長螺旋鉆孔壓灌樁施工要點(diǎn)及質(zhì)量控制

張曉康

陜西建工安裝集團(tuán)有限公司，陜西 寶雞 721000

1 工程概況

漢中市某工業(yè)廠房建筑高度為23.3m，建筑面積為6205.18m2，建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)《巖土工程勘察報告》工程地形地貌屬于漢江左岸Ⅰ級階地，有較厚軟弱土層分布，且穩(wěn)定水位埋深4.50～6.00m，水位較高。場區(qū)場地水和土對混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性。該工程采用長螺旋鉆孔壓灌樁基礎(chǔ)，樁徑為600mm，樁身有效長度為14m，單樁豎向承載力特征值（計(jì)算值）為1520kN。樁端持力層選用6卵石或7砂礫，樁入持力層深度不小于1倍樁徑。

2 施工要點(diǎn)

2.1 施工前準(zhǔn)備

（1）施工鉆機(jī)設(shè)備及原材料準(zhǔn)備。長螺旋鉆孔壓灌樁作業(yè)設(shè)備均屬于大型專用設(shè)備，移動起來比較困難，因此所有樁基施工設(shè)備進(jìn)場時，直接被運(yùn)至作業(yè)面組裝調(diào)試，施工期間在作業(yè)面停放，工程驗(yàn)收后，撤離現(xiàn)場，不占用場地，樁基施工機(jī)械不設(shè)專門停放區(qū)。為方便設(shè)備移動和材料運(yùn)輸，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況修建臨時道路。（2）施工作業(yè)場地準(zhǔn)備。長螺旋鉆孔壓灌樁混凝土充盈系數(shù)不得小于1.0，施工時注意控制最后一次灌注量，實(shí)際超灌高度不應(yīng)小于800mm。對作業(yè)場所實(shí)施整平作業(yè)，在比設(shè)計(jì)樁頂部標(biāo)準(zhǔn)高度高出800～1000mm的狀況下作業(yè)，留出樁基進(jìn)入作業(yè)場地的道路，寬度約為9～10m，需要充分進(jìn)行碾壓。（3）試驗(yàn)樁準(zhǔn)備。工程樁施工前采用靜載試驗(yàn)方法先進(jìn)行豎向承載力檢驗(yàn)，在場地內(nèi)選取2組試驗(yàn)樁試樁。試樁應(yīng)加載至破壞，以便準(zhǔn)確確定單樁承載力。檢測方法采用單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)，加載進(jìn)行單樁豎向抗壓靜荷載試驗(yàn)前、后，均應(yīng)采用低應(yīng)變檢測樁身完整性。

2.2 樁位測量放樣

根據(jù)建設(shè)單位提供的測量控制點(diǎn)和《樁位平面布置圖》，采用全站儀施測。測量放線的精度要求：群樁樁位放線的允許偏差應(yīng)為20mm，單排樁樁位放線的允許偏差應(yīng)為10mm。施放的樁位點(diǎn)，用φ14mm鋼筋打孔填白灰灌實(shí)，并用φ8mm鋼筋打入地下做記號的方式布設(shè)。樁位點(diǎn)布設(shè)完畢之后通過自身檢查、監(jiān)理人員檢驗(yàn)、建設(shè)企業(yè)查驗(yàn)之后進(jìn)行記錄，再次核查未發(fā)現(xiàn)異常的情況下便可施工，應(yīng)隨時測放樁位，一次測放個數(shù)不宜太多。測量完畢后，由測量人員第一時間提交測量放樣說明文件。

2.3 鉆孔至設(shè)計(jì)深度

鉆機(jī)就位后需平整穩(wěn)固，并對鉆桿進(jìn)行垂直度測量，垂直度誤差不大于0.5%。根據(jù)現(xiàn)場所引好的高程控制點(diǎn)對每孔進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)高實(shí)測，在鉆桿上做出深度控制標(biāo)志，準(zhǔn)確控制鉆孔深度，方便在施工中進(jìn)行觀測、記錄。根據(jù)實(shí)測值計(jì)算孔深，并告知鉆機(jī)機(jī)長。工作過程中，機(jī)械要避免發(fā)生傾斜、位移。鉆孔工序按相應(yīng)規(guī)范及設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行施工。設(shè)備安裝時，應(yīng)做到鉆架平穩(wěn)、鉆盤水平、鉆桿垂直，錐尖、樁位點(diǎn)在一垂直線上并用吊錘進(jìn)行吊正，經(jīng)機(jī)長、技術(shù)員及甲方監(jiān)理校正點(diǎn)位驗(yàn)收合格后，方可開鉆。開鉆后應(yīng)先慢后快并保持勻速鉆入。在成孔過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應(yīng)放慢進(jìn)尺，否則較易導(dǎo)致樁孔偏斜、移位。鉆進(jìn)過程中，要隨時注意孔內(nèi)地層的變化，發(fā)現(xiàn)孔洞、墓穴、防空洞、古井等問題或與勘察報告出入較大時，應(yīng)及時與工程技術(shù)人員、設(shè)計(jì)部門及建設(shè)單位聯(lián)系，研究處理方案，制訂措施，以滿足設(shè)計(jì)孔徑孔深的要求。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)認(rèn)真填寫鉆孔記錄表。

2.4 鋼筋籠的制作

長螺旋鉆孔壓灌樁鋼筋籠的制作應(yīng)嚴(yán)格控制其施工質(zhì)量。制作時，焊接部位必須除去鐵銹、浮渣、油污、泥土，鋼筋必須調(diào)直。焊條規(guī)格、品種要滿足規(guī)范要求，焊縫要平整，飽滿，不能夾渣。主筋、螺旋筋、加強(qiáng)筋均應(yīng)焊接牢固。為保證焊接質(zhì)量，鋼筋籠在施工現(xiàn)場制作，焊接時同一截面上鋼筋的接頭面積不大于總面積的50%，鋼筋接頭之間的距離應(yīng)不小于35d，主筋之間搭接長度不小于10d，加強(qiáng)箍筋的焊接不小于10d。

保證鋼筋籠保護(hù)層厚度不小于5cm，保護(hù)層的控制采用φ8mm的盤條制作成規(guī)格為10cm×5cm的船形樁徑卡，焊接在主筋上，每4m焊接一組，每組組成一個圓形截面，同一截面上焊接3個，以確保鋼筋籠居中。

箍筋與主筋焊接牢固，鋼筋籠吊點(diǎn)處、繞筋與主筋的每個接點(diǎn)應(yīng)點(diǎn)焊牢固，避免吊裝安裝時開焊。運(yùn)輸及安裝過程中，應(yīng)加副桿，防止鋼筋籠變形變折，起吊點(diǎn)位置設(shè)置在籠兩端的1/4處，以防止鋼筋籠起吊變形過大，吊放鋼筋籠時對準(zhǔn)孔中心垂直入孔。鋼筋籠的制作允許偏差應(yīng)符合以下要求：主筋間距±10mm，箍筋、螺旋筋間距±20mm，鋼筋籠直徑±10mm，鋼筋籠長度±50mm。

2.5 混凝土灌注

根據(jù)每根樁的樁長，螺旋鉆機(jī)清孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后停止鉆進(jìn)，混凝土進(jìn)廠，檢查混凝土坍落度。一切準(zhǔn)備工作就緒后，開始灌注，首次灌注應(yīng)先用水和水泥砂漿潤滑泵管，然后進(jìn)行混凝土壓灌。在混凝土灌滿鉆桿芯管之后向上提升鉆頭，禁止先提升鉆頭后進(jìn)行泵送的問題發(fā)生，避免產(chǎn)生夾渣與縮徑現(xiàn)象，提樁的速率約為2～3/min，并且需要確保鉆桿中的混凝土高度比鉆桿底出料面高。使用泵運(yùn)送混凝土的過程應(yīng)連貫實(shí)施，防止因后臺物料供給不及時而暫定關(guān)停機(jī)器的問題發(fā)生。澆灌成樁之后，以成孔鉆出的黏性土將頂部封住，以對樁頭進(jìn)行妥當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。施工過程中每根樁所投入物料的數(shù)量不可比設(shè)計(jì)灌注量小，并且澆灌混凝土充盈系數(shù)應(yīng)在1.0以上。詳細(xì)記錄澆灌量、孔深、樁號、樁長等情況。在作業(yè)期間若碰到異常狀況，應(yīng)及時制訂解決方案，且上報監(jiān)理方審批。

2.6 吊放鋼筋籠成樁

鋼筋籠下部加工牽引點(diǎn)，牽引點(diǎn)應(yīng)穩(wěn)定，確保振動桿全面發(fā)力，起吊時確保鋼筋籠垂直，以比較慢的速度把鋼筋籠插進(jìn)孔中，前期依托自身重量向下沉降，后期使用振動錘，依托振動產(chǎn)生的力量把鋼筋籠插入孔中，使用水準(zhǔn)儀抄平對鋼筋籠的頂部標(biāo)高進(jìn)行管控，然后將振動錘與振動桿拔出，上拔時速度不宜過快?；炷翝补嗟皆O(shè)計(jì)樁頂以上0.8～1.0m，清除樁頭渣土以保證新鮮混凝土面層。

3 施工中易出現(xiàn)的問題及控制措施

3.1 樁身混凝土強(qiáng)度不足

長螺旋鉆孔壓灌樁在施工過程中會存在混凝土原料配合比有偏差、冬季施工等因素，從而導(dǎo)致樁身混凝土強(qiáng)度不足。

控制措施：（1）粉煤灰選用要經(jīng)過配合比試驗(yàn)確定，粉煤灰宜選用Ⅰ級或Ⅱ級粉煤灰，質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596—2017）的規(guī)定；（2）砂應(yīng)選用中砂，含泥量不應(yīng)大于3%；（3）石子宜選用質(zhì)地堅(jiān)硬的卵石或碎石，最大粒徑不宜大于30mm，含泥量不應(yīng)大于2%；（4）冬季施工應(yīng)待齡期或累計(jì)溫度達(dá)600℃后，方可進(jìn)行靜荷載試驗(yàn)。

3.2 樁身縮頸現(xiàn)象

通過小應(yīng)變檢測完發(fā)現(xiàn)個別樁身4m處存在縮頸現(xiàn)象，通過地勘報告該標(biāo)高處為地下水位線，且為砂層提鉆時易造成塌孔。

控制措施：混凝土壓灌過程中，應(yīng)保持鉆具排氣孔暢通，鉆桿提升速度應(yīng)與混凝土泵送量相匹配。嚴(yán)格控制提鉆速率，灌注深度為5～14m時，鉆桿提鉆速度為2檔（2.5m/min），并且必須保證鉆桿內(nèi)混凝土的液面高于鉆桿底出料面，樁頂至少超灌800mm。

3.3 樁頭夾泥

樁頭夾泥、浮漿太厚、氣泡等，一般是現(xiàn)場操作不當(dāng)造成的。

控制措施：（1）樁頭部位混凝土采取二次回灌的措施，二次回灌前，清理附著在鉆頭及樁身周邊的泥土；（2）樁頭部位澆筑時溢出的混凝土嚴(yán)禁再次流入孔內(nèi)，溢出的部分及時清理；（3）按規(guī)定要求進(jìn)行樁頭部分混凝土的振搗，確保振搗質(zhì)量。

3.4 鋼筋籠無法沉入

鋼筋籠無法沉入主要因操作不當(dāng)或混凝土的配合比不合適等造成。

控制措施：（1）吊放鋼筋籠時保證垂直度和對位的準(zhǔn)確，振動桿垂直度偏差小于1%，防止振動桿掛籠；（2）混凝土灌注完畢后應(yīng)及時吊放鋼筋籠，防止混凝土初凝形成硬塊造成堵管；（3）改善混凝土的配合比，保證粗骨料的級配和粒徑滿足要求。

3.5 鋼筋籠變形

鋼筋籠在吊放過程中，會產(chǎn)生一定的變形。

控制措施：（1）鋼筋籠焊接時，箍筋與主筋要按規(guī)范10d焊接滿焊，繞筋采用點(diǎn)焊，焊點(diǎn)要牢固，確保在安裝過程中不會脫焊變形；（2）運(yùn)輸、安放過程中，輕起輕放，起吊點(diǎn)為籠頂以下4m第二個箍筋處，起吊時由裝載機(jī)配合一次起吊完成，防止扭轉(zhuǎn)、彎曲；（3）鋼筋籠對接時應(yīng)保持在同一鉛垂線上，垂直偏差小于1%；（4）安放鋼筋籠應(yīng)對準(zhǔn)孔位中心，避免鋼筋籠碰撞孔壁后傾斜引起變形。

4 結(jié)束語

文章對長螺旋鉆孔壓灌樁進(jìn)行了詳細(xì)介紹，從施工要點(diǎn)和施工中易出現(xiàn)的問題及控制措施兩方面入手進(jìn)行了深入研究。工程技術(shù)人員應(yīng)對長螺旋鉆孔壓灌樁有更為清晰的認(rèn)識，按照施工要求做好施工前準(zhǔn)備工作，在施工階段中，掌握每個關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工，在施工完成后，根據(jù)國家規(guī)定進(jìn)行質(zhì)量檢查，進(jìn)一步提高長螺旋鉆孔壓灌樁施工質(zhì)量。