建筑工程中成孔灌注樁的施工技術(shù)

摘要：在建筑工程施工中，鉆孔灌注樁是一種常用的施工技術(shù)，可以顯著提升土體的安全性和穩(wěn)定性，經(jīng)濟效益顯著。文章以實際工程為例，對鉆孔灌注樁的施工技術(shù)和壓漿參數(shù)的設(shè)計進(jìn)行了分析，并對施工中質(zhì)量控制措施進(jìn)行了探討，取得了良好的施工效果。

關(guān)鍵詞：建筑工程；成孔灌注樁；施工技術(shù)；壓漿參數(shù)設(shè)計；質(zhì)量控制 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU74 文章編號：1009-2374（2016）23-0110-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.053

1 案例介紹

某高層建筑使用大直徑基礎(chǔ)樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，工程基礎(chǔ)樁數(shù)量536根，樁體直徑分別為800mm、1000mm，設(shè)計樁基長度為13.2～37.8m，主塔區(qū)域抗壓樁使用樁端側(cè)后壓漿施工技術(shù)，地下室部分抗拔樁使用樁側(cè)后壓漿施工技術(shù)。

2 壓漿裝置簡介

在樁底設(shè)置后壓漿管閥，管閥超出鋼筋籠6～10cm，將壓漿管固定在鋼筋籠上，并在鋼筋籠的端部安裝壓漿閥。施工焊接鋼管作為壓漿管，主要有以下三個方面的功能：（1）壓漿之前可以利用超聲測試樁身完整性；（2）對單向壓漿閥進(jìn)行連接，從鋼筋籠的底端伸出到土中10cm，達(dá)到無損壓漿的要求；（3）完成壓漿后可以取代截面鋼筋、壓漿管要從地面伸出0.5m，并預(yù)先封住上端。如果樁頂?shù)臉?biāo)高沒有地面高，可在上面接上鋼管，等壓漿完成后再拆下來。

按照該工程的條件，壓漿裝置設(shè)計如下：分別在樁測、樁端設(shè)置兩根焊接管，綁在鋼筋籠上，在底端各安裝單向壓漿閥，從鋼筋籠底伸出100mm，在地面以下卵石層中的樁側(cè)壓漿要設(shè)壓漿閥，使用焊接鋼管作為壓漿導(dǎo)管，下部利用三通連接PC壓漿管閥。

2.1 制作壓漿管

壓漿管和鋼筋籠同時制作，壓漿管采用直徑為25mm的鋼管制作，使用絲扣連接接頭，兩端采用絲堵封嚴(yán)。在壓漿管的最下部20cm處安裝花管，噴頭處采用鉆頭均勻鉆出4排（每排4個）、間距3cm、直徑3mm的壓漿孔，壓漿孔使用圖釘堵嚴(yán)，外面套上同直徑的自行車內(nèi)胎并使用膠帶將其兩端用封嚴(yán)，這樣壓漿噴頭就形成了單方向噴壓裝置。注漿時，壓漿管中壓力將內(nèi)胎迸裂、圖釘彈出，水泥漿通過注漿孔和圖釘?shù)目紫秹喝胨槭瘜又?，而混凝土灌注時該裝置又保證混凝土漿不會將壓漿管堵塞，結(jié)構(gòu)如圖1所示：

2.2 布置壓漿管

將2根壓漿管對稱綁在鋼筋籠外側(cè)，成孔后進(jìn)行清孔，將鉆機提出后下鋼筋籠，在鋼筋籠吊裝安放過程中要做好壓漿管的保護(hù)措施。為了防止絲扣連接的地方出現(xiàn)松動的情況，鋼筋籠不得扭曲，噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護(hù)，不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔的堵塞。施工過程中要嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行混凝土的灌注施工。具體如圖2所示：

3 設(shè)計基樁后的壓漿參數(shù)

對壓漿各項性能以及鉆孔灌注樁后壓漿施工工藝進(jìn)行測試，按照現(xiàn)場具體地質(zhì)條件和設(shè)計的要求，在后壓漿技術(shù)配合單位相鄰周邊工程實際經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，設(shè)計壓漿技術(shù)參數(shù)如下：（1）壓漿設(shè)計。本工程樁的設(shè)計方案是采用樁側(cè)雙壓漿、樁端模式。采用樁側(cè)后壓漿模式進(jìn)行抗拔樁；（2）設(shè)計壓漿的水灰比是0.60～0.75，使用P.O.32.5普通硅酸鹽水泥作為壓漿材料；（3）使用壓漿壓力和壓漿量雙向控制的方法來保證壓漿質(zhì)量，以泵送終止壓力為輔，水泥的注入量為主的方式進(jìn)行控制。在進(jìn)行后壓漿施工時，要先做好壓漿試驗，將壓漿量確定出來，估算泵送終止壓力及水泥壓入量，具體見表1所示：

在進(jìn)行樁樁端及樁側(cè)壓漿注入水泥漿時按照上表的要求，施工時如出現(xiàn)以下情況，禁止壓漿：（1）泵送壓力大于5MPa，水泥壓入量已經(jīng)達(dá)到預(yù)定值的70%時要終止壓漿；（2）泵送壓力不能達(dá)到預(yù)定壓力的70%，水泥量的設(shè)計值達(dá)到表1中70%時，調(diào)小水灰比，在繼續(xù)進(jìn)行壓漿至達(dá)到終止壓力要求時終止壓漿；（3）如樁側(cè)出現(xiàn)水泥漿溢出情況，應(yīng)對其進(jìn)行間歇壓漿，并把后續(xù)漿液的水灰比調(diào)小，直至水泥量滿足設(shè)計值；（4）基樁成樁12小時以后才能進(jìn)行后壓漿，具體情況要根據(jù)基樁施工狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，通常不能超過成樁后30天；（5）進(jìn)行后壓漿時應(yīng)考慮附近基樁的形勢狀態(tài)，施工作業(yè)樁和壓漿作業(yè)樁要保持相應(yīng)的距離。

4 鉆孔灌注樁的施工技術(shù)

4.1 鉆孔灌注樁的施工要求

完成鋼筋籠與注漿管的埋設(shè)工作后，采用導(dǎo)管對鉆孔進(jìn)行二次清洗，同時讓監(jiān)理對沉渣的厚度進(jìn)行測定，如測定的沉渣沒有超過設(shè)計要求時，灌注樁身。灌注的混凝土要確保在導(dǎo)管中高度的合理性以及灌注到樁頂時有一定的充盈系數(shù)。后壓漿技術(shù)能夠提高樁側(cè)阻力和樁端阻力，由于樁身混凝土的強度與樁側(cè)樁端的阻力有關(guān)，應(yīng)在施工中對樁身混凝土的強度進(jìn)行提高，同時根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）驗算，以免混凝土阻力大于樁身強度，導(dǎo)致樁身受損無法完成壓漿。因此后壓漿的混凝土強度要比普通樁高出3個等級應(yīng)選擇C30～C45。在水下灌注混凝土?xí)r，混凝土在強度等級上要高出水上灌注一個等級。

4.2 布置壓漿管

（1）在壓漿管的上部設(shè)置管箍、絲堵及管螺紋等，壓漿導(dǎo)管的下部設(shè)計樁側(cè)壓漿閥的三通及G3/4"螺紋；（2）使用套管焊接的方式連接壓漿導(dǎo)管，焊接后焊縫要均有飽滿，焊接連續(xù)緊密，不能出現(xiàn)砂眼、孔隙，施工完成后，檢查焊接質(zhì)量，達(dá)到規(guī)定要求后才能進(jìn)行下一道工序施工；（3）將壓漿管固定在鋼筋籠上時，應(yīng)選用材料是12號鉛絲進(jìn)行固定。選擇“十字綁扎”的方法固定，并綁扎均勻牢固。樁端壓漿管應(yīng)在加勁箍內(nèi)側(cè)進(jìn)行綁扎，每一道設(shè)置加勁箍的位置均要進(jìn)行綁扎，在螺旋箍筋外側(cè)以1.5m的間隔距離對壓漿管進(jìn)行綁扎；（4）壓漿導(dǎo)管上部距離要根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，一般來說要比施工場地所在地坪低200mm，在鋼筋籠最上部加勁箍20cm的位置布置鋼筋籠上壓漿導(dǎo)管和孔口壓漿導(dǎo)管，樁端壓漿導(dǎo)管下部端口和鋼筋籠底部要保持300mm的距離；（5）在將鋼筋籠調(diào)入到孔時，要先將樁端壓漿閥連接，入孔時插接樁側(cè)壓漿閥，孔口段要先焊接好壓漿管，然后和鋼筋籠同時吊入到孔中；（6）在下沉鋼筋籠時不能反復(fù)扭動和向下沖擊，嚴(yán)禁懸掛鋼筋籠，鋼筋籠需要下沉至底部；（7）完成灌注后進(jìn)行回填工作時，應(yīng)標(biāo)上顯眼的標(biāo)記，禁止車輛碾壓樁位，還要采取保護(hù)措施。

4.3 后壓漿質(zhì)量控制措施

在后壓漿施工過程中，為了保證施工質(zhì)量，需要重點做好壓漿裝置綁扎、焊接、水泥壓漿、成品保護(hù)等控制措施，技術(shù)反饋監(jiān)測到的信息。

（1）壓漿的設(shè)備及材料要達(dá)到設(shè)計規(guī)范中的基本要求；（2）利用套管的焊接來連接壓漿導(dǎo)管，經(jīng)過監(jiān)理檢查并確認(rèn)沒問題后，才可進(jìn)行下一道工序的工作；（3）使用12號鉛絲十字綁扎對壓漿導(dǎo)管和鋼筋籠進(jìn)行固定，在加勁箍的內(nèi)側(cè)對樁端壓漿進(jìn)行綁定，其固定在筋籠主筋上，每一道設(shè)置加勁箍的位置均要進(jìn)行綁扎。在螺旋箍筋外側(cè)進(jìn)行綁扎樁側(cè)壓漿導(dǎo)管，各個綁扎點間隔距離為1.5m。對于鋼筋籠和空孔部位壓漿導(dǎo)管的綁扎要特別注意；（4）鋼筋籠入孔時，要先連接好樁端壓漿閥。在入孔過程中插入樁側(cè)壓漿閥，樁側(cè)壓漿閥要固定好，并將空孔段壓漿導(dǎo)管導(dǎo)箍連接好；（5）在下沉鋼筋籠時不能反復(fù)扭動和向下沖擊。嚴(yán)禁懸吊鋼筋籠，鋼筋籠應(yīng)下沉至底；（6）開始回填空孔的部分時，要對壓漿導(dǎo)管大致方位和地坪尺寸進(jìn)行測量并記錄；（7）回填好后，應(yīng)對樁位插上顯眼的小紅旗作為標(biāo)記，防止壓漿之前車輛碾壓樁位。施工要做好未壓漿樁基的保護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)異常時，要求施工方及時進(jìn)行修補；（8）開展后壓漿施工時，要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，發(fā)現(xiàn)異常情況時要立即向上級反映，做好報告并記錄；（9）為使?jié){液水灰比的控制和檢查能夠準(zhǔn)確方便進(jìn)行，攪拌桶外側(cè)應(yīng)標(biāo)上200kg水泥配制的0.60和0.75的水灰比漿液面的位置，并在桶的內(nèi)側(cè)配上能夠顯示水泥漿液面高度的標(biāo)尺。

5 結(jié)語

總而言之，灌注樁后注漿施工技術(shù)可以顯著提升地基的承載力，降低施工難度，節(jié)省施工成本，經(jīng)濟效益顯著。本工程通過按照上述方法進(jìn)行施工，取得了良好的施工效果，樁基承載力達(dá)到了要求，沉降差異降低了17%左右。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣華福.上海中心大廈鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2010，（9）.

[2] 梁海東.旋挖鉆鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].山西建筑，2008，（10）.

[3] 陳飛，黃曉琴.巖溶地區(qū)鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].土工基礎(chǔ)，2009，（1）.

作者簡介：黃淦彬（1973-），男，廣東東莞人，東莞生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)管理委員會電氣工程師，研究方向：工程項目管理。

（責(zé)任編輯：小 燕）