淺談鉆孔灌注樁混凝土澆筑工藝

秦凱 常永 王浩 張朝陽

河南建筑材料研究設(shè)計院有限責任公司(450002)

淺談鉆孔灌注樁混凝土澆筑工藝

秦凱 常永 王浩 張朝陽

河南建筑材料研究設(shè)計院有限責任公司(450002)

隨著國內(nèi)土建工程的進行，樁基礎(chǔ)使用越來越廣泛。基礎(chǔ)作為建筑物的根基，對建筑物的安全性提供最低層的保障。因此，樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量極大地影響未來建筑物的使用性能。這里對樁基礎(chǔ)的混凝土澆筑工藝進行探討，以更好地保證樁基礎(chǔ)的質(zhì)量，保障未來建筑物的安全使用。

樁基礎(chǔ);混凝土;工藝;質(zhì)量;安全

隨著國內(nèi)高層建筑、公路、鐵路客運專線等工程施工難度的增加，一般地質(zhì)條件下普通形式基礎(chǔ)已不能滿足各種類型構(gòu)筑物的需要，承載力相對更大的樁基礎(chǔ)更廣泛地應用于工程中。

1 混凝土澆筑前的準備工作

首先，成孔后使用探孔器測量樁孔的垂直度及成孔直徑，防止不合格樁出現(xiàn)，對基礎(chǔ)承載力造成不利影響。若樁孔垂直度滿足要求，即可放置鋼筋籠。放置鋼筋籠時需要注意，不得對孔壁造成損傷，以免塌孔，對成樁不利。鋼筋籠應焊接在護壁筒上，防止?jié)沧⒒炷習r，被混凝土頂起。

其次，對孔底沉渣進行清洗，保證孔底沉渣厚度不大于100 mm[1]（此處為摩擦樁要求）。另外，為防止塌孔、縮孔，泥漿比重不得小于1.05。澆筑混凝土前，方可調(diào)小泥漿比重。

再次，需要計算澆筑孔的理論混凝土方量和首灌量，這兩個數(shù)據(jù)很重要。計算出理論混凝土方量，灌樁時對比實際使用的混凝土方量，在沒有其他因素的影響下,能基本判斷樁徑是否合格，為將來樁基檢測提供一定的依據(jù)。首灌量決定水下混凝土灌注是否能順利進行。首灌量應根據(jù)樁徑、樁長、導管直徑計算。首灌后，將導管一次埋入混凝土面以下至少0.8 m深，并有足夠的儲備埋深。對于直徑1 m的樁，導管口距離樁尖0.5 m，埋深至少0.8 m，混凝土總深度為1.3 m，則首灌量至少為1方；對于直徑2 m的樁，首灌量至少為4.1方。

表1以圖表形式提供更直觀的理論混凝土用量與實際混凝土用量對比。筆者的工地，所有的鉆孔灌注樁，直徑均為1 m。由于鉆孔時，鉆頭會有磨損，若磨損嚴重，實際孔徑會變小，將直接導致混凝土用量減小。

表1 孔徑與混凝土理論用量關(guān)系

由表1可以看出，50 m樁長,直徑相差2 cm，最終混凝土使用量相差近1.6方。

若混凝土澆筑前洗孔時塌孔，實際混凝土用量將急劇增多，對樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量造成重大影響。因此澆筑混凝土之前，放置鋼筋籠、清渣時必須控制好泥漿比重，防止塌孔事故發(fā)生。

最后，配置導管最上面幾節(jié)的長度。導管下到底時，導管口距離孔底高差一般為30～50 cm[2]。距離過大，澆筑混凝土時樁尖沉渣不易被混凝土擠出，底管長度一般不小于4 m[2]。

2 鉆孔灌注樁水下混凝土澆筑施工

當以上準備工作都完成后，商品混凝土工廠可以發(fā)出混凝土?，F(xiàn)在一般使用混凝土罐車運輸混凝土。對于灌樁用的混凝土，一般有特殊要求:配比應通過實驗確定，坍落度一般為180～220 mm[1]，保證混凝土的和易性。這樣既不會因為混凝土太干而不能順利通過導管，也不會因為加水太多，導致離析，造成混凝土澆筑事故。

澆筑前，應在導管中央放置隔水栓[2]（也可使用拔球法，待護筒周邊溢出泥漿停止后，向?qū)Ч軆?nèi)丟石子，聽是否有擊水回聲，或用手電筒照射管內(nèi)，看是否有水，判斷拔球成功后，方可進行繼續(xù)填充）,以確保灌注的混凝土能將孔底淤泥沖擊泛起，并不使泥水與混凝土混合而降低棍凝土標號。

隔水栓太大,不能讓混凝土順利通過導管，造成堵管事故；太小，會漏水，使混凝土不能沖凈孔底淤泥，影響混凝土強度，繼而影響成樁質(zhì)量及基礎(chǔ)承載力。

當一切準備好后，可以開始澆灌混凝土，首車混凝土須一次灌完。同時應觀察隔水栓，看其是否隨泥漿流出，如果沒有流出應觀察導管內(nèi)部，看其是否還在導管內(nèi)。如果隔水栓不在導管內(nèi)易造成混凝土不密實，出現(xiàn)混凝土澆筑事故，這種事故處理起來浪費人力物力財力，影響工期。

首灌成功后，即可連續(xù)灌注剩余混凝土，不可中斷，若等待混凝土時間較長，需根據(jù)導管埋置深度，每隔一段時間，提降導管，以防由于混凝土初凝導致導管不能提起，造成混凝土澆筑事故。

混凝土罐車一般由混凝土攪拌站順次發(fā)出，在灌注完一車混凝土、等待下一輛罐車時，應用測繩測量本次灌注深度,并與理論灌注深度進行比較，看二者是否匹配。若二者匹配，即可計算導管埋置深度，導管埋入混凝土深度宜為2～6 m[2]，據(jù)以上數(shù)據(jù)及要求，可拆卸導管，滿足規(guī)范及現(xiàn)場要求，并作好記錄[2]。導管埋入過淺，在等待混凝土期間提拔導管時，容易把導管拔出混凝土面，造成澆注事故；導管埋入過深，等待混凝土時間過長，混凝土初凝，導管不能拔出，造成澆注事故。

在灌注將近結(jié)束時,導管內(nèi)混凝土柱高差減小，壓力降低,導管外的泥漿及所含渣土稠度增加，比重增大。如出現(xiàn)混凝土頂升困難時，可在孔內(nèi)加水，稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進行。

在提升最后一段導管時，提升速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。

灌注樁身完成后，應使混凝土面超過樁身標高0.8～1.0 m，保證樁頂混凝土強度質(zhì)量。

若上述步驟出現(xiàn)澆注事故，需按照相應預案及處理辦法處理，保證成樁質(zhì)量。

3 小結(jié)

萬丈高樓平地起，基礎(chǔ)最重要。雖然樁基技術(shù)已經(jīng)很成熟，但混凝土澆注事故仍時有發(fā)生，現(xiàn)場人員應細心管控，避免低級錯誤造成事故，為工程質(zhì)量及工期提供強有力支持。

[1]JGJ 94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

共計節(jié)約90萬元。本工程的直螺紋接頭經(jīng)送樣檢測，均達到Ⅰ級接頭標準。使用套筒連接，操作簡單，適用于粗直鋼筋的連接，滿足工程中粗直鋼筋連接要求。在本工程中采用9 900個直螺紋連接接頭，節(jié)約鋼筋約64.4噸以及大量的人工、機械費用，減去絲口加工和套筒費用,共節(jié)約成本約19萬元。