水利工程項(xiàng)目沖孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

郭華明

【摘? 要】沖孔灌注樁具有成樁速度快、樁身質(zhì)量可靠、施工簡便等特點(diǎn)，在水利工程項(xiàng)目中應(yīng)用十分廣泛。論文結(jié)合工程實(shí)例，針對(duì)沖孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致的分析與總結(jié)。實(shí)踐表明，該施工技術(shù)能夠順利解決復(fù)雜地質(zhì)情況下沖孔灌注樁遇到的施工難題，確保沖孔灌注樁的施工質(zhì)量。

【Abstract】Punched cast-in-place piles have the characteristics of fast pile formation， reliable pile quality， and simple construction， and are widely used in water conservancy projects. Based on engineering examples， the paper analyzes and summarizes the key points of the punched cast-in-place pile construction technology in detail. Practice has shown that this construction technology can smoothly solve the construction difficulties encountered by punched cast-in-place piles under complex geological conditions and ensure the construction quality of punched cast-in-place piles.

【關(guān)鍵詞】水利工程;沖孔灌注樁;技術(shù)要點(diǎn)

【Keywords】water conservancy engineering; punched cast-in-place pile; technical key points

【中圖分類號(hào)】TV52? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）03-0181-02

1 工程概況

對(duì)于沙溪流域地質(zhì)情況，四周圍環(huán)山且境內(nèi)山巒疊嶂，流域內(nèi)總地勢呈現(xiàn)出由西北向東南傾斜的狀態(tài)。流域內(nèi)東北方向以低山丘陵與富屯溪作為分界線，而武夷山脈中部則成為沙溪和金溪的分水嶺，其中最高峰隴西山和仙水巖海拔為1620m和1561m。項(xiàng)目流域西臨贛江水系，分水嶺高程為700～1500m的山嶺山脈南延部分，西南部多是中山山地，最高峰雞公崠海拔1390m系沙溪和汀江的分水嶺。玳瑁山脈綿亙于流域的南部和東南緣，形成與九龍江、尤溪的分水嶺，最高峰大豐山1706m。

碧湖堤段位于三明市梅列區(qū)，其中C1標(biāo)段堤線總長為441.8m，其具體樁號(hào)為：BHZ0+000～BHZ0+441.8。

2 沖孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 測量放樣

根據(jù)灌注樁平面布置圖測量放樣，用竹樁作灌注樁中心位置，用十字線引出保護(hù)樁，并做上標(biāo)識(shí)。

2.2 平整場地，整修道路

場地平整要求按照樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高與自然地面高程，采取機(jī)械配合人工的方式來進(jìn)行。鉆孔機(jī)械修筑、混凝土運(yùn)輸、機(jī)械進(jìn)場道路要求按照鉆孔平面來布置。對(duì)于場地面積，要求能夠滿足放置鉆機(jī)、挖設(shè)泥漿池及沉淀池。

2.3 樁位復(fù)核

對(duì)于孔位中心樁，要求按照設(shè)計(jì)圖紙放樣，經(jīng)過復(fù)核沒有問題且經(jīng)過監(jiān)理工程師認(rèn)可以后，要用表格形式傳達(dá)給鉆井班組，對(duì)樁位進(jìn)行有效的保護(hù)。

2.4 護(hù)筒埋設(shè)，泥漿池、沉淀池開挖

護(hù)筒埋置要求樁機(jī)工班按照測定的孔位中心樁，具體程序如下：預(yù)留樁位進(jìn)行護(hù)筒開挖，護(hù)筒高度要求比地面高0.3m左右。護(hù)筒內(nèi)徑要求大于樁徑300mm。護(hù)筒安裝：護(hù)筒固定要求根據(jù)樁位中心樁和護(hù)筒高度，在護(hù)筒外圍進(jìn)行粘土堆填，用小線拉十字并將孔位在護(hù)筒上反映。中心留土挖掉。位置安排在樁軸線5m以外，利用挖掘機(jī)進(jìn)行泥漿池以及沉淀池開挖工作。用泥漿溝將護(hù)筒缺口和泥漿池之間進(jìn)行有效連接。

2.5 樁機(jī)就位

樁機(jī)就位以后，需要把錘頭的尖與孔位中心進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)。具體操作方法是在護(hù)筒刻痕處用小線連成十字，將錘頭中心與小線十字交叉點(diǎn)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。

2.6 沖孔施工方法

利用沖擊鉆進(jìn)行鉆機(jī)施工的過程中，應(yīng)該將鋼絲繩子的放松量進(jìn)行準(zhǔn)確控制，堅(jiān)持勤放少放，盡量避免鋼絲繩放松過多導(dǎo)致沖程減少，也不能放松過少導(dǎo)致沖擊力減少，造成“打空錘”比較容易造成沖擊機(jī)具的損壞。

利用卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行施工操作時(shí)，要求在鋼絲繩上進(jìn)行標(biāo)記并且將沖程控制住。沖擊到底以后要及時(shí)將繩子收起并且將沖擊鉆頭提起，避免沖擊鉆具受到鋼絲繩子纏繞或者卷筒受到反纏。

開孔時(shí)要求將護(hù)筒內(nèi)部加滿泥漿，如果地層較為松散則可以適當(dāng)向孔內(nèi)投入一些粘土和碎石，鉆進(jìn)方式選擇短沖程（不大于1m）、勤沖擊的方法。

對(duì)于較為松散的含砂土層或砂卵石層，可以選擇直接使用撈渣筒對(duì)撈渣進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)的方式。對(duì)于粘土層，安排沖擊鉆進(jìn)沖程在1～2m，避免出現(xiàn)鉆具粘糊、鉆頭泥包的情況。

在淤泥里進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)工作過程中，要求將碎石和粘土投量合理增加，借助短沖程（0.75～1.5m）來一邊沖擊一邊投入，在孔壁中擠入碎石和粘土，將孔壁穩(wěn)定性大大增加。

對(duì)于卵礫石層，在進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)工作過程中要求將投石量盡可能減少，盡量增加粘土投入，通過加強(qiáng)護(hù)壁來避免滲漏問題，將沖程增加到2～2.5m。對(duì)于漂石層，在進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)工作過程中，要求回填的材料是與漂石硬度相近的碎石，為避免出現(xiàn)孔斜或卡鉆情況，建議用長沖程猛沖擊或用長、短沖程交替沖擊。對(duì)于基巖，在進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)時(shí)建議選擇長沖程并將沖擊頻率加快，并將沖擊動(dòng)能有效增加。沖程控制在2.5～3.5m，沖擊頻率設(shè)定在8～12次/min;鉆頭要求不斷地進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，將鉆頭在孔底沖擊位置改變，避免出現(xiàn)孔斜或者梅花形孔底。

每次撈渣以后，或者是因?yàn)槠渌蛐枰Ｒ幌裸@然后接著鉆進(jìn)時(shí)，先進(jìn)行短沖程然后逐漸增加到正常沖程，避免出現(xiàn)卡鉆情況。

對(duì)于沖擊鉆頭來講，由于磨損較快需要經(jīng)常進(jìn)行檢修和補(bǔ)焊。

如果出現(xiàn)孔斜、梅花孔等質(zhì)量事故，需要立即停鉆。對(duì)事故孔深位置進(jìn)行測量，回填需要利用粘土和碎石并回填到事故孔位置以上，選擇小于1m的短程以及10～16次/min的沖擊頻率，對(duì)孔斜進(jìn)行沖擊并重新成孔。

對(duì)于沖擊鉆具，要求起吊能夠平穩(wěn)，盡量避免對(duì)護(hù)筒和孔壁造成沖擊。進(jìn)出孔口時(shí)禁止在孔口附近站人，避免出現(xiàn)鉆具對(duì)人身造成撞擊的問題。停鉆以后，應(yīng)對(duì)孔口進(jìn)行加蓋保護(hù)，同時(shí)禁止將鉆具留在孔內(nèi)。

2.7 清孔

對(duì)于清孔泥漿，要求相對(duì)密度控制在1.1～1.25g/cm3，粘度控制在22～26s，含砂率控制在6%以下。對(duì)于清孔工作，要求選擇泵吸或氣舉反循方法，要求孔底沉渣能夠符合規(guī)定的要求。清孔質(zhì)量要求：孔底沉淀厚度應(yīng)不多于30cm，沉淀厚度用標(biāo)準(zhǔn)測量繩進(jìn)行檢測。用導(dǎo)管作為吸泥泵的吸泥管時(shí)，應(yīng)保持鉆孔內(nèi)的水位高出地下水位1.5～2.0m以防坍孔。清孔后泥漿的指標(biāo)應(yīng)為：相對(duì)密度1.03～1.10g/cm3，粘度17～20Pa·s，含砂率<2%，膠體率>98%?；炷凉嘧⑶埃椎壮猎穸葢?yīng)≤50cm。2.8 安放鋼筋籠

①在進(jìn)行鋼筋籠綁扎工作過程中，要求按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行鋼筋的調(diào)直、切斷、彎曲、綁扎，綁扎完鋼筋籠并成形以后，要求用專用運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸，存放鋼筋籠的場地要求平整不能損壞鋼筋籠。②鋼筋籠加固：加固要從鋼筋吊點(diǎn)處進(jìn)行，對(duì)于鋼筋籠的運(yùn)輸?shù)桨惭b完成，受力最大的部分為吊點(diǎn)處箍筋，這個(gè)位置必須要加固。加固方法是焊接處理頂端箍筋與立筋，為了能夠?qū)⒑附用婕哟?，可以選擇在立筋上綁條焊將箍筋頂住。③對(duì)于保護(hù)層厚度的保證方法：每隔2m在鋼筋籠主筋上進(jìn)行耳環(huán)鋼筋的對(duì)稱點(diǎn)焊處理。④確保鋼筋籠能夠放置到最準(zhǔn)確的位置：在進(jìn)行鋼筋籠放置工作時(shí)必須要對(duì)標(biāo)高進(jìn)行嚴(yán)格控制，具體方法是按照護(hù)筒上口標(biāo)高點(diǎn)，進(jìn)行鋼筋籠頂端高出護(hù)筒頂端的長度推算工作，利用紅漆進(jìn)行劃線控制，利用工字鋼、圓鋼等橫擔(dān)在護(hù)筒上口實(shí)現(xiàn)支撐鋼筋籠的效果。對(duì)中心位置進(jìn)行檢查，合格以后進(jìn)行固定。

2.9 灌注砼

灌注砼控制好砼坍落度（18～22cm）。對(duì)于導(dǎo)管埋深設(shè)置為2m、向孔內(nèi)進(jìn)行封底混凝土注入時(shí)間要求控制在8～10min，時(shí)間一定不能過長。灌注混凝土?xí)r間控制在30min，要求灌注速度控制在5～20m/h。避免鋼筋出現(xiàn)上浮，建議采取以下措施：選擇在橫擔(dān)上加重并增加橫擔(dān)的方法。為了盡可能消除導(dǎo)管上提時(shí)對(duì)鋼筋籠的影響，在導(dǎo)管法蘭連接處跟管壁選擇導(dǎo)向三角鐵的焊接處理。在澆筑混凝土?xí)r要求進(jìn)行導(dǎo)管的隨時(shí)抽拔拆除，必須要確保導(dǎo)管埋入混凝土頂面以下最少2m。灌注混凝土高度要求能夠高于樁頂以上50～100cm，這樣能夠保證樁頂混凝土質(zhì)量。樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高在2m以下的混凝土，在進(jìn)行灌注時(shí)一定要選擇插入式振搗方式，將樁頭混凝土密實(shí)度有效增強(qiáng)。在灌注過程中，導(dǎo)管埋置混凝土深度宜控制在4～6m。樁基混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，每樁試件留3組。

2.10 基坑開挖

為縮短工序間歇時(shí)間，擬用樁基養(yǎng)護(hù)的時(shí)間進(jìn)行基坑開挖。

2.10.1 開挖的施工原則

開挖順序自上而下、由里而外進(jìn)行。涌水基坑在開挖過程中要做好排水或者降水處理。伴隨著開挖的高程逐漸下降，要求及時(shí)測量檢查坡面并避免偏離設(shè)計(jì)開挖線，避免形成高邊坡以后才開始處理。選擇機(jī)械開挖時(shí)要求根據(jù)事先標(biāo)出的范圍線進(jìn)行，避免擾動(dòng)樁基。機(jī)械開挖的范圍控制在樁基軸線外1.4m及保護(hù)層（厚度300mm）之上，樁基上部在砼實(shí)際澆筑高程以上，剩余部分全部采用人工進(jìn)行開挖。

2.10.2 土方開挖工藝

施工方法主要采用PC200挖掘機(jī)挖裝，8t和15t自卸汽車運(yùn)土;對(duì)于無用料（表土、棄土等）要運(yùn)送到監(jiān)理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的渣場進(jìn)行丟棄處理;不能胡亂堆放棄渣，不能造成環(huán)境污染;對(duì)于棄渣場，要求做好擋土、排水溝等設(shè)施，避免出現(xiàn)水土流失情況。現(xiàn)場有用料，要求就近堆存在機(jī)位附近指定場地內(nèi)。

對(duì)于土方開挖工作，完成表層土清理工作以后，根據(jù)規(guī)劃好的作業(yè)面進(jìn)行施工機(jī)械和其他設(shè)施布置。

2.10.3 棄渣

基礎(chǔ)開挖出的渣料用自卸車運(yùn)往業(yè)主指定的棄渣地點(diǎn)，可用于回填的渣料堆放于場地內(nèi)不影響后續(xù)工序施工的位置上。

3 結(jié)語

總而言之，在水利工程中沖孔灌注樁憑借自身優(yōu)勢被廣泛使用，直接對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。因此，需要加強(qiáng)沖孔灌注樁施工的技術(shù)控制，充分保證施工質(zhì)量。

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