解昌林
【摘要】建筑施工中的鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用范圍還在不斷的擴(kuò)大,因此,我們需要對(duì)其進(jìn)行更加深入的研究,以不斷的提高其應(yīng)用的效果。本文簡(jiǎn)單介紹了鉆孔灌注樁技術(shù),并以實(shí)例探討了其施工技術(shù)要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;鉆孔;泥漿
一、鉆孔灌注樁技術(shù)
鉆孔灌注樁基礎(chǔ)是一種能適應(yīng)各種地質(zhì)條件的基礎(chǔ)形式,也是建筑工程廣泛運(yùn)用的一種基礎(chǔ)形式,施工工藝已較為成熟。
(一)鉆孔灌注樁技術(shù)類(lèi)型
鉆孔灌注樁的施工,因其所選護(hù)壁形成的不同,有泥漿護(hù)壁方式法和全套管施工法兩種。
1、泥漿護(hù)壁施工法
沖擊鉆孔,沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。該施工法的過(guò)程是:平整場(chǎng)地→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺(tái)→安裝鉆機(jī)并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒→檢查質(zhì)量。
2、全套管施工法
全套管施工法一般的施工過(guò)程是:平整場(chǎng)地→鋪設(shè)工作平臺(tái)→安裝鉆機(jī)→壓套管→鉆進(jìn)成孔→安放鋼筋籠→防導(dǎo)管→澆注混凝土→拉拔套管→檢查成樁質(zhì)量。
(二)鉆孔灌注樁施工技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)
鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):施工過(guò)程基本無(wú)噪音,無(wú)振動(dòng),無(wú)濃煙排放,對(duì)環(huán)境的影響?。豢筛鶕?jù)土層分布變化樁長(zhǎng),并且可選擇適當(dāng)?shù)臉缎吞岣呤芰π阅埽皇┕み^(guò)程中樁身不需搬運(yùn)吊裝,不必承受打擊,因此可采用較低的配筋率;并且可根據(jù)建筑物的重要性和荷載條件選擇沿深度變截面配筋。
鉆孔灌注樁也有其缺點(diǎn):灌注樁施工工藝比打入樁、人工挖孔樁復(fù)雜,容易出現(xiàn)斷樁、縮頸、混凝土離析和孔底虛土或沉渣過(guò)厚等質(zhì)量問(wèn)題。因鉆孔樁質(zhì)量不夠穩(wěn)定,要抽檢更多數(shù)量的樁進(jìn)行檢驗(yàn),增加檢測(cè)費(fèi)用。
(三)施工常見(jiàn)問(wèn)題
灌注樁的成孔是在樁位處的地面下或水下完成的,施工工序多,質(zhì)量控制難度大,稍有不慎易產(chǎn)生斷樁等嚴(yán)重缺陷。鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量通常存在兩個(gè)方面的問(wèn)題:一是屬于樁身完整性,常見(jiàn)的缺陷有夾泥、斷裂、縮頸、護(hù)頸、混凝土離析及樁頂混凝土密實(shí)度較差等。二是嵌巖樁,影響樁底支承條件的質(zhì)量問(wèn)題,主要是灌注混凝土前清孔不徹底,孔底沉淀厚度超過(guò)規(guī)定極限,影響承載力。
二、建筑施工中的鉆孔灌注樁技術(shù)
(一)工程概況
某高層寫(xiě)字樓位于新建北路,建筑高度70m、層數(shù)19層、建筑面積13000m2,結(jié)構(gòu)形式采用鋼筋混凝土框架~剪力墻體系,基礎(chǔ)為樁筏基礎(chǔ)。在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,根據(jù)勘察單位提供的工程地質(zhì)資料,天然地基承載力不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,所以工程地基處理采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。本工程設(shè)計(jì)混凝土灌注樁共57根,按樁徑大小共分5種,¢900mm的樁24根,¢2000mm的樁6根,¢1500mm的樁2根,¢1600mm的樁11根,¢1300mm的樁14根。樁身為C30鋼筋混凝土,灌注混凝土2540m3左右,鋼筋籠制作約87t。
(二)施工準(zhǔn)備
1、施工機(jī)具的選擇
根據(jù)工程地質(zhì)和施工條件,參照設(shè)計(jì)要求和樁孔深度,該工程選用如下設(shè)備:9臺(tái)ZL-280型轉(zhuǎn)挖機(jī),10臺(tái)3PNI型泥漿泵,12臺(tái)6BS砂石泵,1臺(tái)QY225型25t汽車(chē)吊,2臺(tái)HP2750WCU型空壓機(jī),12臺(tái)BX230021型電焊機(jī),2臺(tái)J2經(jīng)緯儀,1臺(tái)DS23型水準(zhǔn)儀,1臺(tái)PC2200型挖土機(jī)。
2、場(chǎng)地布置
在該工程現(xiàn)場(chǎng)四周挖好截面為1m×1m的排水溝,大門(mén)出口處修建洗車(chē)臺(tái)和沉淀池。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)樁化布置情況,設(shè)置9套泥漿循環(huán)系統(tǒng),每套系統(tǒng)含容積為2m×4m×2m的泥漿池一個(gè)、容積為3.5m×6m×2m的沉淀池一個(gè),另現(xiàn)場(chǎng)再設(shè)蓄漿池3個(gè),容積為300m3,用于存積廢漿以利外運(yùn)。
3、泥漿制備
本工程地層上部為松散的中粗礫砂層,地層造漿困難,孔壁不易穩(wěn)定可能出現(xiàn)漏漿,故施工中孔內(nèi)泥漿應(yīng)始終保持良好的性能指針。施工中孔內(nèi)泥漿以黃粘土或膨潤(rùn)土人工造漿為主。鉆進(jìn)泥漿性能指針一般為:粘度20~26s,比重1.20~1.35,含砂率小于4%。根據(jù)本工程特點(diǎn),擬采用抽砂筒撈渣、粘土造漿后立泵回灌循環(huán)組成泥漿循環(huán)系統(tǒng),并需在墩臺(tái)圍堰中設(shè)一個(gè)約10m3的濾渣池,以便鉆渣及時(shí)清除,還可以備漏漿時(shí)能及時(shí)補(bǔ)充泥漿。
(三)施工技術(shù)
1、放樣定位
工程開(kāi)工前,根據(jù)軸線及樁位布置情況,在場(chǎng)地內(nèi)建立測(cè)量控制網(wǎng),然后依據(jù)控制網(wǎng)測(cè)放各樁位點(diǎn)。放線完成報(bào)監(jiān)理工程師復(fù)驗(yàn)符合要求后進(jìn)行下道工序施工。
2、鉆孔機(jī)位
本工程選用自身履帶爬行式鉆機(jī),鉆機(jī)定位,由鉆機(jī)自身配置電腦控制系統(tǒng)進(jìn)行鉆機(jī)桅桿與機(jī)身水平和垂直調(diào)整定位,鉆機(jī)就位時(shí)必須穩(wěn)固、豎直、水平,定位準(zhǔn)確,鉆頭中心與樁位中心誤差不大于10mm。
3、埋設(shè)護(hù)筒
鉆機(jī)就位后,在測(cè)量和施工人員的指導(dǎo)下,鉆尖對(duì)準(zhǔn)樁位中心,鉆機(jī)旋挖至一定深度取出土后下放護(hù)筒。一般護(hù)筒埋深1~2m,護(hù)筒直徑應(yīng)比樁孔直接大200mm,長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足護(hù)筒底進(jìn)入黏土層不少于0.5m,的要求,護(hù)筒頂端高出地面0.3m,護(hù)筒埋設(shè)的傾斜度控制在1%以?xún)?nèi),護(hù)筒埋設(shè)偏差不超過(guò)30mm,護(hù)筒四周用黏土回填,分層夯實(shí);護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)復(fù)測(cè)、校正樁位與護(hù)筒中心偏差,護(hù)筒埋設(shè)好后,由測(cè)量人員進(jìn)行樁位復(fù)核校正。報(bào)和監(jiān)理工程師確認(rèn)后,進(jìn)行鉆進(jìn)成孔。
4、鉆進(jìn)成孔
在鉆進(jìn)過(guò)程中,采用連續(xù)性筒式取土鉆進(jìn)成孔,結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn),我方采用中聯(lián)旋挖機(jī)成孔,在護(hù)筒埋設(shè)并定位后,使用ZL-280型轉(zhuǎn)挖機(jī)鉆進(jìn),該鉆機(jī)扭矩大,轉(zhuǎn)速高,成孔效率高,適合在中風(fēng)化層中鉆進(jìn)。
當(dāng)鉆機(jī)就位準(zhǔn)確,即開(kāi)始鉆進(jìn),鉆進(jìn)時(shí)每回次進(jìn)尺控制在60cm左右,剛開(kāi)始要放慢旋挖速度,并注意放斗要穩(wěn),提斗要慢,特別是在孔口5~8m段旋挖過(guò)程中要注意通過(guò)控制盤(pán)來(lái)監(jiān)控垂直度,如有偏差及時(shí)進(jìn)行糾正。
4、鉆孔檢查與清孔
對(duì)檢查驗(yàn)收合格的孔即可進(jìn)行清孔,終孔驗(yàn)收包括驗(yàn)收孔位、孔斜、孔深三部分內(nèi)容,其中孔位是由導(dǎo)線樁的位置來(lái)控制,孔斜的量取是用檢測(cè)尺檢查鋼絲繩的偏斜,孔深用測(cè)繩量取。灌注水下混凝土前,孔底沉淀厚度不大于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,在孔底淤積超過(guò)規(guī)定(摩擦樁≤30cm),或設(shè)計(jì)文件規(guī)定的具體值時(shí)要使用撈渣筒撈取淤積,使槽孔符合設(shè)計(jì)要求。清孔時(shí),并不能用增加鉆孔深度代替清孔。清孔時(shí)必須注意保持孔內(nèi)水頭,防止坍孔,清孔后提取泥漿進(jìn)行性能指標(biāo)試驗(yàn)。
5、水下混凝土灌注
本工程樁基混凝土采用商品混凝土,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30,混凝土攪拌車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),用導(dǎo)管進(jìn)行水下灌注,混凝土塌落度控制在18~22cm。水下砼灌注采用同標(biāo)號(hào)的砼隔水塞隔水?;炷凉嘧⒌纳仙俣炔坏眯∮?m/h。初灌時(shí)首批混凝土數(shù)量必須滿(mǎn)足充滿(mǎn)孔底并埋管1.0米以上的要求。在灌注過(guò)程中,隨時(shí)測(cè)量混凝土面高度,及時(shí)提升和拆除導(dǎo)管,開(kāi)始灌砼時(shí)導(dǎo)管離孔底宜保持300~500mm,以使導(dǎo)管在混凝土中始終保持埋置深度2~6米。為使砼密實(shí),可利用吊車(chē)慢速振插導(dǎo)管。接近終灌時(shí),通過(guò)適當(dāng)減少埋管深度(但須≥2米)升高承料漏斗,輔以人工排除孔口濃泥漿等措施,以確保砼壓出順利。終灌時(shí),按樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高正確掌握最后灌注的砼量,使實(shí)灌砼面高出設(shè)計(jì)樁頂面1米以上,以確保鑿除樁頭后樁頂砼的質(zhì)量。砼的充盈系數(shù)必須控制在1.3~1.15之間。砼灌注過(guò)程中,應(yīng)做好水下砼灌注記錄。
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