咬合灌注樁在水利工程基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用

◎ 夏紅 安龍縣水務(wù)局白石巖工程管理所

1.前言

水利工程具有規(guī)模大、施工周期長、施工環(huán)節(jié)多、內(nèi)容繁復(fù)等特點，在實際施工中也常會遇到較為復(fù)雜的環(huán)境，在施工時需要針對多個環(huán)節(jié)和實際情況進行施工技術(shù)的選擇和優(yōu)化，同時還要注意防滲功能，利用咬合灌注樁作為防沖樁和防滲功能。作為新型的排樁式圍護結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)灌注樁施工技術(shù)相比，咬合灌注樁具有較高的質(zhì)量和較快的施工效率、較低的施工成本、較大的經(jīng)濟效益等優(yōu)勢而得到很多工程項目的應(yīng)用。

2.灌注樁施工技術(shù)中經(jīng)典鉆孔灌注樁技術(shù)實施現(xiàn)狀

2.1 采取鉆孔灌注樁施工技術(shù)控制要點

鉆孔灌注樁施工技術(shù)的控制要點主要包括導(dǎo)墻的定位控制、垂直度的有效保證、鋼筋籠的質(zhì)量控制和混凝土灌注的嚴(yán)格控制。導(dǎo)墻的定位控制主要是為控制咬合灌注樁的平面位置，要確保定位的準(zhǔn)確，以提高垂直度調(diào)整的便利性和精確性。垂直度的控制則需要確保鉆孔咬合灌注樁底部具備充足的咬合量，除要嚴(yán)格控制孔口定位誤差外還要控制成孔中樁的垂直度。一是要做好套管順制度校正，二是做好孔內(nèi)檢查和清理，三是終孔的檢測，如果垂直度偏差超過規(guī)定范圍必須要予以糾偏，通常采用鉆機油缸來進行糾偏處理。

2.2 基于動力學(xué)結(jié)合鉆孔灌注樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工處理技術(shù)

灌注樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工處理技術(shù)中基于動力學(xué)的處理主要是需要對鉆機的良好控制，一方面，要注意鉆孔過程中保證鉆機位置的準(zhǔn)確定位，另一方面，在鉆孔過程中需要注意轉(zhuǎn)速的調(diào)整，借助鉆機的力度進行孔徑的良好控制，在將要達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的孔底深度時要注意鉆機的放緩，利用鉆機的重力和動力進行孔深的精確控制。

2.3 灌注樁工藝施工流程及測評方法

灌注樁工藝流程包括：施工準(zhǔn)備-樁位測量定位-混凝土導(dǎo)墻施工-套管機就位-吊裝安放套管-測量和調(diào)整垂直度-鉆進并取土-清除孔底、檢查孔底-吊裝鋼筋籠-安裝導(dǎo)管、灌注混凝土-拔除導(dǎo)管和套管-套管機移位-成樁。其測評需要針對不同階段采用相應(yīng)方法，如采用測斜儀來確保垂直度，采用經(jīng)緯儀進行垂直度監(jiān)測。

2.4 確保施工準(zhǔn)備管控措施

施工準(zhǔn)備中一方面要注意施工人員的專業(yè)水平，一方面要注意選擇合適的鉆孔機設(shè)備和多種質(zhì)量監(jiān)控設(shè)備，如測斜儀、經(jīng)緯儀，同時還要注意防護措施的制定。另外還要注意對混凝土材料的質(zhì)量檢測和鋼筋籠制作質(zhì)量的管控。

3.咬合灌注樁在水利工程基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用

3.1 鉆孔灌注樁技術(shù)在應(yīng)用過程中的測量定位技術(shù)

在進行鉆孔咬合灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用中，首先必須要進行準(zhǔn)確的測量定位，對其進行定位時為了提高定位的準(zhǔn)確性和確保定位精準(zhǔn)度，需要在樁的頂部設(shè)置漿砌片石與混凝土導(dǎo)墻。在進行漿砌片石和混凝土導(dǎo)墻施工設(shè)計時需要注意為套管鉆機的行走面設(shè)計，樁頂上部要設(shè)置砼導(dǎo)墻，導(dǎo)墻的寬度需要根據(jù)水利工程具體要求進行設(shè)計，需要注意的是厚度的精確計算，定位孔直徑也需要參照設(shè)計要求，通常定位孔需要藥比樁徑大2cm。導(dǎo)墻的等級和配筋也可以根據(jù)實際施工地點的測量定位和地質(zhì)條件進行適當(dāng)調(diào)整。

3.2 水利工程施工建設(shè)鉆機就位審核和校對施工質(zhì)量

水利工程施工中應(yīng)用咬合灌注樁施工技術(shù)以來，一直采用液壓搖動式全套管的灌注樁機，其設(shè)備的管內(nèi)出土方式為沖抓式，另外也會采用一些螺旋式的鉆機設(shè)備，但成本較高。目前在技術(shù)方面較為先進且性能較好的是回旋式套管鉆機設(shè)備和旋挖式鉆孔機，在進行施工之前，需要對鉆機進行就位審核，要以測量定位的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)進行鉆機的調(diào)整，確保其與實際標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)保持高度一致。在進行校對時需要注意在導(dǎo)墻具有足夠的強度之后，使用50噸的起重機械來移動套管鉆機的主機進行定位，要確保主機抱管器中心與樁位的中心對準(zhǔn)，保持高精度校對。

3.3 地層穩(wěn)定泥漿攪拌配制要求

通常情況下，在水利工程施工過程中基本已經(jīng)實現(xiàn)了機械攪拌進行膨潤土泥漿的制造，膨潤土主要分為鈉基土、鈣基土和鋰基土，鈉基土和鈣基土的質(zhì)量較高，常用于灌注樁的施工，雖然膨潤土泥漿具有相對密度較低、粘度低、含砂量少、失水量小、穩(wěn)定性強、固壁能力高、鉆具回轉(zhuǎn)力小、鉆進率高、泥皮薄、造漿能力強等優(yōu)勢，但其對于底層的適應(yīng)性較差，尤其水利工程常常面臨水分含量較大、地質(zhì)條件復(fù)雜等情況，所以，在進行地層穩(wěn)定泥漿攪拌配置時，需要考慮泥漿膨潤土性能、用量、成本等方面的條件。另外，還要注意泥漿外加劑的摻量和所能達(dá)到的效果。如水利工程項目中咬合灌注樁地層穩(wěn)定泥漿攪拌配置時，可以選用重晶石細(xì)粉，能夠?qū)⒛酀{的相對密度增加到2.0—2.2，提高泥漿的護壁作用，為提高摻入重晶石細(xì)粉后影響泥漿穩(wěn)定性，可同時摻入0.1%—0.3%的橡膠粉，如此就能夠適應(yīng)膨脹的粘質(zhì)塑性土壤和泥質(zhì)土層。

3.4 確保解決開孔與清孔質(zhì)量效率

在鉆機設(shè)備就位之后，需要將第一節(jié)管吊裝在樁機鉗口當(dāng)中，調(diào)整樁管的垂直度，確保垂直達(dá)到施工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后，磨樁下壓樁管，注意壓入深度的控制，黨達(dá)到2.5m—1.5m的深度后使用抓斗從套管內(nèi)取土，必須要注意始終保持套管底口超深開挖面大于2.5m，在第一節(jié)套管全部壓入土中后，安裝第二節(jié)套管繼續(xù)進行下壓取土。其中必須要注意的是，在繼續(xù)至設(shè)計孔底標(biāo)準(zhǔn)高后需要進行孔底的檢查、測量孔深和垂直度，尤其要注意進行孔底的清孔處理，保證虛土的全部清除。

3.5 嚴(yán)格把控鋼筋籠制作要求

鋼筋籠制作過程中需要根據(jù)施工工藝的要求，咬合灌注樁的鋼筋籠與傳統(tǒng)灌注樁鋼筋籠制作不同，其不可以分段制作，需要進行整根制造，必須要采用履帶吊放，所以，咬合灌注樁鋼筋籠的制作要求中首先要保證鋼筋籠的牢固程度，其次是對吊點位置的合理設(shè)置。鋼筋籠在入孔時必須要保證最終孔為中心，保持較高的垂直度，并采用正、反旋轉(zhuǎn)緩慢進行逐步的下放，直到達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后立即進行固定。需要注意的是要根據(jù)套管頂端標(biāo)高來確定鋼筋籠吊放的標(biāo)高，要確保樁頂設(shè)計標(biāo)高，其允許誤差需要保持在±20cm范圍之內(nèi)。如果孔底土，屬于軟土圖紙。可以在墊上約20cm厚的碎石和預(yù)制砼板，以防止出現(xiàn)下沉的情況。

3.6 混凝土灌注合格質(zhì)量要求

咬合灌注樁施工中鋼筋籠吊裝完成后，進行導(dǎo)管的安裝，導(dǎo)管的接頭必帶有密封圈，必須要確保起到密封的效果，防止發(fā)生漏漿的情況，通常水利工程咬合灌注樁的樁身灌注混凝土采用水下灌注法，導(dǎo)管支承需要確保需要在減慢或停止混凝土灌注時迅速進行導(dǎo)管的升降。然后再安裝漏斗和隔水橡皮球膽，此時需要將導(dǎo)管提離孔底約0.5m，關(guān)注量通常在最初會設(shè)定在1.1—1.5m3，要能夠超過導(dǎo)管的0.8—1.3m，灌注過程中，導(dǎo)管的邁入深度需要保證其在3m到10m高度之內(nèi)，其最小埋入深度不可低于2.5m,進行灌注時要注意按照灌注高度頻率進行導(dǎo)管的提起，要注意不可將導(dǎo)管提出混凝土灌注面或埋入過深。一次提拉不可超過6m長度，灌注時要注意防止鋼筋籠發(fā)生上浮或移位，在混凝土面靠近鋼筋籠低端時注意進行灌注速度的放緩和合理調(diào)整，當(dāng)混凝土進入鋼筋籠低端1—2m時，要合理進行導(dǎo)管提升，注意提速的平穩(wěn)，防止混凝土料沖擊過大致使鋼筋籠發(fā)生位移或?qū)Ч茔^帶到鋼筋籠導(dǎo)致其脫離位置。

4.結(jié)束語

當(dāng)前，水利工程項目中對于咬合灌注樁的應(yīng)用已經(jīng)極為廣泛，同時也在施工當(dāng)中不斷進行調(diào)整和改進，但必須要注意的是，咬合灌注樁施工技術(shù)需要結(jié)合工程實際情況和標(biāo)準(zhǔn)要求進行合理的調(diào)整，要能夠充分發(fā)揮出其優(yōu)勢，從其各個施工環(huán)節(jié)入手進行逐步的強化和質(zhì)量控制，保證每一步施工步驟的質(zhì)量監(jiān)控，保證其施工的質(zhì)量，進而實現(xiàn)水利工程施工質(zhì)量的提升。