長螺旋鉆孔壓灌樁施工工藝及常見質(zhì)量問題控制措施

■劉 輝 ■鄭州市污水凈化有限公司，河南 鄭州 450000

1 工程概況

鄭州市馬寨污水處理廠工程位于鄭峪路與日照路交叉口東南角，規(guī)劃遠(yuǎn)期總規(guī)模為10萬噸/日，近期規(guī)模為5萬噸/日，出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。主要建設(shè)內(nèi)容為污水處理廠廠區(qū)工程(二沉池、厭氧池及氧化溝、：粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及曝氣沉砂池、污泥濃縮脫水機(jī)房、鼓風(fēng)機(jī)房等)、配套敷設(shè)管徑d1350的出廠干管4.16公里(其中穿越河道管線長0.35公里)、5萬噸/日污水泵站一座；其中脫水機(jī)房、鼓風(fēng)機(jī)房采用長螺旋鉆孔壓灌樁，樁機(jī)直徑φ500，樁長24m。

2 長螺旋鉆孔壓灌樁的優(yōu)點(diǎn)

長螺旋鉆孔壓灌樁借助于長螺旋樁機(jī)、輸送泵、輸送管道以及鋼筋籠振動器配套施工。利用長螺旋鉆機(jī)鉆孔，土體被切削后反向擠推排土，鉆孔至設(shè)計深度后、借助長螺旋鉆機(jī)的中主管將混凝土高壓泵人樁底，然后邊壓混凝土邊提升螺旋鉆機(jī)形成素混凝土基樁，隨后采用穿插導(dǎo)向管的振動送籠器，將鋼筋籠邊振動邊插送到基樁的設(shè)計深度，連續(xù)作業(yè)成孔，成樁一次完成。

其施工優(yōu)點(diǎn)主要有：(1)施工過程中無需水泥漿或泥漿護(hù)壁：解決了泥漿或水泥漿的污染問題，施工場地整潔文明，且節(jié)省泥漿或水泥漿等的材料和施工費(fèi)用。(2)成樁效率高：與其他施工工藝相比，施工速度顯著提高，工期大大縮短。(3)成樁質(zhì)量穩(wěn)定：容易穿透厚砂層、硬土層，且無坍孔、斷樁、縮徑及地表隆起等現(xiàn)象。(4)施工費(fèi)用低：由于其主要施工設(shè)備為長螺旋鉆機(jī)及鋼筋籠插人裝置，設(shè)備簡單，方便，因而其綜合施工費(fèi)用較低，振動噪音小。(5)適用范圍廣：長螺旋鉆機(jī)能穿透成孔的地段均適用。

3 長螺旋鉆孔壓灌樁的施工工藝

3.1 材料要求

(1)水泥：宜用P·O42.5，具有出廠合格證和檢測報告。(2)砂：潔凈的中砂或粗砂，含泥量不大于5%，質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。(3)石子：5-16mm豆石或碎石，含泥量不大于2%，質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。(4)鋼筋：品種和規(guī)格均符合設(shè)計規(guī)定，并有出廠合格證及試驗(yàn)報告。(5)預(yù)拌混凝土：符合設(shè)計及相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范要求，混凝土具備良好的和易性，入泵坍落度200-220mm。(6)外加劑、摻合料，根據(jù)施工需要通過實(shí)驗(yàn)確定。

3.2 施工機(jī)具

(1)長螺旋鉆孔機(jī)：采用履帶或步履樁機(jī)，鉆機(jī)功率110KW，鉆桿直徑有400-800各種規(guī)格。(2)混凝土攪拌設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備：根據(jù)單樁混凝土灌注量和單樁連續(xù)灌注的時間，確定混凝土攪拌設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備的型號、規(guī)格及數(shù)量。(3)混凝土輸送泵：混凝土輸送泵規(guī)格由泵送混凝土高度和泵送距離來確定，要注意保證泵送混凝土?xí)r有足夠的壓力。(4)鋼筋籠吊放機(jī)械：可利用長螺旋鉆機(jī)配套的副鉤吊放和振動器壓入鋼筋籠。(5)其他機(jī)具：主要有裝載機(jī)和鋼筋制作機(jī)具等。

3.3 工藝流程

施工準(zhǔn)備→場地平整、壓實(shí)→鋼筋籠制作→施工定位→鉆機(jī)就位→鉆機(jī)成孔→鋼筋籠掛上樁機(jī)就位→灌筑混凝土→壓入鋼筋籠→清理鉆機(jī)及移機(jī)。

(1)場地平整、壓實(shí)：施工前應(yīng)將地上、地下障礙物都處理完畢，并進(jìn)行夯實(shí)或碾壓。(2)鋼筋籠制作：鋼筋籠主筋與加勁箍筋必須焊接，用Ⅱ級鋼做主筋時可不設(shè)彎鉤，用Ⅰ級鋼筋做主筋時樁頂應(yīng)設(shè)彎鉤，彎鉤長度不小于鋼筋直徑的6.25倍，鋼筋籠下端500mm處主筋宜向內(nèi)側(cè)彎曲15～30°。(3)施工定位：按施工圖測放樁位，樁位偏差≤2cm。(4)鉆機(jī)就位：對準(zhǔn)樁位點(diǎn)后必須調(diào)平，確保成孔的垂直度，垂直度偏差不大于1%，結(jié)合場地實(shí)際情況鋪設(shè)枕木或鋼板，使鉆機(jī)支撐穩(wěn)定。(5)鉆機(jī)成孔：鉆頭對準(zhǔn)樁位，啟動鉆機(jī)入鉆，觀察鉆機(jī)中電機(jī)電流表，根據(jù)電流大小控制下鉆進(jìn)尺，達(dá)到預(yù)定深度。在成孔之前，應(yīng)及時通知攪拌站按照配合比要求將足夠量的混凝土及時送到鉆機(jī)施工作業(yè)面。(6)鋼筋籠掛上樁機(jī)就位：在地面將振動裝置的芯管平套入鋼筋籠，鋼絲繩綁扎牢靠后，以起重機(jī)將鋼筋籠連振動裝置起吊立于樁位旁。(7)灌注混凝土：壓灌混凝土提鉆桿時要慢速均勻，始終保持孔內(nèi)混凝土具有一定壓力，鉆具的提升速度一般≤2.5m/min，以保證孔徑及混凝土密實(shí)度。施工中每根樁的投料量不得少于設(shè)計灌注量，樁頂標(biāo)高宜高于設(shè)計標(biāo)高50cm以上。壓灌過程中，鉆桿不得回轉(zhuǎn)，在含水砂層段內(nèi)，適當(dāng)放慢提鉆速度，以防流砂造成塌孔、斷樁現(xiàn)象。(8)壓入鋼筋籠：形成素砼樁后，先將螺旋鉆具迅速移離孔口，然后迅速將孔口工作面清理干凈。再利用起重機(jī)起吊振動錘，連同芯管，將鋼筋籠一起置于素砼樁位處，利用自重下沉穩(wěn)定后，保持鋼筋籠垂直度，啟動偏心振動錘，將鋼筋籠下入素砼樁內(nèi)設(shè)計深度。(9)清理鉆機(jī)及移機(jī)：拆管，清理鉆機(jī)并移機(jī)進(jìn)行下一循環(huán)作業(yè)。

4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

4.1 成樁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

(1)樁體傾斜偏差不超過1%，用線墜和經(jīng)緯儀測量鉆桿。

(2)樁位偏差不超過20mm，用全站儀測量。

(3)樁長允許偏差不超過+300mm，進(jìn)入持力層按設(shè)計要求。

(4)樁徑偏差不超過50mm，樁徑不允許出現(xiàn)負(fù)偏差。

5 常見質(zhì)量缺陷的原因及控制技術(shù)

5.1 導(dǎo)管堵塞

由于混凝土配比或坍落度不符合要求、導(dǎo)管過于彎折或者前后臺配合不夠緊密。

控制措施：(1)保證粗骨料的粒徑、混凝土的配比和坍落度符合要求；(2)灌注管路避免過大變徑和彎折，每次拆卸導(dǎo)管都必須清洗干凈；(3)加強(qiáng)施工管理，保證前后臺配合緊密，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。

5.2 偏樁

一般有樁平移偏差和垂直度超標(biāo)偏差兩種。多由于場地原因，樁機(jī)對位不仔細(xì)，地層原因使鉆孔對鉆桿跑偏等原因造成。

控制措施：(1)施工前清除地下障礙，平整壓實(shí)場地以防鉆機(jī)偏斜；(2)放樁位時認(rèn)真仔細(xì)，嚴(yán)格控制誤差；(3)樁機(jī)的水平度和垂直度在開鉆前和鉆進(jìn)過程中注意檢查復(fù)核。

5.3 樁身混凝土收縮

樁身回縮是普遍現(xiàn)象，一般通過外加劑和超灌予以解決，施工中保證充盈系數(shù)大于l。

控制措施：(1)樁頂至少超灌0.5m，并防止孔口土混入；(2)選擇減水效果好的減水劑。

5.4 樁頭質(zhì)量問題

多為夾泥、氣泡、混凝土不足、浮漿太厚等，一般是由于操作控制不當(dāng)造成。

控制措施：(1)及時清除或外運(yùn)樁口出土，防止下籠時混入混凝土中；(2)保持鉆桿頂端氣閥開啟自如，防止混凝土中積氣造成樁頂混凝土含氣泡；(3)樁頂浮漿多因孔內(nèi)出水或混凝土離析造成，應(yīng)超灌排除浮漿后才終孔成樁；(4)按規(guī)定要求進(jìn)行振搗，并保證振搗質(zhì)量。

5.5 鋼筋籠下沉

一般隨混凝土收縮而出現(xiàn)，有時由于樁頂鋼筋籠固定措施不當(dāng)造成。

控制措施：(1)避免混凝土收縮從而防止籠子下沉。

(2)籠頂必須用鐵絲加支架固定，12h后才可以拆除。

6 結(jié)束語

目前，長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)在我國的工程建設(shè)的涉及面越來越廣，并且都得到了不錯的效果，為我國的社會建設(shè)作出了卓越的貢獻(xiàn)。不過，由于我國的長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)起步的比較晚，而推廣的較快，因此在進(jìn)行工程施工過程中存在著一定的不足，這就需要我們在不斷的實(shí)踐中對其進(jìn)行改進(jìn)和完善，只有這樣才有利于我國的社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展。