鐵路站房工程鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)研究

摘要：結(jié)合鐵路柳州站站房擴(kuò)建基礎(chǔ)工程施工項目，從施工流程、施工準(zhǔn)備、鋼護(hù)筒制作和埋設(shè)、泥漿制備、鉆孔作業(yè)、檢孔和清孔、鋼筋籠制作和安裝、澆筑混凝土等方面，詳細(xì)闡述了鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點。按照本文所述施工技術(shù)，對該基礎(chǔ)工程進(jìn)行鉆孔灌注樁施工，在施工質(zhì)量、安全、工期等方面均取得了預(yù)期的良好效果。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；泥漿制備；鋼護(hù)筒制作

0" "引言

在使用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔過程中，如果未能嚴(yán)格掌握施工工序，則無法保證樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。本文結(jié)合鐵路柳州站站房擴(kuò)建基礎(chǔ)工程施工項目，從施工流程、施工準(zhǔn)備、鋼護(hù)筒制作和埋設(shè)、泥漿制備、鉆孔作業(yè)、檢孔和清孔、鋼筋籠制作和安裝、澆筑混凝土等方面，詳細(xì)闡述了鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點。

1" "工程概況

鐵路柳州站站房擴(kuò)建工程項目位于柳江侵蝕河谷，該施工區(qū)域的地勢比較平緩，其地質(zhì)為軟弱土層，地下水豐富、水位偏高。為了提高該工程項目的基礎(chǔ)承載能力，根據(jù)設(shè)計圖紙，其樁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，其樁徑包括?250cm、?210cm、?180cm、?150cm、?125cm、?100cm等6種規(guī)格。

2" "鉆孔灌注樁施工技術(shù)

2.1" "施工流程

鉆孔灌注樁主要施工流程是：首先，使用旋挖鉆機(jī)成孔，為了防止塌孔，成孔時采用泥漿保護(hù)孔壁；其次，通過二次循環(huán)注漿方式清理孔內(nèi)雜物；再次，使用起重機(jī)將預(yù)制的鋼筋籠緩慢落放到樁孔內(nèi)，并采用焊接方式進(jìn)行鋼筋籠搭接；最后，向樁孔內(nèi)澆筑混凝土成樁。鋼筋籠在施工現(xiàn)場加工成型，樁孔內(nèi)澆筑的混凝土統(tǒng)一制備，由混凝土攪拌車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行澆筑。該站房擴(kuò)建工程鉆孔灌注樁施工流程如圖1所示。

2.2" "施工準(zhǔn)備

2.2.1" "平整場地道路

按照設(shè)計圖紙?zhí)峁┑臉俄敇?biāo)高、地面高程，施工人員對施工場地進(jìn)行平整處理，修筑施工臨時便道。然后有序組織施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)場。施工現(xiàn)場的空間應(yīng)該足夠擺放施工機(jī)械設(shè)備，并留有布設(shè)泥漿池和沉淀池的位置。在軟弱地基上鉆孔過程中，應(yīng)該先對地基進(jìn)行加固處理，避免鉆機(jī)在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)傾覆事故。

2.2.2" "樁位測量放線

測量人員對樁位進(jìn)行精準(zhǔn)的測量和放線，保證樁位的誤差控制在5mm以內(nèi)。樁位經(jīng)測量放線定位以后，使用鋼筋插入樁位的中心點，在鋼筋周圍撒布白灰作為標(biāo)記，便于識別，防止現(xiàn)場施工設(shè)備和人員損壞這些標(biāo)記。

2.2.3" "樁位超前鉆探

樁位確定以后，施工人員需進(jìn)行地質(zhì)鉆探，鉆探的深度可以參照設(shè)計圖紙來確定。

2.3" "鋼護(hù)筒制作和埋設(shè)

使用厚度為6mm的鋼板在施工現(xiàn)場加工制作鋼護(hù)筒。鋼護(hù)筒的內(nèi)徑比樁徑大出20～30cm，其長度應(yīng)根據(jù)樁位所在位置的水文地質(zhì)條件進(jìn)行確定。施工單位根據(jù)施工圖紙和施工現(xiàn)場情況，將鋼護(hù)筒的長度確定為2m。

在埋設(shè)鋼護(hù)筒之前，采用十字交叉法在樁位中心標(biāo)記外側(cè)設(shè)置4個保護(hù)樁，以做好樁位中心標(biāo)記的保護(hù)工作。然后將鋼護(hù)筒移動至樁位，使鋼護(hù)筒中心線與樁位中心線重合。在鋼護(hù)筒埋設(shè)的過程中，施工人員必須充分考慮水文地質(zhì)條件帶來的影響。該項目的地表為低液限黏性土，區(qū)域內(nèi)地下水的水位相對比較高。在埋設(shè)鋼護(hù)筒時，其頂部標(biāo)高應(yīng)高于地下水水位1.5m，且高于地表30cm。鋼護(hù)筒周圍回填黏性土，分層回填并分層夯實。

嚴(yán)格控制鋼護(hù)筒的埋設(shè)質(zhì)量，使其埋設(shè)符合設(shè)計圖紙的要求，確保鉆孔過程中不會出現(xiàn)塌孔事故。鋼護(hù)筒完成埋設(shè)后，其平面位置偏差不得超過5cm，其傾斜度偏差必須控制在1%以內(nèi)。

2.4" "泥漿制備

在施工現(xiàn)場開挖泥漿池和沉淀池，準(zhǔn)備充足的黏性土和膨潤土，泥漿的配合比可結(jié)合地層變化進(jìn)行合理調(diào)整。在正式進(jìn)行鉆孔施工之前，準(zhǔn)備充足的泥漿，在鉆進(jìn)過程中應(yīng)源源不斷的供應(yīng)泥漿，保持樁內(nèi)的泥漿始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2.5" "鉆孔作業(yè)

2.5.1" "樁位復(fù)測和鉆機(jī)定位

將鉆機(jī)在安裝了鋼護(hù)筒的樁位處就位對中，并對樁位進(jìn)行復(fù)測。在鉆機(jī)就位過程中，需保持地面平整，確保地面在鉆進(jìn)過程中不會出現(xiàn)失穩(wěn)或是沉陷現(xiàn)象。鉆機(jī)定位必須精準(zhǔn)，且機(jī)身應(yīng)該足夠牢固，鉆桿的中心線與護(hù)筒的中心線需保持在同一條中垂線上。鉆機(jī)定位以后，使用自動控制系統(tǒng)對鉆機(jī)的垂直度進(jìn)行調(diào)整。

2.5.2" "鉆進(jìn)成孔

在鉆機(jī)定位、樁位復(fù)核無誤、各項準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備就緒以后，正式進(jìn)行鉆進(jìn)成孔作業(yè)。鉆進(jìn)之前，施工人員應(yīng)檢查鉆頭的保徑裝置，了解鉆頭的磨損狀況。施工過程中應(yīng)更換磨損嚴(yán)重的鉆頭；結(jié)合土層的實際狀況確定鉆頭的形狀、規(guī)格和角度。

在成孔過程中，施工人員應(yīng)實時檢測施工技術(shù)參數(shù)，并設(shè)置專職人員對施工過程中的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄。這些技術(shù)參數(shù)包括鉆進(jìn)速度、地質(zhì)狀況、障礙物、鉆頭磨損狀況等，記錄的數(shù)據(jù)必須完整、清晰。

2.5.3" "鉆孔注意事項

在鉆孔施工過程中，出現(xiàn)塌孔、鉆孔角度傾斜、卡鉆、掉鉆、縮孔等事故的可能性比較大。面對這種現(xiàn)象，為保證成孔質(zhì)量符合設(shè)計及規(guī)范要求，應(yīng)該采取以下措施：在護(hù)筒埋設(shè)過程中，盡可能埋設(shè)深一點，護(hù)筒周圍作密封處理，避免出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，若出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，會導(dǎo)致出現(xiàn)坍孔事故。在提升鉆頭或是落放鋼筋籠過程中，必須保持垂直狀態(tài)，不得與孔壁發(fā)生碰撞。

當(dāng)鉆進(jìn)至松軟砂層時，應(yīng)該合理掌握鉆進(jìn)速度，換用高性能泥漿進(jìn)行護(hù)壁。若樁孔內(nèi)的水位降低，則可以適當(dāng)?shù)脑黾铀^，并保證水頭的穩(wěn)定性。在鉆孔過程中，若遇到孤石或是軟硬不均勻地層時，需結(jié)合實際清況對鉆孔的速度進(jìn)行調(diào)整，保證鉆頭鉆進(jìn)過程中受力均勻，確保鉆頭不出現(xiàn)偏斜現(xiàn)象。面對土質(zhì)軟硬不均勻的地層時，如若鉆進(jìn)速度過快，會導(dǎo)致鉆頭卡死在孔壁上，因此必須嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度。一旦出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象，則有很大的現(xiàn)象會導(dǎo)致出現(xiàn)掉鉆事故。面對這種情形不得強(qiáng)行提鉆，可以反復(fù)輕提。若不能夠提動，可使用小型沖擊鉆將其周圍的鉆渣松動后，再次提鉆。

2.6" "檢孔和清孔

完成鉆孔作業(yè)后，使用檢孔器對成孔質(zhì)量進(jìn)行檢查。樁孔深度檢查合格以后，施工人員開始拆卸鉆機(jī)，并對其零部件進(jìn)行清洗，同時進(jìn)行清孔作業(yè)。清孔作業(yè)的目的是為了保證孔底沉渣的厚度、泥漿的密度、泥漿內(nèi)的鉆渣量滿足設(shè)計及規(guī)范要求。樁孔允許偏差如表1所示。

2.7" "鋼筋籠制作和安裝

2.7.1" "鋼筋籠制作

對于樁體長度比較短的樁體，其鋼筋籠可以整體進(jìn)行加工，一次性吊裝就位即可；對于樁體長度比較長的樁體，應(yīng)該分段進(jìn)行制作，每段的長度不得低于12m，盡可能降低施工人員的工作量。

2.7.2" "鋼筋籠吊裝

當(dāng)鋼筋籠加工制作完成以后，使用起重機(jī)進(jìn)行吊裝作業(yè)。為了保證鋼筋籠在吊裝過程中不會出現(xiàn)變形現(xiàn)象，在吊裝長鋼筋籠之前，在其內(nèi)側(cè)設(shè)置兩根木桿組成的十字撐或安裝三角支撐，以提高長鋼筋籠的剛度。

采用兩點吊裝作業(yè)時，第一個吊點應(yīng)該設(shè)置在鋼筋籠的下側(cè)，第二個吊點應(yīng)該設(shè)置在鋼筋籠中心點以上三分之一部位。吊裝時先起吊第一個吊點，然后提升第二個吊點。當(dāng)鋼筋籠完全脫離地面以后，暫停起吊第一個吊點，提升第二個吊點。在第二個吊點緩慢提升的情況下，緩慢放松第一個吊點，當(dāng)鋼筋籠與地面保持垂直狀態(tài)后停止起吊。施工人員將第一個吊點拆除，檢查鋼筋籠是否平直，如發(fā)現(xiàn)鋼筋籠彎曲，則需要作校直處理。

將鋼筋籠置入孔口后，將其扶正并緩慢放至孔底。放置過程中，確保鋼筋籠不與孔壁發(fā)生碰撞。在鋼筋籠在鉆孔內(nèi)放置過程中，逐個將支撐拆除。當(dāng)鋼筋籠第二個吊點達(dá)到孔口時，將木棍放在加強(qiáng)筋下側(cè)，以便將鋼筋籠臨時落放至孔口。將吊鉤移動至鋼筋籠的上側(cè)，將臨時支撐拆除，緩慢落放鋼筋籠，直至設(shè)計標(biāo)高。

2.7.3" "鋼筋籠加工和吊裝質(zhì)量要求

鋼筋籠的加工與吊裝的質(zhì)量要求為：主筋間距偏差控制在±10mm以內(nèi)，箍筋間距偏差控制在±20mm以內(nèi)，骨架外徑偏差控制在±10mm以內(nèi)，鋼筋籠的傾斜度偏差控制在±0.5%以內(nèi)。鉆孔灌注樁鋼筋籠允許偏差如表2所示。

2.8" "澆筑混凝土

2.8.1" "導(dǎo)管技術(shù)要求

導(dǎo)管選用?25或?30鋼管制作，每節(jié)導(dǎo)管的長度控制在2～3m之間。導(dǎo)管的內(nèi)壁需保持光滑、平順，接口部位需保持密封性。導(dǎo)管的直徑應(yīng)與混凝土的澆筑速度保持協(xié)調(diào)。在正式使用之前，需要對導(dǎo)管的水密性、承壓性能、接頭的抗拔性能進(jìn)行檢測。

2.8.2" "檢查樁底沉渣厚度

在澆筑混凝土之前，施工人員應(yīng)該對樁底的沉渣厚度進(jìn)行檢查，保證樁底的沉渣厚度符合設(shè)計及規(guī)范要求。如設(shè)計圖紙無特別要求時，灌注樁底的沉渣厚度不得超過5cm，摩擦樁底部的沉渣厚度不得超過20cm。樁底的沉渣厚度檢查不合格時，需要進(jìn)行二次清孔。

2.8.3" "澆筑封底混凝土

在澆筑封底混凝土之前，應(yīng)該在孔四周設(shè)置擋水坎與泥漿引流溝槽，啟動抽漿設(shè)備，保證泥漿不會向外溢出。澆筑混凝土過程中，施工人員應(yīng)該嚴(yán)格掌握封底混凝土的澆筑量，導(dǎo)管埋設(shè)在混凝土中的深度不得少于1m，且不得超過3m?；炷翝仓r應(yīng)具備一定的沖擊力，保證泥漿能夠沿著導(dǎo)管排出。較大的沖擊力可以保證樁底的沉渣被沖走，其對于控制樁底的沉渣厚度具有重要意義。

2.8.4" "澆筑樁體混凝土

澆筑樁體的混凝土使用混凝土攪拌車運輸至施工現(xiàn)場，通過導(dǎo)管進(jìn)行澆筑。在澆筑混凝土過程中，需保持混凝土澆筑作業(yè)的連續(xù)性，不得出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。在澆筑混凝土?xí)r，需保證混凝土不會從漏斗中溢出，施工人員應(yīng)該密切的觀察導(dǎo)管內(nèi)混凝土下降的速度及樁孔內(nèi)水位的變化狀況，及時測量孔孔內(nèi)混凝土的頂部標(biāo)高，有序提升和拆除導(dǎo)管。通常情況下，導(dǎo)管埋設(shè)在混凝土中的深度保持在2～4m之間即可。在澆筑過程中，如導(dǎo)管內(nèi)的混凝土不滿且含有空氣時，應(yīng)減緩混凝土澆筑速度，嚴(yán)禁灌注速度過快，避免在導(dǎo)管中形成高壓氣囊和漏水現(xiàn)象。

3" "結(jié)束語

本文以鐵路柳州站站房擴(kuò)建工程樁基施工項目作為研究對象，對軟基地質(zhì)條件下的旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)展開全面、深入的研究，并將研究成果應(yīng)用于該樁基施工項目，實現(xiàn)了提高施工質(zhì)量、保證施工安全、降低施工成本、縮短施工工期的目的。

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