長螺旋鉆孔壓灌樁施工常見問題與對(duì)應(yīng)策略

盧紅娜

摘? ?要：長螺旋鉆孔壓灌樁是一種依托機(jī)械自動(dòng)化的樁基礎(chǔ)施工工藝。此工藝中鉆機(jī)能同時(shí)完成鉆孔及混凝土的壓灌，解決了施工平臺(tái)有限、避免了多種機(jī)械設(shè)備交叉作業(yè)等問題。本文結(jié)合工程實(shí)際總結(jié)了施工過程中常遇到的問題及解決辦法，為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：長螺旋鉆孔壓灌樁? 問題? 防控措施

中圖分類號(hào)：TU473? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）03（c）-0043-02

1? 工程概況

本工程位于西安市碑林區(qū)興慶路與柿園路交叉口西北角，建筑總面積128247.93㎡，主要為安置用房、普通住宅、商務(wù)寫字樓及商業(yè)用房等。項(xiàng)目周邊噪聲敏感建筑集中，居民樓區(qū)密集，且距離施工現(xiàn)場(chǎng)較近。

工程地質(zhì)屬于非自重濕陷性黃土場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)等級(jí)為甲級(jí)，1、2、5號(hào)樓樁基總計(jì)476根，設(shè)計(jì)樁長35m，單樁極限承載力設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值為7200kn，計(jì)劃工期為30d。由于工期緊，施工空間狹小，且樁基的質(zhì)量要求高，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求高。專家建議并通過論證，本工程由原設(shè)計(jì)泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁變更為長螺旋鉆孔壓灌樁。

2? 施工工藝

2.1 施工工序

施工準(zhǔn)備→施工設(shè)備安裝及調(diào)試→試驗(yàn)樁成柱→工藝評(píng)定合格→定位放線→鉆機(jī)就位、成孔→壓灌混凝土→鋼筋籠加工→震動(dòng)插入安裝鋼筋籠→清理鉆具及棄土→轉(zhuǎn)移鉆機(jī)→現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)質(zhì)量檢驗(yàn)。

2.2 工藝特點(diǎn)

操作簡單、施工效率高、成樁質(zhì)量好：此施工工藝是鉆孔完成后，提鉆同時(shí)完成混凝土的澆筑工作，成樁時(shí)間相對(duì)于普通鉆孔灌注樁每根節(jié)省20min以上，本工程位于西安市區(qū)，工期處于西安治霾嚴(yán)控時(shí)段，施工受霧霾污染天氣應(yīng)急響應(yīng)的嚴(yán)重制約，此施工工藝大大縮短了施工時(shí)間。壓灌的樁身混凝土比較密實(shí)，并且對(duì)樁基周圍土體起到滲透和擠密作用，提升了樁身質(zhì)量，單樁承載力高。

成本低、噪音小、污染少：此工藝不需要泥漿護(hù)壁，無振動(dòng)，有效避免了施工過程中對(duì)周邊居民的噪音污染，確保了場(chǎng)地的干凈整潔，有效的節(jié)約了施工材料，施工成本得到了有效控制。

3? 常見問題與對(duì)應(yīng)策略

3.1 樁身偏斜

通常情況下，出現(xiàn)樁身偏斜有三種可能原因。一是由于打樁機(jī)就位時(shí)本身未調(diào)整精確，造成鉆桿傾斜，樁位偏差;二是由于地基承載力不足以支撐機(jī)械自重而發(fā)生沉降，造成鉆機(jī)傾斜，導(dǎo)致樁身偏斜;三是由于地層內(nèi)部地質(zhì)不均勻，使得鉆頭在鉆進(jìn)的過程中受力不均勻造成的偏斜。

解決措施：（1）施工前清除地面障礙物，平整場(chǎng)地，檢查地基承載力，防止施工沉降。出現(xiàn)沉降及時(shí)停鉆處理，及時(shí)糾偏。（2）嚴(yán)控放樣精度，避免樁基偏位。開鉆前檢查，確保鉆桿垂直度。（3）根據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)與試樁情況研究鉆進(jìn)方案，確定鉆進(jìn)參數(shù)。過程中根據(jù)鉆桿抖動(dòng)及出渣情況判斷地質(zhì)，及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度等參數(shù)。避免鉆桿受力過大變形，造成鉆孔偏斜。

3.2 鉆進(jìn)卡鉆

當(dāng)鉆進(jìn)的速度過快時(shí)，常出現(xiàn)鉆屑不能及時(shí)排出孔外積壓在鉆桿和孔壁之間的情況造成卡鉆。或土層中含有堅(jiān)硬異物和大的塊石時(shí)，同樣會(huì)造成卡鉆。

解決措施：施工人員在施鉆之前，應(yīng)先進(jìn)行場(chǎng)地清理，將孔位周邊的雜物，孤石清理干凈，防止鉆進(jìn)過程中進(jìn)入孔內(nèi)。當(dāng)施工過程中出現(xiàn)卡鉆的狀況時(shí)，可以根據(jù)事故的嚴(yán)重程度選擇相應(yīng)的解決方式。當(dāng)出現(xiàn)輕微卡鉆時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即關(guān)閉回轉(zhuǎn)動(dòng)力電源，將鉆桿提升速度設(shè)置至最低值，鉆桿全部提起后，再重新鉆進(jìn)。當(dāng)卡鉆情況較為嚴(yán)重時(shí)，要立即停鉆，同時(shí)使用墊木加固鉆機(jī)塔下大梁，將鉆機(jī)回轉(zhuǎn)速度調(diào)至最低緩慢回轉(zhuǎn)提升。

3.3 導(dǎo)管堵塞

施工過程中出現(xiàn)混凝土無法進(jìn)料，導(dǎo)管堵死現(xiàn)象，這種情況常在混凝土配合比、坍落度不理想，設(shè)備操作不當(dāng)?shù)那闆r下時(shí)常發(fā)生。通常有兩種情況：一種是輸送導(dǎo)管堵塞;一種是轉(zhuǎn)桿時(shí)堵塞。因?yàn)殂@桿兼做混凝土輸送管，為了防止鉆渣進(jìn)入鉆桿，鉆頭頂部設(shè)有單向的鉆門，在泵送混凝土?xí)r隨泵壓增大鉆門正常開啟，出現(xiàn)異常不開啟時(shí)會(huì)造成堵管。

解決措施：（1）從混凝土原材料上防控。選擇合適的水泥用量，增加混凝土的和易性、保水性，從而減小泵送阻力;選擇粗細(xì)骨料應(yīng)級(jí)配合理，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求;應(yīng)根據(jù)混凝土的標(biāo)號(hào)、強(qiáng)度要求選擇合適的外加劑，在保證混凝土強(qiáng)度的同時(shí)，增加其流動(dòng)性及和易性;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況在設(shè)計(jì)坍落度范圍內(nèi)合理調(diào)整泵送坍落度，避免死板硬套，嚴(yán)禁采用直接加水的方式調(diào)整塌落度。（2）從設(shè)備操作維護(hù)上防控。開鉆前由專人檢查鉆門的靈活性，可在鉆門關(guān)閉的情況下泵送砂漿進(jìn)行試驗(yàn)，在遇到黏性土層時(shí)，可在泵送混凝土的同時(shí)上下小幅度提拉鉆桿，使擠壓在鉆門處的泥土松動(dòng)脫落，減小鉆門處向內(nèi)壓力使混凝土順利泵出。安裝泵送管道時(shí)盡量減少彎頭的使用，從而減小管道內(nèi)混凝土的壓力。每次使用完導(dǎo)管后及時(shí)清理管內(nèi)殘留混凝土，避免再次使用時(shí)堵管。

3.4 樁身問題

在成樁的過程中，由于鉆桿的提升速度過快，混凝土泵送量不足，導(dǎo)致周圍土體在壓力的作用下向內(nèi)擠，造成樁身縮徑，嚴(yán)重時(shí)容易造成塌孔，造成斷樁的發(fā)生。在地質(zhì)條件差、存在砂層，或下鋼筋籠時(shí)孔口泥土掉落的情況下，也容易發(fā)生斷樁。

解決措施：根據(jù)試驗(yàn)樁總結(jié)的成樁參數(shù)，控制鉆桿提升的速度。同時(shí)增加混凝土的泵送量，確保鉆桿中混凝土的存量高度，使混凝土壓力與孔壁土壓力保持平衡防止縮徑。澆筑過程中鉆桿的埋深不小于1m，以防鉆桿拔出混凝土面造成斷樁。合理安排成樁順序，當(dāng)樁基間距小于5倍樁徑時(shí)，應(yīng)跳樁施工，以防止施工時(shí)對(duì)臨樁造成震動(dòng)、擠壓，造成串樁、斷樁、縮徑等問題。下鋼筋籠前及時(shí)清理孔口附近泥土，避免下籠過程中帶入泥土。混凝土量要確保充盈系數(shù)大于1.1。

3.5 鋼筋籠問題

在鋼筋籠安裝過程中經(jīng)常出現(xiàn)：（1）鋼筋籠偏位造成主筋保護(hù)層厚度不足;（2）鋼筋籠安裝過程中變形;（3）鋼筋籠下沉或無法沉入導(dǎo)致樁頭鋼筋錨固不足。

解決措施：（1）為了確保鋼筋籠對(duì)中孔位，在加工鋼筋籠時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙焊接向?qū)т摻?。圖紙無設(shè)計(jì)時(shí)，按照每2m一組設(shè)，每組4個(gè)環(huán)向均勻布設(shè);下鋼筋籠時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位中心緩慢下放;（2）為防止鋼筋籠變形，應(yīng)嚴(yán)禁吊裝時(shí)高起猛落、強(qiáng)行下放。當(dāng)鋼筋籠較長或者靠自重?zé)o法沉入時(shí)，應(yīng)根據(jù)情況選擇振動(dòng)錘輔助下沉。（3）在下沉鋼筋籠時(shí)應(yīng)提前設(shè)置吊筋，當(dāng)鋼筋到達(dá)設(shè)計(jì)高程時(shí)停止下沉并固定，混凝土未終凝前不得剪斷吊筋。鋼筋籠無法沉入時(shí)不得以切斷鋼筋的方式進(jìn)行處理，應(yīng)將鋼筋籠拔出，再分析原因后重新進(jìn)行插筋，通常發(fā)生無法下沉?xí)r，應(yīng)對(duì)混凝土配比進(jìn)行改良：嚴(yán)格從超流態(tài)混凝土的坍落度及碎石的級(jí)配、粒徑把控，確?；炷辆哂胁浑x析、碎石能夠很好的包裹懸浮在水泥漿液內(nèi)、流動(dòng)性好的工作性能;同時(shí)下籠時(shí)嚴(yán)控垂直度。

3.6 樁頭問題

常見的樁頭質(zhì)量問題有：混凝土量不足、樁頭夾泥、浮漿太厚、混凝土氣泡較多。這些都取決于混凝土的質(zhì)量，均可人為進(jìn)行防控。

解決措施：（1）專職人員觀察混凝土澆筑情況，確保混凝土澆筑量至少高于設(shè)計(jì)50cm;（2）控制混凝土拌合質(zhì)量，避免混凝土離析，如遇有地下水時(shí)，灌注完成時(shí)應(yīng)及時(shí)清理表面積水。

4? 結(jié)語

本工程已完成樁基通過樁身完整性檢測(cè)全部達(dá)到Ⅰ類樁基標(biāo)準(zhǔn);單樁極限承載力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。通過施工環(huán)節(jié)的嚴(yán)格把控，順利完成了項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)。

盡管該工藝應(yīng)用廣泛。但仍需技術(shù)人員嚴(yán)格遵照規(guī)范、設(shè)計(jì)進(jìn)行操作，要在施工前對(duì)工程地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)資料及所使用的機(jī)械設(shè)備性能進(jìn)行認(rèn)真的研究掌握，這樣才能制定出符合工程實(shí)際并行之有效的施工方案，嚴(yán)于防控、狠抓執(zhí)行，才能使工藝更加成熟適用，才能確保工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T 419-2018.

[2] 馬勤飛.長螺旋鉆孔壓灌樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制點(diǎn)[J].城市建設(shè)理論研究，2015（16）.