沖擊成孔混凝土灌注樁施工技術(shù)

李萬輝

(廣州現(xiàn)代信息工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 510545)

沖擊成孔混凝土灌注樁施工技術(shù)

李萬輝

(廣州現(xiàn)代信息工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 510545)

沖擊成孔灌注樁是樁基礎(chǔ)施工中常見的一種成樁技術(shù)，它對于地質(zhì)條件要求不高，適應(yīng)各種類型的土質(zhì)條件，機(jī)械設(shè)備簡單、對場地要求低；對于一個(gè)建筑工程項(xiàng)目來說，熟悉沖擊成孔灌注樁的施工工藝，是非常重要也是非常必要的一項(xiàng)工作；結(jié)合規(guī)范規(guī)定通過具體的施工技術(shù)介紹沖孔灌注樁施工流程、沖擊成孔、水下混凝土、鋼筋籠制備、質(zhì)量控制等的技術(shù)要領(lǐng)。

沖擊成孔；灌注樁；水下混凝土；質(zhì)量控制

0引言

所謂的沖擊鉆孔灌注樁利用的是鉆機(jī)的鉆頭在動(dòng)力勢能的作用下沖擊成孔，并再水下進(jìn)行鋼筋混凝土樁體澆灌的一種樁基礎(chǔ)。沖擊鉆機(jī)是利用鉆頭在自由墜落時(shí)產(chǎn)生動(dòng)能的沖擊作用，對巖土進(jìn)行擠壓后進(jìn)行鉆進(jìn)的一種機(jī)械設(shè)備，鉆頭是借助卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩來提升的。鉆頭是由高強(qiáng)度的鑄鋼制造，在進(jìn)行沖擊作業(yè)的時(shí)候，利用鉆機(jī)的反復(fù)沖擊作用，成孔成樁，根據(jù)土層情況適合調(diào)節(jié)沖程與頻率，打碎渣石并并利用泥漿的循環(huán)或者是通過泥掏渣筒掏渣把碎渣清理出孔；將上述的施工過程不斷地重復(fù)操作，直到孔低標(biāo)高到底設(shè)計(jì)要求值。

1. 擊鉆機(jī)的特點(diǎn)

在樁基礎(chǔ)工程施工中，會(huì)遇到不同的鉆機(jī)，我們將這里所講的沖擊鉆與其它型式的鉆機(jī)進(jìn)行比較后得出以下不同點(diǎn)：

（1）沖擊鉆沖擊巖石時(shí)靠的是自由落體產(chǎn)生的重力勢能。一般來說做頭的質(zhì)量非常大，沖擊的速度也非常的高，沖擊產(chǎn)生的力度較大，即使是較硬的巖石也能夠被其破碎。

（2）與回轉(zhuǎn)鉆機(jī)比較，沖擊鉆機(jī)是利用鉆頭在自由墜落時(shí)產(chǎn)生動(dòng)能的沖擊作用，對巖土進(jìn)行擠壓后進(jìn)行鉆進(jìn)的。所以，利用沖擊鉆機(jī)鉆成的的孔非常的穩(wěn)固，塌孔的概率被降低，孔內(nèi)泥漿也會(huì)非常的干凈，達(dá)標(biāo)率高；與沖抓鉆機(jī)比較，沖擊鉆機(jī)對護(hù)筒與機(jī)械的數(shù)量要求不多；

（3）沖擊鉆機(jī)的構(gòu)成主要是由高輕度鋼絲纜繩、大功率的卷揚(yáng)機(jī)、鉆錐、機(jī)具剛架。它不僅僅是構(gòu)造輕便、能夠方便的移動(dòng)，而且就位也比較的方便、操縱起來也是非常的簡單，對場地沒有過高的要求；

2. 要施工工藝流程

2.1 安裝鉆機(jī)

鉆機(jī)上的鋼絲繩必須要對中樁心，將鉆機(jī)定位，鉆機(jī)的底座調(diào)節(jié)平整，做到穩(wěn)定而牢固，確保施工過程機(jī)具無位移的情況出現(xiàn)，從而保證鉆孔質(zhì)量與安全。在設(shè)置鉆機(jī)的位置時(shí)，要依照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的尺寸，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)中樁基的數(shù)量與樁基的平面位置圖來確定其布置情況。位于鉆機(jī)附近的場地要清理干凈，做到清潔、無雜物。

2.2 埋設(shè)護(hù)筒與制備泥漿

依據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況制備泥漿。依據(jù)指標(biāo)為：粘度指標(biāo)(s)、相對密度指標(biāo)、膠體率指標(biāo)(%)、含砂率指標(biāo)(%)、PH值指標(biāo)、失水率指標(biāo)。根據(jù)樁基的數(shù)量與位置建造泥漿池（制漿、沉淀與儲(chǔ)漿）。在施工過程中，碎石與渣土?xí)S著泥漿排入沉淀池內(nèi)，經(jīng)過篩網(wǎng)篩選后將其中的渣土撈出，純凈的泥漿再次進(jìn)入樁孔內(nèi)，循環(huán)利用。廢棄的泥漿要穩(wěn)妥處理，不能對其任意的排放與傾倒，以免破換環(huán)境、影響生態(tài)健康。

2.3 鉆孔施工

在開鉆施工前要向孔內(nèi)灌入一定量的清潔泥漿，依照土質(zhì)情況來決定所制備泥漿的密實(shí)程度。將較小的沖程循環(huán)撞擊造漿。鉆孔時(shí)，要時(shí)刻注意土層的變化，根據(jù)土層的情況采用不同的方式。依據(jù)土層的狀況選擇合適的沖程，一般來說，依據(jù)土層變化選擇合適的沖程：對于比較堅(jiān)硬土層條件來說的話，采取較大的沖程比較合適；對于較松散土一般來說是用中沖程，如果沖程過大的話，就會(huì)對對孔底造成較大的振動(dòng)，造成樁孔的坍孔。

3. 筑水下混凝土施工質(zhì)量控制

當(dāng)澆筑水下混凝土之前，要對相關(guān)的施工人員進(jìn)行資質(zhì)查驗(yàn)，檢查是否符合標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)在選擇了分包商進(jìn)行灌裝施工時(shí)，對于承包商的檢查工作必須到位，對其自身的施工技術(shù)水平與管理能力進(jìn)行考核，確保能夠按照進(jìn)度計(jì)劃完成施工目標(biāo)，不合格絕不使用；在樁基礎(chǔ)施工進(jìn)行前，對圖紙與技術(shù)方法要進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對施工設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行檢查，按照規(guī)范檢驗(yàn)材料的尺寸與質(zhì)量；以上工作做完后就要試成樁，所謂的試成樁就是為了檢驗(yàn)材料、設(shè)、施工工藝與施工技術(shù)等的可靠性，對照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行查驗(yàn)。

3.1 成孔的質(zhì)量控制

第一個(gè)方面是從軸線控制點(diǎn)放測樁位，檢查樁位是否對中，從各個(gè)角度對樁基的平整程度進(jìn)行監(jiān)測，在成孔中對于平整度與垂直度要隨時(shí)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤之后，必須立即調(diào)整；第二個(gè)方面是要精確的確定深入巖土的狀況。結(jié)合鉆具的大小程度，監(jiān)測鉆頭鉆進(jìn)的整個(gè)過程與持力層的反應(yīng)，對照試成樁采集的巖樣作為監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)，再判斷最終的成孔與入巖的狀態(tài)；第三個(gè)方面是必須要按照試成孔的工藝參數(shù)組織鉆孔施工，依照鉆進(jìn)程度中土層狀況，將泥漿的比例關(guān)系進(jìn)行監(jiān)測。

3.2 吊放鋼筋籠時(shí)的質(zhì)量控制

鋼筋籠的制作要分成幾段進(jìn)行，鋼筋的搭接率要達(dá)到60%，對于焊接質(zhì)量要得到保證，鋼筋籠的加工要在完工后就必須進(jìn)行細(xì)致的檢測工作，當(dāng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后就可以放入樁孔，放入樁孔時(shí)要?jiǎng)蛩俨⒈３执怪?，避免對鋼筋籠造成破壞，當(dāng)鋼筋籠到達(dá)規(guī)定位置后，立即將上端焊接于護(hù)筒之上，以便減小混凝土上升產(chǎn)生的頂托力對鋼筋籠產(chǎn)生影響。當(dāng)鋼筋籠完全下入樁孔后，要在此核查有沒錯(cuò)誤，如果一切復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)，就可以開始進(jìn)行澆灌砼的工作。

3.3 進(jìn)行成樁澆灌時(shí)的質(zhì)量控制

在混凝土澆灌施工過程中，要保證混凝土的塌落度在160-200mm，控制好孔內(nèi)導(dǎo)管長度與孔低的距離，按照管內(nèi)混凝土的壓力計(jì)算出混凝土的量，從而選擇合適的料斗，更好的保證首次澆灌后導(dǎo)管底部埋在混凝土中大于1．2m以上直到料斗內(nèi)放滿混凝土后，就要將鐵絲剪斷，把隔水栓深埋底部的混凝土中 這時(shí)，立即進(jìn)行混凝土振搗，保證后續(xù)工作的正常運(yùn)行，再者，在澆筑與振搗的過時(shí)候，檢查導(dǎo)管在混凝土中的埋深，盡量將其控制于37m上下。

3.4 水下混凝土灌注樁施工中孔壁塌陷問題

在施工時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)泥漿有氣泡冒出或者出現(xiàn)塌落的情況，就預(yù)示著孔壁有塌陷的危險(xiǎn)，造成這種情況主要原因有：一方面是鉆頭或掏渣筒撞擊到孔壁；由于在清理鉆孔或出現(xiàn)漏漿時(shí)，沒有迅速補(bǔ)漿，泥漿面較低，孔內(nèi)壓強(qiáng)過低導(dǎo)致坍塌。應(yīng)對孔壁坍塌問題的解決方法: 首先要確定坍塌的位置，塌陷位置上2-3m回填粘土或者沙土混合物，待到回填物沉積后，進(jìn)行沖孔工作；發(fā)現(xiàn)坍塌現(xiàn)象比較嚴(yán)重時(shí)，就要加入一定量的的粘土，直到孔壁穩(wěn)定后再逐漸鉆進(jìn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)底層出現(xiàn)變化后，要把我泥漿的密度，清空施工補(bǔ)漿速度要快。

3.5 鉆孔偏斜問題

成孔過程中可能會(huì)出現(xiàn)有樁孔的偏差，這主要是因?yàn)殂@機(jī)不穩(wěn)定或者鉆桿彎曲較大形成的；此外，還會(huì)由于土層中的土質(zhì)不均勻或者砂石等原因造成樁孔的偏差，針對這個(gè)問題要采取一定的防治措施，要求一旦發(fā)現(xiàn)探頭石，就要回填碎石或者是把鉆機(jī)移向探頭石的一側(cè)，采用較高的沖程對探頭石進(jìn)行撞擊，撞擊破碎后在進(jìn)行鉆孔工作，當(dāng)遇到基巖的時(shí)候，要采取較低的沖程，保持鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度并且要提升鉆動(dòng)的頻率。

3.6 卡管問題

在灌注混凝土的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)無法澆灌的情況，我們稱之為卡管。造成這一現(xiàn)象的原因是多方面的，有可能是隔水栓堵塞導(dǎo)管或者混凝土種粗骨料的粒徑過大，還有機(jī)械故障等原因引起的澆筑不連續(xù)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土堵塞導(dǎo)管等。對于此問題的解決措施為：對于這些問題的防治措施為：檢查隔水栓的直徑與導(dǎo)管直徑是否匹配，確保隔水栓是否能夠正常工作.

4. 語

本文介紹了沖壓成孔灌注樁的施工技術(shù)和施工中常遇到的質(zhì)量安全事故處理辦法，對于樁基礎(chǔ)施工具有很高的指導(dǎo)意義，對設(shè)計(jì)單位與施工單位都有一定的參考價(jià)值，在沖壓成孔樁基礎(chǔ)的施工中，不同于其它的施工工藝工序，由于是在地下部位建造樁體，一旦發(fā)生質(zhì)量事故，處理難度較大，造成的損失和工期的延誤都會(huì)對整個(gè)過程造成不利的影響，要加強(qiáng)施工中的成孔清底工作與鋼筋籠制作安裝工作，在水下混凝土澆筑的流程中必須要嚴(yán)把關(guān)、高要求，只有確保每一個(gè)施工流程的準(zhǔn)確無誤，才能保證整個(gè)沖擊樁的順利完工。

[1]薛梅生.沖擊成孔混凝土灌注樁施工技術(shù)[D].施工技術(shù),2012.(12).5-9.

[2]萬江英.鉆孔灌注樁施工方法的研究與應(yīng)用[D].南昌大學(xué),2014.(5).

[3]姜華.沖擊成孔灌注樁施工質(zhì)量控制探討[J].煙臺職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2014(6).90-92

[4]中國建筑科學(xué)研究院.JGJ94 2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范［S］．北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2008．

TU753.3

A

1007-6344（2015）12-0199-01

李萬輝，1982年4月，女，廣東廣州，單位：廣州現(xiàn)代信息工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，學(xué)歷：大學(xué)本科，內(nèi)蒙古科技大學(xué)，交通工程，職稱：助理講師，研究方向：土木工程