深灌注樁的質(zhì)量控制措施

楊 改 淑

(中鋁國際(天津)建設(shè)有限公司，天津 300000)

深灌注樁的質(zhì)量控制措施

楊 改 淑

(中鋁國際(天津)建設(shè)有限公司，天津 300000)

以實(shí)際工程為例，詳細(xì)介紹了深灌注樁施工難度大、成孔垂直度控制要求高、超深灌注樁孔壁穩(wěn)定要求高等特點(diǎn)，著重從施工工藝、質(zhì)量通病防治等方面對(duì)深灌注樁施工所采取的一系列措施進(jìn)行了闡述，以保證樁身質(zhì)量取得更好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

灌注樁，樁底注漿，控制措施

隨著全國各地建筑業(yè)迅猛發(fā)展，房屋高度也越建越高，為保證建筑物的穩(wěn)定性，對(duì)基礎(chǔ)的處理要求亦越來越高。中高層建筑一般選用樁基礎(chǔ)，但是建筑高層房屋，尤其是軟土地基上，建造高層建筑必須解決如何使基礎(chǔ)安全的問題。因此，研究深灌注樁質(zhì)量控制技術(shù)措施是非常重要而迫切的。以下筆者結(jié)合深灌注樁的施工管理的實(shí)踐，具體就深灌注樁質(zhì)量控制技術(shù)措施進(jìn)行探討。

1 工程概況

1.1 工程地理位置情況

本項(xiàng)目位于上海市浦東新區(qū)世博會(huì)地區(qū)B02，B03片區(qū)地塊內(nèi)，西至長(zhǎng)清北路，北至世博大道。

本工程地下室為3層，埋深約14 m，基礎(chǔ)采用樁基筏板。地基處理采用鋼筋混凝土灌注樁，樁徑600 mm，750 mm，樁長(zhǎng)42 m和32 m，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35。

1.2 工程地質(zhì)及地質(zhì)條件

1)地基土的構(gòu)成與特征。經(jīng)本次勘察揭露，擬建場(chǎng)地位于古河道區(qū)，在90.33 m深度范圍內(nèi)的地基土屬第四系上更新世Q3～全新世Q4沉積物，主要由飽和粘性土、粉性土及砂土組成，一般具有成層分布特點(diǎn)。根據(jù)土的成因、結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)差異可劃分為7個(gè)主要層次(缺失上海市統(tǒng)編第⑥,⑧層)。其中第⑤層及第⑦層根據(jù)土的成因、土性特征分為若干亞層、次亞層、夾層和透鏡體(第⑤2-1,⑤2-2,⑤3,⑤4層)。2)不良地質(zhì)情況。擬建場(chǎng)地不良地質(zhì)條件主要如下：a.厚層雜填土。擬建場(chǎng)地表層分布有較厚的雜填土，雜填土厚度在1.2 m～7.0 m，平均約為3.38 m。填土層混夾大量碎石、磚塊、混凝土塊等建筑垃圾，局部有大塊石分布，樁基和基坑設(shè)計(jì)、施工時(shí)應(yīng)對(duì)填土層加以注意，在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和樁基施工前宜將影響施工的大塊石、混凝土塊清除。b.原有建筑物舊基礎(chǔ)。場(chǎng)地內(nèi)存在殘留基礎(chǔ)，推測(cè)為原廠房基礎(chǔ)，頂部埋深0.8 m～2.0 m，延伸不大。樁施工前需挖除并回填。

2 施工難點(diǎn)及針對(duì)性措施

2.1 砂質(zhì)土層內(nèi)鉆孔灌注樁施工難度大

1)難點(diǎn)。本工程鉆孔灌注樁直徑為600，750，灌注樁均為細(xì)長(zhǎng)型的超深鉆孔樁，細(xì)長(zhǎng)鉆孔灌注樁技術(shù)控制要求高。且樁端持力層均為⑦2層粉砂，鉆進(jìn)速度較緩慢，鉆孔施工時(shí)間長(zhǎng)，其樁身的垂直度的控制，樁底的沉渣厚度不得大于10 cm，都有一定的難度。

2)針對(duì)性措施：a.鉆機(jī)的選擇。由于本工程成孔深度較深，施工工藝要求較高，要確保鉆孔樁垂直度要求，一般性扭矩較小的鉆機(jī)的機(jī)械性能很難達(dá)到施工要求，其配套鉆桿由于抗扭性能不強(qiáng)，常會(huì)發(fā)生鉆桿斷裂、掉鉆事故。根據(jù)本工程的實(shí)際情況及以往的施工經(jīng)驗(yàn)，在工程施工中選擇扭矩為20 kN·m的GPS-10型號(hào)鉆機(jī)。b.鉆頭的選擇。根據(jù)本工程地層特點(diǎn)，選用針對(duì)性較強(qiáng)的防斜梳齒鉆頭，可有效地提高鉆頭工作穩(wěn)定性和鉆孔的垂直精度，并采用先進(jìn)的調(diào)垂技術(shù)和電腦垂直儀器垂直度測(cè)試技術(shù)，從而確保試樁的垂直度在可控范圍內(nèi)，該鉆頭可用于鉆進(jìn)標(biāo)貫擊數(shù)100以上的較硬硬土層、礫石砂土層。c.成孔工藝的選擇。本工程根據(jù)地質(zhì)資料及近年來在世博地區(qū)的施工經(jīng)驗(yàn)，本鉆孔樁采用正循環(huán)鉆孔。d.鋼筋籠的吊裝、下放。鋼筋籠預(yù)先在地面加工平臺(tái)試拼裝，因鋼筋籠較重，擬采用履帶吊起吊；過程中減少鋼筋籠下籠過程中拼接時(shí)間，避免因空置時(shí)間過長(zhǎng)而引起塌孔、沉渣加厚等不利因素。

2.2 深灌注樁成孔垂直度控制要求高

1)難點(diǎn)。本樁基工程中樁最深達(dá)56 m(樁端持力層為⑦2粉砂層)，要求控制成孔垂直度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2)措施。

a.鉆進(jìn)前應(yīng)選擇導(dǎo)向性能良好的鉆頭、檢查周邊保徑數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)鑲補(bǔ)合金防止成孔偏心而造成孔斜。

b.保證鉆機(jī)安裝的水平。

c.對(duì)鉆具進(jìn)行校直檢查，不合格鉆具不得下入孔內(nèi)。

d.通過樁位檢測(cè)數(shù)據(jù)(孔斜、孔徑)，及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)成孔技術(shù)參數(shù)。

2.3 超深灌注樁孔壁穩(wěn)定要求高

1)重點(diǎn)。由于孔深達(dá)近56 m，所以較之常規(guī)鉆孔灌注樁其成孔結(jié)束至混凝土澆灌時(shí)間間隔長(zhǎng)(其中過程有提鉆、下鋼筋籠、下導(dǎo)管、清孔等)，經(jīng)計(jì)算，上述過程總時(shí)間約為10 h，這就對(duì)孔壁穩(wěn)定性提出了更高的要求。

2)措施。

a.在施工過程中,成孔過程中,必須對(duì)泥漿比重和粘度進(jìn)行嚴(yán)格控制,根據(jù)不同土層選取不同的值,砂性土層適當(dāng)增大。

b.大面積施工前,進(jìn)行成孔檢測(cè),以選取合理的施工工藝和施工參數(shù)。根據(jù)試成孔中取得相應(yīng)的施工參數(shù)，結(jié)合12 h樁孔孔徑檢測(cè)曲線(每3 h一次)來確定各地層中鉆速、鉆壓要求、泥漿比重、粘度等參數(shù)。

3 質(zhì)量通病預(yù)防措施

3.1 防塌方措施

1)本工程因在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、砂層中鉆孔施工，護(hù)壁泥漿的制備則根據(jù)土層條件合理配制并及時(shí)調(diào)整。泥漿的比重、粘度、含砂率和膠體率等主要性能指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范要求，以確保鉆孔時(shí)的孔壁穩(wěn)定。

2)鉆孔施工應(yīng)按規(guī)定4d安全距離或36 h時(shí)間間隔進(jìn)行，避免串孔。

3)清孔過程中，必須補(bǔ)給足夠的泥漿以保持孔內(nèi)漿液面的穩(wěn)定，鉆進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況嚴(yán)格控制。

4)護(hù)筒周圍及底部接縫要用土回填密實(shí)，埋設(shè)深度粘土層中不小于1 m，砂土層中不小于1.5 m，筒內(nèi)的液面位應(yīng)高于地下水位2 m以上，確保孔壁不坍塌。鉆孔中如發(fā)生漏漿，可適當(dāng)加稠泥漿或倒入粘土，慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，并適當(dāng)控制孔內(nèi)水頭高度，不使壓力過大。

3.2 孔壁垂直度控制措施

1)為保證鉆孔的垂直度，安裝鉆機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)盤中心應(yīng)與鉆架上吊滑輪、樁位中心在同一垂直線上，鉆桿位置偏差不應(yīng)大于20 mm，并應(yīng)保持垂直。

2)孔樁在鉆進(jìn)過程中如有傾斜，應(yīng)停止鉆進(jìn)并吊住鉆桿進(jìn)行往復(fù)掃孔修正，校直鉆孔。當(dāng)偏移過大時(shí)，填入石子粘土至偏孔處上部0.5 m，待沉積密實(shí)后再鉆進(jìn)。

3)對(duì)鉆孔施工區(qū)域的地下障礙物要探明清楚，并預(yù)先清除干凈。

4)開鉆前對(duì)鉆桿、接頭應(yīng)逐個(gè)檢查，及時(shí)更換彎曲的鉆桿。

3.3 防露筋措施

1)鋼筋籠要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)范要求加工制作、綁扎，成型鋼筋籠應(yīng)平直無彎曲，并按設(shè)計(jì)間距安放好混凝土保護(hù)層墊塊。對(duì)于分節(jié)吊裝的鋼筋籠對(duì)接焊接時(shí)應(yīng)保證籠身垂直。

2)吊裝入孔前應(yīng)先檢查籠身是否有變形，如有應(yīng)修理平整后再放。吊裝入孔時(shí)，應(yīng)保持垂直并緩慢放入，防止撞擊孔壁發(fā)生變形或造成孔壁坍塌。

3.4 防夾泥斷樁

1)要選用初凝時(shí)間不早于2.5 h的水泥,對(duì)于樁較長(zhǎng),樁徑大,灌注時(shí)間較長(zhǎng)者,可在首批混凝土中摻入緩凝劑;

2)嚴(yán)格把好材料關(guān),嚴(yán)格控制粗骨料最大粒徑不大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6～1/8和鋼筋最小凈距的1/4,細(xì)骨料的級(jí)配選擇良好的中砂,同時(shí)注意剔除細(xì)骨料中的大卵石;

3)最大限度地降低實(shí)際生產(chǎn)與試驗(yàn)之間的偏差,施工過程中要及時(shí)做好材料含水量的檢測(cè),應(yīng)該做到每車集料都要過秤,采取重量比控制,保證用水量和含砂率不致產(chǎn)生較大偏差,保證混凝土的和易性和流動(dòng)性,其坍落度控制在18 cm～20 cm之間;

4)要嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行清孔?？變?nèi)沉淀層厚度，對(duì)于摩擦樁，不大于0.5倍的樁徑,對(duì)于柱樁，不大于設(shè)計(jì)規(guī)定;泥漿的比重在1.05～1.20之間,含砂率小于4%,粘度17 s～20 s。灌注前,必須對(duì)孔底沉淀層厚度再進(jìn)行一次測(cè)定,如厚度超過規(guī)定,需再次清孔,可用灌注導(dǎo)管做吸泥管，用空氣吸泥機(jī)清孔,或?qū)椎赘邏荷渌蛏滹L(fēng)3 min～5 min,使沉渣懸浮,然后立即灌注混凝土;

5)灌注即將結(jié)束時(shí),如出現(xiàn)混凝土頂升困難時(shí),除按規(guī)范保證漏斗底口高出井孔水面4 m～6 m外, 應(yīng)在孔內(nèi)加水稀釋泥漿,并掏出部分沉淀土。在拔出最后一段導(dǎo)管時(shí),拔管速度應(yīng)較慢些,以防泥漿擠入樁內(nèi)。

4 工程實(shí)施情況

施工時(shí)采取了以上所述措施，進(jìn)行了嚴(yán)格控制和管理，直徑750的221根樁單樁抗壓承載力檢測(cè)值大致在4 100 kN～4 200 kN之間，均滿足設(shè)計(jì)值要求3 900 kN；單樁豎向抗拔承載力檢測(cè)值大致在1 850 kN～1 900 kN之間，均滿足設(shè)計(jì)值要求1 750 kN。直徑600的330根樁單樁抗壓承載力檢測(cè)值大致在1 350 kN～1 400 kN之間，均滿足設(shè)計(jì)值要求1 300 kN；單樁豎向抗拔承載力檢測(cè)值大致在1 050 kN～1 100 kN之間，均滿足設(shè)計(jì)值要求1 000 kN。

5 結(jié)語

掌握好深鉆孔灌注樁的施工工藝，對(duì)于施工難點(diǎn)和重點(diǎn)部位，采用針對(duì)性的措施和方法，加強(qiáng)對(duì)于質(zhì)量通病的防治，能夠更好的保證樁身質(zhì)量，取得較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，具有較大的工程價(jià)值。

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Onqualitycontrolmeasuresofdeepboredpiles

YANGGai-shu

(ChinaAluminiumInternaltionalEngineeringCo.,Ltd,Tianjin300000,China)

Taking the factual projects as the example, the paper mainly introduces the construction of the deep bored pile is features with construction difficulties, high requirements for pore-forming verticality control, and higher stability requirements for super-deep bored pile poll walls, and illustrates a set of measures to be adopted in the deep bored pile construction from the construction craft and prevention of quality common diseases, so as to achieve better social and economic benefits of the pile quality.

bored pile, grouting at pile bottom, control measures

1009-6825(2014)33-0062-02

2014-09-18

楊改淑(1969- )，女，工程師

TU473.14

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