8～4.9米。試樁要求單樁承載力極限值分別為：樁徑800mm的為7200kN、樁徑1000mm的為10800kN；工程樁要求單樁承載力特征值分別為：樁徑800mm的為3600kN、樁徑1000mm的為7200kN。經(jīng)分析比較，主樓采用沉降較小的泥漿護(hù)壁大直徑鉆孔灌注樁，從工程經(jīng)濟(jì)、荷載需要和控制成樁質(zhì)量等方面綜合考慮后，設(shè)計選擇直徑為Φ1000mm的鉆孔灌注樁樁型。

2 鉆孔灌注樁施工工藝流程

3 鉆孔灌注樁施工主要過程

3.1 施工準(zhǔn)備

1）在施工之前通過看圖紙和閱讀地質(zhì)勘察報告，制訂了比較詳細(xì)的施工計劃，在進(jìn)場前，同監(jiān)理和甲方確定試驗室，并作詳細(xì)的試驗計劃，并在需要鉆孔的場地采用人工清除雜物和人工配合機(jī)械整平鉆機(jī)平臺。2）施工放樣：復(fù)測控制點及控制網(wǎng)和導(dǎo)線，測放樁位。3）場地平整和施工便道：合理布置施工便道，與鉆孔位置保持一定的距離，滿足施工需要亦不影響孔壁穩(wěn)定。平整場地。4）孔位探測：首先在孔位處挖2m深的檢查坑，檢查孔位地下是否有管線、光纜或其他物體，若有及時通知監(jiān)理工程師確認(rèn)，并協(xié)商解決辦法，進(jìn)行妥善處理。5）調(diào)試機(jī)械設(shè)備：對鉆孔機(jī)械、泥漿設(shè)備、樁體砼灌注設(shè)備、砼拌合及運輸設(shè)備等進(jìn)行維修、調(diào)試。

3.2 鋼護(hù)筒設(shè)置

鉆孔前，先埋置導(dǎo)向護(hù)筒，灌入護(hù)壁泥漿。護(hù)筒采用8mm鋼板卷制，長度≥4m，其直徑比樁徑大20cm，并高出施工水位或地下水位2m。在陸地上高出地面0.5m，在砂性土和流塑淤泥質(zhì)粘土中高出地面2m。護(hù)筒頂面中心位置與設(shè)計樁中心偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。

3.3 鉆機(jī)就位

沖擊鉆機(jī)就位時與平面最大傾角不超過4°，鉆機(jī)平臺處必需碾壓密實。進(jìn)行樁位放樣，將鉆機(jī)行駛到要施工的孔位，調(diào)整桅桿角度，操作卷揚機(jī)，將鉆頭中心與鉆孔中心對準(zhǔn)，并放入孔內(nèi)，調(diào)整鉆機(jī)垂直度參數(shù)，使鉆桿垂直。

3.4 鉆機(jī)成孔

鉆孔是很關(guān)鍵的，在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行，才能保證成孔的質(zhì)量，并要注意開孔質(zhì)量。鉆機(jī)就位，立好鉆架，對準(zhǔn)樁孔中心，拉好纜風(fēng)繩，便可開始鉆孔。開始時先在孔內(nèi)灌注泥漿，泥漿比重等指標(biāo)根據(jù)土層情況而定。

3.5 出碴

破碎的鉆碴部分和泥漿一起被擠進(jìn)孔壁，大部分需清出孔外。一般情況，當(dāng)鉆機(jī)提起鉆頭較費力或進(jìn)尺減緩時需要排渣。一般采用泥漿正循環(huán)排渣，應(yīng)在鉆進(jìn)前將泥漿循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置好，即排漿溝、泥漿池、泥漿泵；正常鉆進(jìn)過程中，當(dāng)泥漿含砂率超限較大，就應(yīng)循環(huán)出渣；若泥漿粘度偏小，可適量加入粘土造漿，此時粘土應(yīng)先用水泡透泡軟。鉆渣應(yīng)及時清理并運走。泥漿流入泥漿池，用泥漿泵送至孔底，使泥漿循環(huán)出渣。泥漿中渣土較少時，停止出渣，繼續(xù)沖孔。必要時采用抽碴筒抽取，掏出的鉆碴倒入泥漿池沉淀后撈出運走。

3.6 終孔、清孔

詳細(xì)記錄并繪制鉆孔地質(zhì)剖面圖，掛在鉆臺上，以便對不同的地質(zhì)情況選擇適當(dāng)?shù)你@進(jìn)壓力、速度及適合的泥漿。在砂層較厚鉆孔樁，則使用膨潤土泥漿護(hù)壁，增大泥漿的比重，以確保順利穿越。在鉆進(jìn)過程中，鉆孔作業(yè)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，因故停鉆時，要將鉆頭提起距離孔底4.0m以上，防止埋鉆。護(hù)筒內(nèi)保持一定水頭高度，高于地下水位不得小于1.5m。隨時做好鉆孔記錄及取樣記錄，并保留樣品。每鉆進(jìn)5m用檢孔器檢查一次孔的垂直度，經(jīng)常檢查泥漿質(zhì)量。當(dāng)鉆進(jìn)至設(shè)計標(biāo)高或達(dá)到要求巖層后報請監(jiān)理工程師終孔，并進(jìn)行終孔檢查，作好記錄，進(jìn)行清孔作業(yè)。用抽碴筒多次從孔內(nèi)抽取鉆碴，并同時向孔內(nèi)注水以減少泥漿比重到1.1～1.25。

3.7 鋼筋籠加工與吊放

由于本工程施工場地狹小，采用鋼筋加工廠集中加工，分節(jié)預(yù)制，并按設(shè)計圖紙的要求制作了相應(yīng)的加強(qiáng)筋，再按設(shè)計圖紙要求的根數(shù)布置主筋與加強(qiáng)筋，排列好后將主筋按設(shè)計圖紙要求的間距焊接在加強(qiáng)筋上，再按設(shè)計圖要求的間距焊接箍筋。鋼筋籠加工采用長線法施工。鋼筋籠分2～5節(jié)加工制作，基本節(jié)長12m，最后一節(jié)為調(diào)整節(jié)。將每根樁的鋼筋籠按設(shè)計長度分節(jié)并編號，保證相鄰節(jié)段可在胎架上對應(yīng)配對綁扎。聲測管的安裝，除在底節(jié)鋼筋籠安裝時焊接在鋼筋籠上外，其余各節(jié)均用U型鋼筋定位在鋼筋籠內(nèi)。鋼筋籠吊裝時配備專用托架，平板車運至現(xiàn)場，在孔口利用25t汽車吊吊放。下放前檢查鋼筋籠垂直度，確保上、下節(jié)鋼筋籠對接時中心線保持一致，主筋對位后使用焊接連接。鋼筋籠安裝就位后立即將鋼筋籠中四根加長主筋與鋼護(hù)筒頂部焊接固定，防止混凝土澆筑過程中鋼筋骨架上浮。

3.8 水下混凝土澆筑

澆筑水下混凝土必須做好充分的準(zhǔn)備工作，配置足夠備用應(yīng)急設(shè)備和材料，確保澆筑水下混凝土?xí)r間≯6小時，必要時在混凝土內(nèi)摻入緩凝劑以確保工程質(zhì)量。采用直徑為300mm的快速卡口垂直提升導(dǎo)管，分節(jié)長3m，最下節(jié)長6m。導(dǎo)管制作要堅固、內(nèi)壁光滑、順直、無局部凹凸。各節(jié)導(dǎo)管內(nèi)徑大小一致，偏差≯±2mm。下放過程中保持導(dǎo)管位置居中，軸線順直，逐根沉放，防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁。澆筑首盤混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至孔底距離控制在35～40cm。澆筑水下混凝土之前，再次檢測孔底泥漿沉淀厚度，如沉碴厚度大于5cm（柱樁）或20cm（摩擦樁）時，對孔內(nèi)進(jìn)行二次清孔，確?？椎壮敛旰穸确弦?guī)定要求。澆筑前，先射水或壓氣3～5min，將孔底沉碴沖翻攪動。

4 結(jié)語

對該項目的檢測結(jié)果分析，高應(yīng)變檢測對了解樁的承載力效果較好，低應(yīng)變檢測對檢驗樁身混凝土勻質(zhì)性效果較優(yōu)，本工程由高應(yīng)變檢測單樁豎向抗壓極限承載力值，由低應(yīng)變檢測樁身完整性"從檢測結(jié)果來看：樁身質(zhì)量均合格。對灌注樁的試樁實測，得出鉆孔灌注樁樁對提高基樁承載力和控制沉降比較有效，對該地區(qū)類似工程樁型選擇具有一定的指導(dǎo)意義；降低樁基工程造價，縮短工期，取得明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，適宜在該地區(qū)類似高層建筑中應(yīng)用。

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