大直徑?jīng)_孔灌注樁施工在建筑工程中的運(yùn)用研究

翟代明

【摘要】大直徑?jīng)_孔灌注施工復(fù)雜，技術(shù)難度復(fù)高，本文通過對大直徑?jīng)_孔灌注施工技術(shù)的概述，介紹其施工運(yùn)用措施，希望可以為同類項(xiàng)目提供理論參考。

【關(guān)鍵詞】大直徑;沖孔灌注樁;施工運(yùn)用

大直徑?jīng)_孔灌注樁具有性能穩(wěn)定、單樁承載能力高、施工應(yīng)用技術(shù)成熟、對其周圍環(huán)境影響小等多種優(yōu)點(diǎn)，在大型橋梁和高速公路等建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。對大直徑?jīng)_孔灌注樁施工運(yùn)用中的重點(diǎn)難點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行分析，闡述了大直徑鉆孔灌注樁在施工準(zhǔn)備階段、鉆孔成孔階段、鋼護(hù)筒及鋼筋籠制作階段的施工技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)，對后續(xù)的大直徑?jīng)_孔灌注樁施工起到一定的指導(dǎo)作用。

1、大直徑?jīng)_孔灌注樁概述

大直徑?jīng)_孔灌注樁是一種沖孔灌注樁，沖孔灌注樁是直接在樁位上就地成孔，然后在孔內(nèi)灌注混凝土或鋼筋混凝土而成。大直徑?jīng)_孔灌注樁施工是采用沖錘沖擊成孔，利用泥漿護(hù)壁成孔，在孔內(nèi)下放鋼筋籠并灌注混凝土，成孔時(shí)將沖錘鉆頭提升到一定高度后利用自由下落的沖擊力來破碎巖層，然后排除孔內(nèi)的渣漿。沖孔灌注樁運(yùn)用范圍廣泛，適用于填土層、黏土層、淤泥層、砂土層、碎石層、礫石層、巖溶發(fā)育巖層等各種土層中的施工，沖孔灌注樁直徑通常范圍是在800-1500mm，大直徑?jīng)_孔灌注樁可達(dá)2500mm，沖孔深度最大可達(dá)50m左右。大直徑?jīng)_孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)是對施工現(xiàn)場建筑物和周圍環(huán)境的影響小;樁長和直徑根據(jù)具體工程設(shè)計(jì)的實(shí)際要求可以自由變化;樁端可深入各種復(fù)雜土層;單樁承載力大等。缺點(diǎn)是大直徑的沖孔灌注樁成孔工藝較復(fù)雜，操作技術(shù)難度高，施工中容易產(chǎn)生質(zhì)量事故，完工后不能立即承受荷載，冬季施工難度大;大直徑超長的樁身，增加了施工難度和對施工設(shè)備的要求;鋼筋籠因?yàn)榇笾睆綐渡碇亓孔兇螅瑒偠群头€(wěn)定性都隨之降低;混凝土的澆筑施工量大;清渣工作難度大。

沖孔灌注樁施工工序：施工準(zhǔn)備→制備泥漿→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺→安裝機(jī)械設(shè)備定位→沖孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→制作安裝鋼筋籠→澆筑混凝土→拔出護(hù)筒→施工檢查。

2、施工技術(shù)

2.1成孔

成孔前把護(hù)筒對稱插扣連接，固定好埋設(shè)在穩(wěn)定位置。準(zhǔn)確定位樁心，在樁孔周圍設(shè)置鋼筋十字護(hù)樁配合定位。成孔施工中嚴(yán)格控制孔內(nèi)的水位高于外面的水面，保證孔壁始終處于負(fù)壓狀態(tài)。成孔施工發(fā)生斜孔、塌孔等質(zhì)量事故時(shí)，馬上停止施工，及時(shí)發(fā)現(xiàn)原因并做出糾正措施。

2.2制作安裝鋼筋籠

2.2.1制作鋼筋籠

嚴(yán)格檢查的鋼筋籠制作質(zhì)量，特別是要重點(diǎn)檢查主筋、加勁箍筋、螺旋箍筋的間距、加密區(qū)長度、主筋搭接、縱橫筋交叉點(diǎn)的焊接質(zhì)量及籠頂預(yù)留的錨固長度，避免鋼筋籠發(fā)生變形，保證鋼筋籠必須符合設(shè)計(jì)要求。鋼筋籠保護(hù)層支架的設(shè)置一般沿鋼筋籠長度間隔2-4m放置一組弧形鋼筋支架， 每組設(shè)置4-6個(gè)保護(hù)支架，沿鋼筋籠外圓均勻安放。保護(hù)層支架的設(shè)置即可避免籠體碰到護(hù)壁，也可保證砼保護(hù)層均勻以及鋼筋籠在樁體內(nèi)的位置正確。

2.2.2安裝鋼筋籠

在吊點(diǎn)處上下lm處增加設(shè)置加強(qiáng)補(bǔ)強(qiáng)環(huán)筋，保證制作的鋼筋籠滿足承受吊裝的強(qiáng)度和剛度要求。大直徑?jīng)_孔灌注樁鋼筋籠的吊裝采用雙點(diǎn)起吊施工。入孔時(shí)需始終保持與籠軸線重合，并保證鋼筋籠處于垂直狀態(tài)，對準(zhǔn)孔位輕起輕放，避免鋼筋籠碰撞孔壁。如果吊裝受阻及時(shí)查明原因，調(diào)整吊裝方案，吊裝過程禁止出現(xiàn)左右晃動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、高起猛落、碰撞孔壁和強(qiáng)行沖擊下放等情況發(fā)生。鋼筋籠頂部標(biāo)高必須符合設(shè)計(jì)要求，沉放鋼筋籠的長度和孔深保持一致。連接上下兩段鋼筋籠時(shí)，在孔口將鋼筋籠吊直，并在上下兩段鋼筋籠之間的主筋位置整合連接，上下兩段鋼筋籠必須保持垂直，然后焊接固定牢固，搭接長度采用單面搭接焊10d。

2.3澆筑混凝土

澆筑混凝土必須連續(xù)不間斷的完成施工。每個(gè)大直徑?jīng)_孔灌注樁的澆筑時(shí)間根據(jù)混凝土初凝時(shí)間控制。澆筑現(xiàn)場攪拌車出料速度應(yīng)大于每分鐘0.65m3，準(zhǔn)備足夠量的混凝土進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，合理控制澆筑作業(yè)時(shí)間在70min以上。在澆筑混凝土?xí)r，注意檢查混凝土的塌落控制在18-20cm范圍之內(nèi)，對混凝土試塊做好取樣，大直徑的沖孔灌注樁要保留一組試件。

2.4清渣

在施工過程中孔內(nèi)會形成很多沉渣，影響成孔的效果和工程質(zhì)量，泥漿性能影響清渣能力，結(jié)合工程情況選擇合適的清渣工作可以提高成孔和清渣效率。現(xiàn)階段常用的清渣方式主要是正循環(huán)法、泵吸反循環(huán)法和氣舉反循環(huán)法。正循環(huán)法是利用泥漿泵把泥漿吸進(jìn)導(dǎo)管后流出，沉渣會隨泥漿從樁孔溢出來，泥漿有效排出。因?yàn)槟酀{密度和濃度比較高，造成孔內(nèi)壓力和四周作用力增高，影響樁身摩擦力和承載力。泵吸反循環(huán)法采用的設(shè)備復(fù)雜，系統(tǒng)不易操作，清渣效果不穩(wěn)定，尤其不適合清理較大的沉渣。氣舉反循環(huán)法是利用空壓機(jī)壓縮空氣引入導(dǎo)管，混合導(dǎo)管里的漿液和空氣，利用里面和外部的壓力差使樁底的沉渣上升后排出。對比三種清渣方式，氣舉反循環(huán)法是清渣最有效果的方式，滿足工程對沉渣厚度和承載力要求，符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3、施工運(yùn)用注意要點(diǎn)

3.1導(dǎo)管的構(gòu)造和使用

導(dǎo)管厚度大于3mm，導(dǎo)管直徑控制200～250mm之間，直徑制作偏差小于2mm，導(dǎo)管的分節(jié)長度根據(jù)實(shí)際工程施工工藝要求確定，底管長度大于4m，接頭宜采用雙螺紋方扣快速接頭;導(dǎo)管使用前進(jìn)行試拼裝和試壓，試水壓力0.6～1.0MPa;混凝土澆筑后應(yīng)對導(dǎo)管進(jìn)行清潔。

3.2混凝土澆筑的質(zhì)量控制應(yīng)

施工采用的混凝土宜摻外加劑，必須具備良好的和易性，通過試驗(yàn)確定混凝土配合比，混凝土宜選用含砂率宜為40%～50%的中粗砂;粗骨料可選用粒徑小于40mm卵石或碎石;粗骨料粒徑小于鋼筋間距最小凈距的1/3。施工前準(zhǔn)備足夠量的混凝土儲備，開始混凝土澆筑時(shí)，導(dǎo)管底部到孔底的距離控制在300～500mm之間，導(dǎo)管埋入混凝土中深度2～6m。嚴(yán)禁導(dǎo)管提出混凝土澆筑面，施工中并注意控制提拔導(dǎo)管的速度，明確專人測量導(dǎo)管埋深和管內(nèi)外混凝土澆筑面的高差，填寫混凝土澆筑記錄;必須連續(xù)施工，每根樁的澆筑時(shí)間按混凝土的初凝時(shí)間科學(xué)控制，對施工過程中的質(zhì)量事故做好詳細(xì)記錄;嚴(yán)格控制最后一次混凝土澆筑量，高度宜超過0.8～1.0m，保證暴露的樁頂混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)等級要求。每根樁澆筑到頂后應(yīng)注意超出部分的質(zhì)量，承包人應(yīng)嚴(yán)格檢查標(biāo)高，標(biāo)高按設(shè)計(jì)標(biāo)高加800mm進(jìn)行檢查。混凝土澆筑必須控制好泥漿的含水率和泥漿比重，這是影響樁基質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

結(jié)語：

建筑工程領(lǐng)域施工技術(shù)不斷發(fā)展提升，大直徑?jīng)_孔灌注樁在各工程項(xiàng)目中的運(yùn)用越來越普遍，施工經(jīng)驗(yàn)的積累和施工技術(shù)的不斷完善是十分重要的。通過建筑工程的不斷實(shí)施，可以保證大直徑的沖孔灌注樁保質(zhì)保量的如期完成施工任務(wù)，保證承載力和沉降量滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。

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