沖孔灌注樁技術(shù)在軟基處理中的應(yīng)用研究

周志平

摘 要：本文針對軟土地基結(jié)構(gòu)的基本特征展開分析，通過研究放樣測量工作、護(hù)筒埋設(shè)工作、沖擊鉆孔工作、鉆孔后清孔工作、鋼筋籠結(jié)構(gòu)安裝、注漿導(dǎo)管安裝、混凝土材料澆筑、鋼護(hù)筒拔出、樁底后注漿等技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，其目的在于提升沖孔灌裝樁技術(shù)的應(yīng)用效果，提升軟土地基結(jié)構(gòu)的綜合強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：護(hù)筒預(yù)埋工作;注漿導(dǎo)管;混凝土材料;鋼筋籠結(jié)構(gòu)

建筑施工技術(shù)體系的不斷完善，開拓了建筑工程可作業(yè)的區(qū)域類型，如溶洞區(qū)域、軟土地基區(qū)域、古河道區(qū)域等。相比于常規(guī)的建筑工作作業(yè)類型，軟土地基類地形一直都是施工中的難點(diǎn)內(nèi)容，如何補(bǔ)強(qiáng)軟土地基強(qiáng)度，也是施工企業(yè)作業(yè)過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，沖孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的綜合強(qiáng)度，而且能夠?yàn)楹罄m(xù)施工活動的開展奠定基礎(chǔ)，提高建筑工程的施工強(qiáng)度。

1 軟土地基結(jié)構(gòu)的基本特征

首先，相比于硬質(zhì)地基結(jié)構(gòu)，軟土地基內(nèi)部顆粒之間的間隙較大，在常規(guī)情況下，對此類結(jié)構(gòu)施加外部作用力時，間隙會快速收縮，導(dǎo)致施加外力區(qū)域會出現(xiàn)凹陷的情況。若前期沒有對間隙進(jìn)行合理處理，那么也將造成結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降的情況。其次，由于結(jié)構(gòu)土壤質(zhì)地比較松散，非常有利于水分的保存，這也造成軟土地基含水量較高，在對其進(jìn)行施工時，還需要做好相應(yīng)的排水工作。最后，相比于硬質(zhì)土層結(jié)構(gòu)，軟土地基的抗剪強(qiáng)度較低。這是因?yàn)檐浲恋鼗Y(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性較差，在遇到外部應(yīng)力時，由于內(nèi)部應(yīng)力的失衡，因此非常容易造成結(jié)構(gòu)向四周擠壓，在開挖的過程中，非常容易引起作業(yè)坑坍塌的情況。

2 沖孔灌注樁技術(shù)在軟基處理中的具體應(yīng)用

2.1 放樣測量工作

利用沖孔灌注樁技術(shù)對軟基進(jìn)行處理時，放樣測量屬于非?；A(chǔ)的工作內(nèi)容，在具體應(yīng)用中，首先，需要做好作業(yè)區(qū)域控制測量網(wǎng)的布設(shè)工作，結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)常使用到控制網(wǎng)有導(dǎo)線測量網(wǎng)、三角高程測量網(wǎng)等。其次，利用全站儀、GPS定位系統(tǒng)、棱鏡等結(jié)構(gòu)對樁位的坐標(biāo)進(jìn)行確定，合理控制樁位定位的誤差值，提高樁位定位的準(zhǔn)確性。最后，根據(jù)已經(jīng)明確的樁位坐標(biāo)，采用十字交叉的方式進(jìn)行埋線，做好相應(yīng)的標(biāo)記工作，提高樁位定位的準(zhǔn)確性。除此之外，在測量放線工作中，還需要做好樁位標(biāo)高的標(biāo)識工作，為后續(xù)鉆孔操作提供可靠的參數(shù)支持[1]。

2.2 護(hù)筒埋設(shè)工作

考慮到軟土地基的不穩(wěn)定性，在開展護(hù)筒埋設(shè)工作前，需要先制作護(hù)筒卷結(jié)構(gòu)，其參數(shù)為8mm（厚）×1500mm（長）×400mm（直徑）。隨后進(jìn)行基坑開挖工作，結(jié)合軟土地基含水率、黏性等參數(shù)，選擇恰當(dāng)?shù)拈_挖機(jī)械，基坑深度應(yīng)低于護(hù)筒總長度30cm。對于護(hù)筒結(jié)構(gòu)的中心線位置進(jìn)行調(diào)整，通常情況下，可以采用十字交叉線的方式來校驗(yàn)中心線位置的合規(guī)性，隨后采用分層填筑的方式進(jìn)行回填，以確保護(hù)筒埋設(shè)質(zhì)量，為后續(xù)施工活動的推進(jìn)奠定基礎(chǔ)[2]。

2.3 沖擊鉆孔工作

因?yàn)檐浲恋鼗牧W(xué)性質(zhì)較差，若直接使用功率較大的鉆孔設(shè)備進(jìn)行鉆孔，很容易出現(xiàn)塌孔的情況。因此在前期鉆進(jìn)過程中，應(yīng)使用沖程較小的設(shè)備進(jìn)行鉆孔，在達(dá)到一定深度之后，再進(jìn)行沖擊鉆孔操作。而且在鉆進(jìn)過程中，還需要借助沖擊錘在垂直方向上進(jìn)行多次沖擊，并利用制備好的泥漿（用粒徑<0.005mm的黏土材料與水按照比例進(jìn)行拌和）對孔壁進(jìn)行保護(hù)，確保鉆進(jìn)過程的安全性。并且在鉆機(jī)工作中還需要在恰當(dāng)位置進(jìn)行過濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)的安裝，主要作用是將鉆取中獲取的殘渣過濾掉，減少樁底殘渣的堆積量。需要注意的是，正在鉆孔作業(yè)和已完成作業(yè)的灌注樁孔之間的距離應(yīng)控制在5m以上，避免鉆孔作業(yè)產(chǎn)生的沖擊力對成樁質(zhì)量造成影響[3]。

2.4 鉆孔后清孔工作

在2.3中已經(jīng)提到，在鉆取過程中借助過濾網(wǎng)將部分殘渣清理掉，但是鉆孔內(nèi)部依舊殘留殘渣，因此為確?；炷翝仓┕さ捻樌七M(jìn)，需要做好結(jié)構(gòu)清孔工作。在實(shí)際操作過程中，可以借助掏碴筒對成孔內(nèi)的殘渣進(jìn)行清理，清理出的殘渣可以先傾倒在循環(huán)池當(dāng)中，隨后再對殘渣進(jìn)行統(tǒng)一處理。因?yàn)樗巺^(qū)域?yàn)檐浕Y(jié)構(gòu)，所以清孔過程中，應(yīng)控制好水流流量，避免流量過大出現(xiàn)鉆孔坍塌的情況。

2.5 鋼筋籠結(jié)構(gòu)安裝

鋼筋籠結(jié)構(gòu)的制作，會與區(qū)域進(jìn)行鉆孔操作時同步進(jìn)行，鋼筋籠結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)，需要與鉆孔深度、成孔直徑等參數(shù)相匹配。在鋼筋籠制作過程中，應(yīng)遵循先骨架后箍筋的施工順序，而且在鋼筋搭接的過程中，需要每間隔2m進(jìn)行一次節(jié)點(diǎn)焊接，從而提高鋼筋籠結(jié)構(gòu)的綜合強(qiáng)度。另外，還需要將直徑為12mm（4根）的限位鋼筋提前焊接在鋼筋籠的主筋結(jié)構(gòu)上，為后續(xù)鋼筋籠安裝奠定基礎(chǔ)。在鋼筋籠結(jié)構(gòu)安裝的過程中，需要借助吊車來將鋼筋籠緩慢地放入到鉆孔當(dāng)中，在鋼筋籠結(jié)構(gòu)上提前安裝墊塊，提高結(jié)構(gòu)抗碰撞能力。將鋼筋籠結(jié)構(gòu)送往既定位置之后，需要對結(jié)構(gòu)位置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使其可以與鉆孔中心重合。

2.6 注漿導(dǎo)管安裝

完成鋼筋籠參數(shù)調(diào)整，開始進(jìn)行注漿導(dǎo)管的安裝工作，注漿導(dǎo)管材料與不銹鋼管為主，其管壁厚度不能小于5mm，在預(yù)埋前還需要做好導(dǎo)管靜水壓試驗(yàn)，確定導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的密封性。在實(shí)際安裝過程中，其接頭位置可以通過法蘭結(jié)構(gòu)完成相互間的連接，導(dǎo)管位置距離成樁孔底部0.3m，隨后開始進(jìn)行第二次清孔操作，將安裝導(dǎo)管時的殘渣清理出，最終的清理驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為成樁孔底部的沉渣厚度不超過5cm。

2.7 混凝土材料澆筑

目前對軟土地基進(jìn)行處理時，所使用的混凝土材料主要以商品混凝土為主，泥漿拌和質(zhì)量由工廠監(jiān)理進(jìn)行監(jiān)督。在開始混凝土澆筑時，導(dǎo)管埋入混凝土灌注面的深度應(yīng)超1m，隨后逐漸增加埋入深度，基本控制在2m到6m之間即可滿足澆筑要求。整個澆筑過程需要保持連續(xù)澆筑的狀態(tài)，做好混凝土澆筑面的監(jiān)測工作，適當(dāng)調(diào)整導(dǎo)管埋深，以提高灌注樁的澆筑質(zhì)量。在灌注樁標(biāo)高達(dá)到既定位置后緩慢抽出注漿導(dǎo)管，等待混凝土成型強(qiáng)度滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后，再將樁頭多余的混凝土進(jìn)行清除。

2.8 鋼護(hù)筒拔出

在應(yīng)用沖孔灌注樁施工技術(shù)時，確定鋼護(hù)筒拔出時機(jī)直接影響到灌注樁的成型質(zhì)量。對此在具體應(yīng)用中，需要對混凝土開始初凝的時間和灌注樁澆筑完成時間進(jìn)行同時監(jiān)測，結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)，鋼護(hù)筒拔出時間一般在灌注樁澆筑完成后1h內(nèi)開始。在鋼護(hù)筒拔出前需要先將鋼護(hù)筒四周的浮漿提前清理干凈，同時借助液壓鉗夾住鋼護(hù)筒，打開設(shè)備對其護(hù)筒進(jìn)行振動，時間控制在5min以內(nèi)，待護(hù)筒周圍土層松動后，借助吊車開始緩慢向上振拔。每向上拔取3m進(jìn)行一次暫停，利用液壓鉗振動5min后再次起拔，直到護(hù)筒被完全抽離。

2.9 樁底后注漿

在灌注樁完成澆筑1d后，對于注漿管道進(jìn)行處理，使其處于打通的狀態(tài)。在澆筑7d后開始進(jìn)行樁底后注漿操作。該環(huán)節(jié)所使用的注漿材料主要是水泥漿液，水灰比在0.5到1.0之間。注漿時需要借助加壓設(shè)備完成，注漿壓力不小于4MPa。注漿的順序應(yīng)遵循先外部后內(nèi)部的順序，若出現(xiàn)結(jié)構(gòu)冒漿的情況，則需要暫停注漿，等待一段時間（≤60min）后再進(jìn)行注漿，提高該環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。

3 結(jié)語

綜上所述，在建筑工程施工中，有時會遇到軟土地基的情況，如果不能對其有效處理，將直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不規(guī)則沉降的問題，從而影響到整個建筑工程的應(yīng)用價值。結(jié)合相應(yīng)的施工調(diào)研數(shù)據(jù)，將沖孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用到軟基處理中，對于提高工程竣工后的應(yīng)用效果，延長建筑工程使用壽命有著積極的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]莊超平.沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制中的關(guān)鍵技術(shù)[J].河南建材，2019（06）：33-35.

[2]王云龍.建筑基礎(chǔ)之混凝土沖孔灌注樁施工技術(shù)研究[J].江西建材，2019（11）：164-165.

[3]戴濟(jì)忠.沖孔灌注樁技術(shù)在軟基處理中的應(yīng)用[J].新疆水利，2018（04）：1-4.