長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工

郭　慶

(山西省勘察設(shè)計(jì)研究院，山西太原　030006)

長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工

郭慶

(山西省勘察設(shè)計(jì)研究院，山西太原030006)

摘要:簡(jiǎn)要介紹了長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁技術(shù)，從材料要求、設(shè)備要求、施工工藝等方面，闡述了該技術(shù)的施工要點(diǎn)，并提出了施工中的質(zhì)量控制措施，有利于促進(jìn)該技術(shù)的推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:灌注樁，混凝土，鋼筋籠，質(zhì)量控制

0　引言

和傳統(tǒng)的灌注樁施工技術(shù)不同，長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工技術(shù)的特點(diǎn)在于先進(jìn)行混凝土的壓灌，再進(jìn)行鋼筋籠的插入，其中差別非常顯著。利用這種技術(shù)進(jìn)行施工，可以減少護(hù)壁等環(huán)節(jié)，降低施工污染和噪聲，提高施工效率，對(duì)提升建設(shè)工程整體效益和質(zhì)量具有積極作用。目前，不少地區(qū)都對(duì)該技術(shù)作了官方的規(guī)定，例如北京市就出臺(tái)了DB11/T 582—2008長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工技術(shù)規(guī)程這一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)相關(guān)施工活動(dòng)起到了良好的規(guī)范作用。

1　長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工技術(shù)

從該技術(shù)的發(fā)展起源來(lái)說(shuō)，其是由中國(guó)建筑科學(xué)研究院根據(jù)相關(guān)的施工活動(dòng)所開(kāi)發(fā)出的全新的施工技術(shù)，其主要是由長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、輸送泵等設(shè)備組成施工系統(tǒng)。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，該技術(shù)由于先進(jìn)行混凝土灌注，再進(jìn)行鋼筋籠的設(shè)置，從而省去了泥漿護(hù)壁這一環(huán)節(jié)，不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本，還提高了施工質(zhì)量和效率，在建設(shè)工程中運(yùn)用越來(lái)越廣泛。但是，根據(jù)實(shí)際施工情況看，該技術(shù)的運(yùn)用也會(huì)受到施工設(shè)備、施工工藝、地質(zhì)情況以及水文情況等因素的影響。所以在實(shí)際的工程中，必須對(duì)其基本的施工工藝流程予以明確，并在對(duì)應(yīng)的環(huán)節(jié)中加強(qiáng)控制，如此才能確保其施工效益。

2　長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工工藝

2.1材料要求

材料是進(jìn)行施工的關(guān)鍵，在正式施工開(kāi)始之前，必須確保各項(xiàng)材料達(dá)到施工要求。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，對(duì)材料的要求主要可以分為以下幾個(gè)方面:

1)在混凝土方面，最好使用泌水性好、和易性好的預(yù)拌混凝土，強(qiáng)度等級(jí)必須滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)混凝土的初凝時(shí)間不得低于6 h，坍落度需保持在220 mm～260 mm范圍內(nèi)。

2)在選用水泥時(shí)，應(yīng)該根據(jù)GB 175硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥相關(guān)規(guī)定，選用強(qiáng)度在P.O32.5以上的水泥。同時(shí)，水泥還需要具備完整的檢測(cè)報(bào)告和出廠文件。

3)在選用砂石方面，需要結(jié)合JGJ 52普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法中的相關(guān)規(guī)定，選用含泥量少于3%以及潔凈度較高的中砂。

4)在選用石子方面，需要考慮因素主要是含泥量和粒徑，一般選擇含泥量低于2%，粒徑在5 mm～16 mm之間的碎石或是豆石。

5)選用粉煤灰時(shí)，主要選擇細(xì)度小于20%或12%，Ⅱ級(jí)或Ⅰ級(jí)的粉煤灰。不僅如此，還需對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，同時(shí)依據(jù)配合比設(shè)計(jì)確定其摻雜量。

6)在選用外加劑方面，其種類和摻雜量都應(yīng)該根據(jù)混凝土配合比設(shè)計(jì)以及施工環(huán)境、季節(jié)等因素進(jìn)行確定。同時(shí)，應(yīng)該盡可能使用液體速凝劑作為外加劑。

7)在選用鋼筋等材料時(shí)，其性能、規(guī)格和品種都應(yīng)該和施工實(shí)際以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相符。不僅如此，還需具備質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告以及出廠合格文件等。主筋一般選用HRB335以上規(guī)格的鋼筋，而箍筋一般采用HPB235鋼筋。

2.2設(shè)備要求

在準(zhǔn)備好施工材料之后，就需要準(zhǔn)備施工設(shè)備。根據(jù)長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工技術(shù)的基本流程，可以明確其所需使用的施工設(shè)備主要包含了成孔設(shè)備、灌漿設(shè)備、鋼筋加工設(shè)備等。

在成孔設(shè)備方面，主要是使用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)，其動(dòng)力性能應(yīng)該和水文地質(zhì)、成孔深度以及成孔孔徑相符。在灌漿設(shè)備方面，主要是使用混凝土輸送泵，規(guī)格一般為45 m3/h～60 m3/h。連接輸送泵的鋼管一般采用內(nèi)徑大于150 mm的高強(qiáng)柔性管。在鋼筋加工方面，主要涉及到的施工設(shè)備包含了鋼筋彎曲機(jī)、電焊機(jī)、直螺紋機(jī)以及切斷機(jī)等。放置鋼筋籠的施工環(huán)節(jié)主要包含了吊車、導(dǎo)入管以及振動(dòng)錘等施工設(shè)備。

2.3施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備是保證正式施工合理進(jìn)行的首要任務(wù)。

首先，需要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行清理平整，確?！叭ㄒ黄健?，使其滿足施工要求。

其次，要對(duì)進(jìn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，尤其是潛在故障等，必須在施工前予以排除，嚴(yán)禁故障設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

第三，設(shè)置好施工場(chǎng)地內(nèi)的電、水管線，加強(qiáng)基坑坡道、場(chǎng)內(nèi)道路的修整，確保相關(guān)設(shè)備能夠順利進(jìn)入。不僅如此，還需對(duì)軟弱地面進(jìn)行夯實(shí)加固。

第四，在材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)質(zhì)量把關(guān)，進(jìn)行復(fù)試。在設(shè)備進(jìn)行組裝時(shí)，也應(yīng)該安排專人進(jìn)行指揮，在隔離區(qū)內(nèi)進(jìn)行。

第五，在正式施工開(kāi)始之前，應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)交底，完善《安全交底記錄》和《技術(shù)交底記錄》，確保施工人員了解施工設(shè)計(jì)，能夠安全可靠進(jìn)行施工。

2.4施工工藝

在完成一切準(zhǔn)備工作之后，就可以展開(kāi)實(shí)際施工，具體的施工工藝流程如圖1所示。

從圖1中不難看出，長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工工藝主要可以分為放線定位、鉆機(jī)就位、鉆進(jìn)成孔、壓灌混凝土、插入鋼筋籠以及清理土方鉆具這六個(gè)基本的施工環(huán)節(jié)。而在壓灌混凝土這一環(huán)節(jié)涉及到混凝土制備，插入鋼筋籠這一環(huán)節(jié)涉及到鋼筋籠制作。

圖1　工藝流程圖

放線定位就是根據(jù)圖紙要求對(duì)樁位軸線進(jìn)行測(cè)試定位，確定之后做好標(biāo)記。

鉆機(jī)就位就是根據(jù)定位的鉆孔點(diǎn)進(jìn)行鉆機(jī)安裝，主要需使用水平儀和鉛垂儀，確保鉆機(jī)安裝水平穩(wěn)定。

在鉆機(jī)安裝完成之后，就可以進(jìn)行鉆孔施工，先進(jìn)行預(yù)檢，將鉆桿、鉆尖內(nèi)的殘?jiān)謇砀蓛?，然后就可以進(jìn)行鉆孔施工。在鉆孔時(shí)，需要對(duì)鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行精確控制，同時(shí)嚴(yán)格控制鉆桿反轉(zhuǎn)和提升。在鉆孔時(shí)，如果樁間距小于1.3 m，則最好采用跳打的方式進(jìn)行鉆孔，避免串孔現(xiàn)象發(fā)生。

在鉆孔完成之后，就可以展開(kāi)混凝土壓灌施工，這需要先驗(yàn)收樁底標(biāo)高，達(dá)到要求之后才能壓灌混凝土。在進(jìn)行首次泵送時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行開(kāi)機(jī)潤(rùn)管。正式壓灌混凝土，需要在鉆頭閥門打開(kāi)時(shí)提升鉆桿200 mm～300 mm，合理確定提鉆速率，一邊泵送混凝土，一邊進(jìn)行提鉆，確?；炷帘盟土亢吞徙@速率能夠?qū)崿F(xiàn)匹配，并且確保鉆頭位于混凝土面下1 000 mm以上范圍。壓灌混凝土?xí)r需要注意季節(jié)因素，若是冬季應(yīng)該確?；炷寥肟诇囟却笥?℃，夏季溫度超過(guò)30℃時(shí)則應(yīng)該加強(qiáng)降溫。此外，還應(yīng)該保證灌注充盈系數(shù)大于1.0，同時(shí)合理留置混凝土塊進(jìn)行樣檢。

在插入鋼筋籠這一環(huán)節(jié)，應(yīng)該按照設(shè)計(jì)尺寸、規(guī)格制作鋼筋籠。在混凝土灌注完成之后，吊裝鋼筋籠將其插入混凝土中。這一過(guò)程需要保證鋼筋籠垂直居中地插入孔內(nèi)，避免出現(xiàn)偏斜或者是鋼筋籠變形等等問(wèn)題。插入鋼筋籠首先是依靠其自身重力下沉，在下沉到一定深度的時(shí)候，利用振動(dòng)裝置使鋼筋籠下沉到設(shè)計(jì)位置。值得注意的是，鋼筋籠插入過(guò)程應(yīng)該一氣呵成，避免出現(xiàn)停頓。

最后，在灌注樁逐漸凝固，強(qiáng)度達(dá)到一定等級(jí)之后，再進(jìn)行土方清理等工作。

3　長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁質(zhì)量控制

3.1質(zhì)量要求

對(duì)該技術(shù)施工質(zhì)量要求，主要可以分為主控項(xiàng)目和一般項(xiàng)目這兩個(gè)部分。

在主控項(xiàng)目方面，主要涉及到鋼筋籠主筋間距、鋼筋長(zhǎng)度、樁位、孔深、混凝土強(qiáng)度、樁身質(zhì)量以及承載力等幾個(gè)方面。其具體要求為主筋間距允許偏差±10 mm;鋼筋長(zhǎng)度允許偏差±50 mm;樁位垂直側(cè)壁允許偏差150 mm，順側(cè)壁允許偏差100 mm;孔深允許偏差0 mm～300 mm;混凝土強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求;樁身質(zhì)量及承載力必須滿足設(shè)計(jì)要求。一般項(xiàng)目主要涉及到鋼筋直徑、垂直度、樁頂標(biāo)高、混凝土坍落度等，其也需要依照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。

3.2質(zhì)量控制

長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工的質(zhì)量控制主要可以從施工前、施工中和施工后這三個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)。

在施工前期，應(yīng)該對(duì)施工材料、施工設(shè)備以及施工工藝加強(qiáng)質(zhì)量控制。對(duì)施工材料應(yīng)該從采購(gòu)、存放和取用這三個(gè)環(huán)節(jié)入手，確保用于施工的混凝土、鋼筋等性能滿足要求。對(duì)施工設(shè)備應(yīng)該加強(qiáng)入場(chǎng)檢測(cè)，排除故障設(shè)備。對(duì)施工工藝可以通過(guò)模擬，明確存在的缺陷以對(duì)其進(jìn)一步優(yōu)化。

在施工中，應(yīng)該做好現(xiàn)場(chǎng)施工管理，尤其是對(duì)鉆孔施工、混凝土灌注施工以及鋼筋籠插入施工這三個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)控制，確保施工質(zhì)量。鉆孔施工應(yīng)該確保鉆孔垂直、傾斜不超過(guò)5%，同時(shí)深度需達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在混凝土壓灌環(huán)節(jié)，應(yīng)該確保泵送速率和提桿速率相協(xié)調(diào)。在鋼筋籠插入環(huán)節(jié)，則需保證連續(xù)一次插入，避免出現(xiàn)停頓。

在施工后期，應(yīng)該對(duì)成樁進(jìn)行全面的質(zhì)量檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并予以解決。

4　結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌混凝土后插鋼筋籠灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣，因此需要對(duì)其施工工藝形成全面深入的認(rèn)識(shí)，掌握其中每一個(gè)關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)。同時(shí)，還需明確其質(zhì)量要求，從施工前、中、后三個(gè)階段加強(qiáng)質(zhì)量控制，才能確保其施工符合要求。

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The construction of back interpolation steel reinforcement cage bored pile of long auger bored cast-with-pressure concrete

Guo Qing
( Shanxi Survey and Design Institute，Taiyuan 030006，China)

Abstract:This paper briefly introduced the back interpolation steel reinforcement cage bored pile technology of long auger bored cast-with-pressure concrete，from the material requirements，equipment requirements，construction technology and other aspects，elaborated the construction points of the technology，and put forward the quality control measures in construction，promoted the popularization and application of this technology.

Key words:bored pile，concrete，steel reinforcement cage，quality control

作者簡(jiǎn)介:郭慶(1978-)，男，工程師

收稿日期:2015-11-23

文章編號(hào):1009-6825( 2016) 04-0070-02

中圖分類號(hào):TU473.13

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A