鉆孔灌注樁施工工藝研究

白 繼 業(yè)

(山西億成房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，山西 太原 030001)

鉆孔灌注樁施工工藝研究

白 繼 業(yè)

(山西億成房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，山西 太原 030001)

以太原某建筑物為背景，介紹了鉆孔灌注樁施工所用的設(shè)備，主要對鉆孔灌注樁成孔施工、鋼筋籠制作、混凝土澆筑等工序的施工要點進行了闡述，并提出了質(zhì)量檢查的內(nèi)容及要求，以取得良好的施工效果。

鉆孔灌注樁，設(shè)備，混凝土，施工

0 引言

工程簡介：太原市某大酒店，地上32層，地下3層，基坑深度為-17.5 m，基坑長120 m，寬101 m，總建筑面積約為15萬m2?；游鱾?cè)相距31.0 m有一2層磚混寺廟，北側(cè)為規(guī)劃路。

1 設(shè)備選型分析

鉆孔灌注樁應(yīng)用范圍較廣，可應(yīng)用于軟土、黃土、膨脹土等各類地基土中，適用于工業(yè)建筑、民用建筑、市政建筑和道路等工程中。相比預(yù)制樁，鉆孔灌注樁具有噪聲小、振動小、承載力高和對周邊環(huán)境影響小等優(yōu)點。鉆孔灌注樁的定義為在施工場地采用機械鉆孔或人工挖孔等方法形成的樁孔，在樁孔內(nèi)放置鋼筋籠并澆筑混凝土而形成的樁基礎(chǔ)。本文主要針對機械挖孔樁進行分析和研究。

鉆孔灌注樁采用的鉆機一般有兩種:一種是回轉(zhuǎn)鉆機，另一種是旋挖鉆機。

回轉(zhuǎn)鉆機，采用的鉆進方式為反循環(huán)。此種設(shè)備的優(yōu)點有：性能可靠，護壁效果優(yōu)良以及成孔質(zhì)量高，而且在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的震動和噪聲不會騷擾周圍居民，操作方面簡單，方便靈活，同時造價低廉。缺點是：在運轉(zhuǎn)過程中所需水量比較多，同時會伴隨著大量的泥漿排放，占用大量的土地，對于地層環(huán)境不好的情況，如有塊石和漂石的地層會影響施工的進度，導致施工的成本呈現(xiàn)直線式的上升。

旋挖鉆機施工適用于場地有限或者是有塊石的地層中，該類方法的優(yōu)點是成孔效率高且可以快速成孔，產(chǎn)生的廢漿較少。但是不推薦使用在厚度較大的松散砂層，由于在松散砂層中鉆機在鉆進過程中容易發(fā)生塌孔現(xiàn)象。

在實際工程中，上述兩種設(shè)備的綜合利用可以達到技術(shù)和經(jīng)濟上比較理想的結(jié)果。

2 施工工藝及方法

2.1 施工工藝

根據(jù)本工程有關(guān)地質(zhì)資料的相關(guān)情況，采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機以及旋挖鉆機進行成孔，清孔采用反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機置換法或者是旋挖鉆機雙底撈砂鉆，水下混凝土的灌注采用導管法。其具體施工工藝見圖1。

2.2 成孔施工

1)放樣。

樁位通過坐標定點的方式進行放樣處理。樁基中心軸線的坐標值作為基線，中心點的位置用坐標法或者是極坐標法，其偏差值必須符合GB 50202—2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范的相關(guān)規(guī)定[1]。測量樁孔的孔位用全站儀，必須由專業(yè)人員進行工作，即測量人員必須持有相關(guān)的資質(zhì)證書，然后按照甲方提供的基準點放樁位，標示用鋼筋，長度為50 cm。放樣工作完成后，要進行復核，一般是利用樁位之間的距離，采用鋼尺進行量測。此時，應(yīng)有兩人同時進行測量，一人復測，還有專門的人員隨機進行抽測，目的是使樁位準確。最后一步是設(shè)置“十字形”來控制樁點，保證十字線與樁位中心重合。此步驟完成需經(jīng)過檢驗合格后才可進行下一步。

2)機器就位。

主要是指鉆機的就位工作，在放鉆機之前，需檢查鉆孔的準備工作是否就緒，其中包括鉆機所在的平臺的平整度，以及安裝以后頂端和底座是否平穩(wěn)，還要考慮鉆機在工作過程中是否會發(fā)生位移，開孔之前還應(yīng)調(diào)整鉆機的桅桿，盡量使其處于鉛錘的狀態(tài)，鉆頭的中心應(yīng)該對準十字形，待這些步驟完成后，最后進行自檢。

3)埋設(shè)護筒。

護筒的規(guī)格為12 mm，材料使用鋼板，而且其內(nèi)徑比樁孔的直徑大10 cm～20 cm，由于地層的緣故，不同設(shè)備的護筒尺寸是不同的，一般旋挖鉆機造孔及部分回轉(zhuǎn)鉆機造孔須下設(shè)2.5 m～12.0 m長護筒，而部分回轉(zhuǎn)鉆機造孔下設(shè)1.5 m護筒。

首先人工或者是鉆機鉆孔到規(guī)定的尺寸，然后將護筒壓進去。底部埋置在地表下不小于2.0 m處，筒頂?shù)奈恢靡话阋哂诘孛?.5 m以上的距離，護筒中心與設(shè)計樁位中心偏差不宜太大，一般不大于5 cm。

4)固壁。

不同的鉆進行成孔時護壁的方式不同，采用旋挖鉆機成孔時，首先向孔內(nèi)注入粘土漿然后在孔口添加一定量的干膨潤土，孔內(nèi)部同時生成泥漿護壁；然而回轉(zhuǎn)鉆成孔時，直接使用自造粘土漿進行護壁。

5)成孔施工。

不同的鉆頭適用于不同的地層特點[2]中，本地質(zhì)的特點選擇雙開鉆頭進行成孔，鉆孔的深度以設(shè)計終孔標高控制。

成孔前應(yīng)對鉆頭進行檢查，包括鉆頭保徑裝置，鉆頭磨損以及直徑的情況，發(fā)現(xiàn)磨損的要立即更換鉆頭，鉆孔的速度在開始的時候不要太快，待目測鉆頭全部已經(jīng)進入地層以后，可以適當?shù)募涌煦@孔的速度，在鉆孔的過程中，發(fā)現(xiàn)軟土層和砂土層時，同樣要降低鉆孔的速度，并且鉆孔深度增加的時候要及時補充水泥砂漿，保證水頭壓力，這樣做可以防止發(fā)生塌孔現(xiàn)象。特別注意的是，成孔過程不要進行第二次的操作，即盡量一次施工完成，中間不得無故停鉆，而且孔內(nèi)泥漿液面不得低于地下水。鉆孔控制指標[3]見表1。

表1 鉆孔控制指標

6)清孔。

鉆孔工作完成后，應(yīng)該對其垂直度以及鉆孔的深度進行檢查，看是否達其規(guī)范標準，檢測合格后進行清孔工作。然后采用撈取法或者置換法進行清孔，撈取法是利用雙底老沙鉆頭進行直接清孔；而置換法是利用泥漿泵向孔底注入新鮮泥漿進行置換。

2.3 鋼筋籠的制作與安裝

1)鋼筋籠的制作，需要注意以下幾點：

a.對于使用的鋼筋必須有出廠合格證和按照相關(guān)的力學性能測試的報告，只有經(jīng)過認證和檢測合格后才能進行使用。

b.按照圖紙的要求進行制造。

c.鋼筋托架應(yīng)在同一個平面上，加強箍用固定環(huán)形模進行制作，目的是保證有一個完整的外形同時直徑滿足要求。采用綁扎連接的方式連接主筋和箍筋，點焊的方式連接主筋和加勁箍。

d.成型的鋼筋籠應(yīng)該處于平臥的狀態(tài)，然后堆放于平整的場地中，堆放高度不宜太高，一般不超過兩層。

e.分段制作的鋼筋籠，應(yīng)保證每段的長度小于13 m。籠內(nèi)主筋采用5d雙面搭接焊。而且每段鋼筋籠之間采用錯開35d綁扎搭接點焊、10d單面搭接焊連接。

f.2根A14的吊筋置于上部空鉆位置，用焊接的方式將鋼筋籠主筋和底部進行固定。

g.等高的方木墊于每個加勁箍和地面的接觸處，目的是防潮或沾上泥土。鋼筋籠在運輸?shù)倪^程中必須要保證籠體的完整性。

2)安裝。

a.鋼筋籠在制造完成后需經(jīng)過驗收方可進行使用，而且要保證上下兩節(jié)籠對接時主筋的位置要對準，同一平面內(nèi)的主筋數(shù)不得超過全部主筋數(shù)的一半。

b.當所制造的鋼筋籠無法進入孔內(nèi)時，不得人為改變外形而強制入孔，必須經(jīng)過詳細的檢查找出其原因進行修改以后再次下孔。

c.鋼筋籠主筋的保護層厚度為50 mm?？刂品椒ú捎帽Ｗo層墊塊，豎向距離每隔2 m～3 m設(shè)置一道，一道布置4個。

d.在吊放的過程中一定要垂直吊放，而且速度不應(yīng)太快，緩慢的放下，一定要防止撞籠之類的事故發(fā)生，保證鋼筋籠的完整性，在快到樁底時，更加小心，此時最容易發(fā)生鋼筋籠的扭曲。

2.4 澆筑導管下設(shè)

1)接頭導管采用雙螺紋方扣快速的接頭導管，上端連接漏斗。

2)導管的長度按照孔深來設(shè)計，距孔底30 cm～50 cm。

3)初次使用需檢查是否有漏水、漏氣以及變形等現(xiàn)象，接頭是否牢固可靠，同時要定期進行水密性檢驗，水壓力為0.6 MPa～1.0 MPa。

2.5 二次清孔

在上一步完成，下一步開始之前要進行二次清孔，對孔底的沉渣厚度以及孔內(nèi)的泥漿進行檢查，滿足相關(guān)規(guī)定后方可進行下道工序。

2.6 混凝土澆筑

1)采用泥漿下直升導管法進行混凝土的澆筑；

2)混凝土到達施工現(xiàn)場的時候，應(yīng)該先檢查其質(zhì)量是否符合標準，測試坍落度，待一切測試合格后進行使用，之后進行澆筑；

3)混凝土開澆之后，導管埋入混凝土的深度不得小于2 m，同時最大不能超過8 m；

4)混凝土應(yīng)采用連續(xù)澆筑的方式進行，樁頂標高比設(shè)計樁頂標高高出0.6 m以上，小于1.5 m。

2.7 廢物外運

泥漿池和泥漿溝應(yīng)有專人負責清理，防止其發(fā)生外漏現(xiàn)象，若有外漏，則必須進行盡快清理以及對于場內(nèi)的渣土也應(yīng)及時清理干凈。

3 質(zhì)量檢查

質(zhì)量檢查的主要項目包括終孔質(zhì)量檢查與驗收、清孔質(zhì)量檢查與驗收以及混凝土質(zhì)量檢查與驗收。終孔質(zhì)量檢查主要是孔徑、孔深以及孔斜的檢測；清孔質(zhì)量檢查則是孔內(nèi)泥漿性能以及孔底沉渣厚度的檢測；而混凝土質(zhì)量的檢查是導管的埋深程度、混凝土的終澆高度以及原材料的檢測。

4 結(jié)語

鉆孔灌注樁由于其承載力高而且施工工藝成熟，已被廣泛應(yīng)用于鐵路橋梁以及公路等結(jié)構(gòu)工程基礎(chǔ)中。

[1] GB 50202—2002，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[2] 龔曉楠.深基坑工程設(shè)計施工手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1998.

[3] 趙志縉,應(yīng)慧清.簡明深基坑工程設(shè)計施工手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

The study of bored piles construction technology

Bai Jiye

(ShanxiYichengRealEstateDevelopmentCo.,Ltd，Taiyuan030001,China)

Taking the building in Taiyuan as the background, the paper introduces bored pile construction equipment, mainly describes construction points of bored pile hole-forming construction, steel cage prefabrication and concrete grouting and other procedures, and puts forward quality examination contents and demands, with a view to achieve great construction effect.

bored pile, equipment, concrete, construction

2015-08-25

白繼業(yè)(1974- )，男，工程師

TU753.3

A