鉆孔灌注樁樁頭防水施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用

【摘要】鉆孔灌注樁樁頭防水關(guān)系到工程基礎(chǔ)筏板整體防水的質(zhì)量效果，施工過程中如果質(zhì)量控制不到位，容易造成工程在投用過程中的滲水。本文根據(jù)具體的工程實(shí)例，介紹一種鉆孔灌注樁樁頭防水處理工藝，對傳統(tǒng)施工工藝進(jìn)行優(yōu)化，使施工過程操作簡單，有效解決樁頭與筏板之間防水處理難的問題，為該技術(shù)在鉆孔灌注樁施工中的推廣應(yīng)用提供了較好的參考經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁；樁頭防水；質(zhì)量控制；工程應(yīng)用

1、工程具體概況

本工程為濟(jì)南物流信息大廈。位于濟(jì)南市政府確定的三大物流片區(qū)之一一濟(jì)南黃河大橋收費(fèi)站南側(cè)，大橋路西側(cè)。扼守濟(jì)南黃河大橋與濟(jì)青、京福等高速公路出入口，距離濟(jì)南機(jī)場15公里。設(shè)計(jì)為一類建筑物，總建筑面積57022.52㎡，其中地上42509.12㎡，地下14531.40㎡。底部3層大底盤裙房上托23層辦公樓。裙房下部為兩層地下車庫。建筑高度為99.60米，交易大廳一層層高為4.5米，交易大廳二一三層為3.9米。4-26層辦公層層高為3.6米。裙房下部為兩層地下車庫。地下一層主樓投影線內(nèi)高度為6.1米，主樓外5.0米；地下二層高度為3.6米。本工程采用框架一核心筒結(jié)構(gòu)體系。裙房商業(yè)部分采用框架結(jié)構(gòu)體系。基礎(chǔ)為后注漿鉆孔灌注樁，主樓工程樁樁徑800mm.有效樁長≥35m，裙樓抗拔樁樁徑600mm，有效樁長≥13.5m。

2、本工程樁頭防水設(shè)計(jì)缺陷分析

本工程為濟(jì)南市重點(diǎn)項(xiàng)目工程，按照一類建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)。地下工程防水等級(jí)設(shè)計(jì)要求較高，由于其特殊的地質(zhì)條件限制，樁基形式采用鉆孔灌注樁，而樁頭防水設(shè)計(jì)引用圖集通用做法，沒有對工程樁頭特殊的防水條件進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。實(shí)際施工過程中的樁頭并不能達(dá)到理想的設(shè)計(jì)條件，圖集中樁頭的構(gòu)造做法很難在實(shí)際工程中得到應(yīng)用，分析原因如下：

（1）為達(dá)到基底設(shè)計(jì)標(biāo)高，鉆孔灌注樁在施工完成后，需要采用風(fēng)鎬剔鑿樁頭至設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁頭難以達(dá)到理想的平整度，對控制防水涂料的涂刷厚度產(chǎn)生影響。

（2）鋼筋露出樁頂設(shè)計(jì)長度，必須滿足錨固長度35d，一般需要焊接或者切割鋼筋來達(dá)到此項(xiàng)要求，易導(dǎo)致固定在樁頭主筋上的膨脹止水環(huán)發(fā)生位移。

（3）鉆孔灌注樁樁頭與承臺(tái)之間在施工過程中由于構(gòu)造要求存在施工縫，沿樁頭圓周設(shè)計(jì)的膨脹止水套環(huán)難以做到與上部結(jié)構(gòu)無縫對接，很難達(dá)到構(gòu)造設(shè)計(jì)理想的效果。

3、本樁頭防水施工技術(shù)主要特點(diǎn)

（1）在主鋼筋及樁頭混凝土外壁增設(shè)膨脹防水裝置，解決主鋼筋與混凝土接觸區(qū)域和灌注樁樁體修復(fù)層與筏板混凝土交接區(qū)域防滲難題，延長了樁頭防水層使用壽命。

遇水膨脹裝置是以特種橡膠為主要原料，配合無機(jī)吸水材料、高粘性樹脂等十余種特種材料經(jīng)密煉、混煉、擠型而成。遇水后逐漸膨脹，緩慢堵塞遍布存在的毛細(xì)孔隙、使與其接觸的混凝土界面的接觸更加緊密，從而產(chǎn)生較大的抗水壓力，形成不透水的可塑性膠體。樁體外側(cè)膨脹膠條遇水后與墊層混凝土形成密封體，阻隔地下水上涌；鋼筋處膨脹圈遇水膨脹后能阻隔地下水通過鋼筋側(cè)壁上涌。詳見圖1。

（2）樁頭處修補(bǔ)混凝土摻入工業(yè)副產(chǎn)物粉煤灰，減少用水量，增大膠結(jié)料含量和火山灰效應(yīng)，改善混凝土抗?jié)B、和易、耐久等性能，有效提高樁頭混凝土抗?jié)B能力。樁體外側(cè)增加高性能滲透結(jié)晶防水涂料和聚合物水泥防水砂漿，進(jìn)一步增強(qiáng)樁頭整體抗?jié)B能力。

（3）采用專用樁頭混凝土修復(fù)工裝，該工裝安拆便捷，可有效保證樁頭平整、光滑，且可重復(fù)利用，有效提高樁頭修復(fù)質(zhì)量并節(jié)約施工成本。

4、本樁頭防水施工技術(shù)主要的工藝流程及質(zhì)置控制要點(diǎn)

4.1施工操作準(zhǔn)備

（1）對施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，工器具、材料準(zhǔn)備齊全并經(jīng)檢驗(yàn)合格，具備施工條件。

4.2樁頭修整

根據(jù)實(shí)際情況，采用小型挖掘機(jī)清理樁間土至基底標(biāo)高，按設(shè)計(jì)要求采用風(fēng)鎬剔鑿樁頭至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，采用鋼絲刷、鼓風(fēng)機(jī)將浮渣清理干凈，并灑水濕潤樁頂混凝土，但不得有積水。

4.3鋼筋修整

采用人工將鋼筋四周混凝土清理干凈，鋼筋露出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高長度，必須滿足錨固長度35d。如錨固長度過長，應(yīng)及時(shí)按照錨固長度要求切割，錨固長度不夠可以采用焊接，單面焊不小于10d（或雙面焊不小于5d）.鋼筋與筏板成75°角。同時(shí)，做好鋼筋焊接試驗(yàn)，復(fù)試合格后方可焊接施工。

4.4膨脹圈安裝

樁頭混凝土及鋼筋錨固按照設(shè)計(jì)要求施工完畢后，應(yīng)及時(shí)安裝遇水膨脹型防水膠圈裝置在樁頭主筋上以及樁頭圓周范圍內(nèi)，采用激光水平儀裝置調(diào)整至同一安裝高度，使其遇水密封后能夠按照同一方向產(chǎn)生抗水壓力。

4.5專用鋼制套箍模板安裝

根據(jù)施工樁頭標(biāo)高要求，設(shè)計(jì)專用鋼制套箍模板工裝進(jìn)行樁頭混凝土的澆筑施工。采用0.8mm厚鋼制定型套箍，為便于安拆，采用兩塊鋼板沿著同一主軸對稱布置，用便于拆卸的螺栓進(jìn)行固定。鋼制套箍模板工裝可以根據(jù)樁位調(diào)整，調(diào)整至設(shè)計(jì)允許偏差范圍內(nèi)，采用全站儀定位、吊線墜垂好后在鋼制套箍四周均勻設(shè)置短螺紋鋼筋固定支撐桿固定模板，更好地防止了模板發(fā)生位移。鋼制套箍模板在安裝前應(yīng)在模板內(nèi)側(cè)涂刷脫模劑。詳見圖2。

4.6混凝土澆筑及模板拆除養(yǎng)護(hù)

（1）樁頭混凝土澆筑前，測定樁位軸線及樁頂標(biāo)高，灑水濕潤樁頭，在清理好的樁頂處用刷子刷素水泥漿一道，便于與澆筑混凝土的有效接觸。

（2）混凝土澆筑過程中采用1m靠尺檢查樁頭平整度，應(yīng)滿足≤3mm?；炷翝仓戤?2h后拆除模板，檢查混凝土密實(shí)度，不允許有裂縫。當(dāng)存在裂縫且小于0.2mm時(shí)，采用樹脂膠封填，當(dāng)裂縫大于0.2mm時(shí)，需將新澆筑細(xì)石混凝土剔鑿后重新澆筑。

（3）澆筑混凝土?xí)r，控制好混凝土流速，均勻振搗密實(shí)，做好澆筑高度測量記錄。

（4）混凝土在模板拆除后立即涂刷養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)或采用人工定時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)、采用薄膜圍封保溫保濕養(yǎng)護(hù)。對鋼套箍模板按規(guī)定涂刷脫模劑后按要求及時(shí)堆放規(guī)整。

4.7防水涂料施工

樁頭混凝土養(yǎng)護(hù)7d后進(jìn)行水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料施工，施工前將混凝土基層表面的浮漿、反堿、油垢以及表面涂層雜物等清理干凈，采用鋼絲刷、油灰刀進(jìn)行清理，然后用清水沖洗?；鶎忧謇砀蓛艉螅M(jìn)行水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料施工。對結(jié)構(gòu)上的缺陷，如孔洞、裂縫、凹凸不平和蜂窩處應(yīng)有效修補(bǔ)。樁頭防水層所用水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料必須符合設(shè)計(jì)要求及施工規(guī)范規(guī)定。

4.8緩凝型遇水膨脹膠條施工

在樁身四周粘貼緩凝型遏水膨脹膠條，閉合部位應(yīng)擠壓兩端頭粘接牢固，并與樁身混凝土結(jié)合嚴(yán)密。緩凝型遇水膨脹膠條施工完畢，應(yīng)立即進(jìn)行下道工序聚合物水泥防水砂漿施工。詳見圖3。

4.9聚合物水泥防水砂漿施工

（1）基層要求。在聚合物水泥砂漿涂抹施工時(shí)，應(yīng)進(jìn)行基層處理，基層必須保證干凈、牢固、濕潤。

（2）聚合物水泥防水砂漿的配置。按重量比將凈漿、水泥、砂、水?dāng)嚢杈鶆?，其中水泥?yīng)用P0.42.5以上強(qiáng)度等級(jí)，加水量以料的稠度剛好為宜。砂應(yīng)用粒徑0.3～1.0mm的干凈天然砂。攪拌順序?yàn)椋合葘⑺?、砂加水?dāng)嚢?，然后加入凈漿反復(fù)攪拌均勻。

（3）聚合物水泥砂漿拌合后應(yīng)在1小時(shí)內(nèi)用完，施工中不得二次重復(fù)加水。配制好的聚合物水泥砂漿用刮板或抹子抹兩端，總厚度5mm即可。第一遍須壓實(shí)抹平，第二遍應(yīng)壓光。砂漿各層應(yīng)緊密貼合連續(xù)施工，防水砂漿終凝后，先要保濕養(yǎng)護(hù)3d，然后在自然條件下養(yǎng)護(hù)7d左右即可進(jìn)行防水卷材施工，聚合物防水砂漿在未達(dá)到硬化狀態(tài)時(shí)不得澆水養(yǎng)護(hù)或直接受雨水沖刷。

4.10主要的質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）基底樁頭混凝土清理以及鋼筋錨固時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，確保后續(xù)防水膠圈的安裝。

（2）遇水膨脹型防水膠圈、緩凝型遇水膨脹膠條、水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料、聚合物水泥防水砂漿等材料應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)抽樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后應(yīng)有實(shí)驗(yàn)室出具抽樣實(shí)驗(yàn)報(bào)告方可選用，保證材料符合要求。

（3）樁頭位置主筋和樁頭圓周位置防水膠圈的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)高度要求定位安裝。確保使其遇水密封后能夠按照同一方向產(chǎn)生抗水壓力。

（4）澆筑前應(yīng)按照設(shè)計(jì)方案要求及時(shí)檢查防水套圈定位情況，模板固定情況、核對樁位尺寸、偏差，檢查無誤后澆筑混凝土?；炷翍?yīng)在澆筑完畢后12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行人工定時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)或采用薄膜圍封保溫保濕養(yǎng)護(hù)。

結(jié)語：

本技術(shù)有效解決了特殊地質(zhì)條件下鉆孔灌注樁樁頭與筏板之間易滲水的問題，濟(jì)南物流信息大廈設(shè)計(jì)裙樓樁502根，主樓樁171根，施工過程中采用本技術(shù)取得了較好的防水效果。通過工程項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用表明，該技術(shù)確是一種成熟、可靠的鉆孔灌注樁樁頭防水處理方法，具有施工方便、簡單，可操作性強(qiáng)，施工速度明顯提高，質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著，為類似工程提供較好的借鑒經(jīng)驗(yàn)，具有較高的工程應(yīng)用推廣價(jià)值。