卜貴賢,蒿竹鋒

(楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 楊凌712100)

0 前 言

旋挖成孔的施工方法是諸多成孔混凝土灌注樁施工中一個(gè)較為先進(jìn)的方法[1],適應(yīng)性好,施工效率高。旋挖成孔主要通過(guò)料斗提升出渣,孔內(nèi)無(wú)需循環(huán)泥漿浮渣,所以泥漿用量大大降低,減少了泥漿處理的工作量,對(duì)環(huán)保工作也有重要意義。應(yīng)用該方法成孔施工還具有低噪音、低振動(dòng)、扭矩大、成孔速度快、樁底沉渣少、孔壁泥皮薄、而且鉆頭多次上下往返,使孔壁粗糙,增加了樁土之間的咬合,大大提高了樁的摩阻力,樁側(cè)摩阻力發(fā)揮好等突出優(yōu)點(diǎn)。再加上旋挖機(jī)設(shè)備易移動(dòng)易控制定位的特點(diǎn),旋挖鉆孔灌注樁的施工效率是傳統(tǒng)回旋鉆成孔灌注樁的5～10倍。該施工法適用于填土、硬土、粉土、沙性土、沙卵礫石層、軟中硬基巖等地層,在我國(guó)眾多地區(qū)適合施工。旋挖機(jī)成孔方法是利用潛入地層里的筒式鉆頭切削土體,并將切削的土料壓入鉆斗容器內(nèi),然后由鉆桿提升筒式鉆頭到地面卸料,如此循環(huán)完成成孔作業(yè)。在國(guó)外,旋挖鉆機(jī)已有半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程,而我國(guó)近年來(lái)才得以研發(fā)及生產(chǎn),旋挖鉆機(jī)成孔灌注樁的施工方法應(yīng)用起步較晚,在應(yīng)用技術(shù)方面還處在進(jìn)一步探索時(shí)期,還缺乏在一些地質(zhì)地層成樁的實(shí)例經(jīng)驗(yàn),但旋挖機(jī)械的制造與應(yīng)用發(fā)展較快,近幾年在灌注樁的施工中有了廣泛的應(yīng)用[2,3]。

在西荷花園高層住宅樁基施工中,應(yīng)用旋挖鉆機(jī)成孔混凝土灌注樁的施工方法,遵循施工工藝,進(jìn)行質(zhì)量因素分析[4～7],明確質(zhì)量控制要點(diǎn),據(jù)此進(jìn)行嚴(yán)格控制,從而既保證了施工質(zhì)量,又提高了施工效率。

1 工程概況

西荷花園位于西安市何家村,北臨勞衛(wèi)路,西靠太白北路,所處地貌單元為皂河二級(jí)階地,地形基本平坦。12#住宅樓為一32層高層建筑,基礎(chǔ)共設(shè)樁105根,有效樁長(zhǎng)35.0m,樁徑 Φ 600 mm,鋼筋籠Φ 500 mm。樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35,鋼筋籠保護(hù)層厚度50 mm,按設(shè)計(jì),地基挖至-5 m位置后再做混凝土灌注樁。施工工期要求30 d。

12#樓地基土層基本為粉土中砂平層相間交互構(gòu)成,至上而下依次為:①為Q4ml雜填土:褐黃色,土質(zhì)松散,含少量磚瓦塊、灰渣等建筑垃圾,厚5m;②為Q32eol黃土:褐黃色,土質(zhì)均勻。具濕陷性,可塑狀態(tài),厚3 m。③為Q3lel古土壤:淺褐色～褐紅色,土質(zhì)較均勻,含較多鈣質(zhì)粉末,底部鈣質(zhì)結(jié)核富集。可塑狀態(tài),中壓縮性,厚1 m;④Q3lal+pl粉質(zhì)粘土:褐黃色,可塑狀態(tài),中壓縮性,厚1 m;⑤Q3lal+pl中砂:青灰色,含少量礫石,中密～密實(shí),飽和,厚5 m;⑥Q3lal+pl粉質(zhì)粘土:褐黃色～灰黃色,土質(zhì)較均勻,含較多鈣質(zhì)結(jié)核?？伤軤顟B(tài),中壓縮性,厚5 m;⑦Q3lal+pl中砂:灰黃色,含少量礫石。密實(shí),飽和,厚1 m;⑧Q3lal+pl粉質(zhì)粘土:灰黃～褐黃色,土質(zhì)較均勻,可塑狀態(tài),中壓縮性,厚12 m;⑨Q3lal+pl中砂:灰黃色,含少量礫石。密實(shí),飽和,厚2 m;⑩Q3lal+pl粉質(zhì)粘土:灰黃～深灰色,土質(zhì)較均勻,含鈣質(zhì)結(jié)核,可塑狀態(tài),中壓縮性,厚2 m;○11 Q3lal+pl中砂:青灰色,含少量礫石,密實(shí),飽和,厚 2 m;○12Q2al+pl粉質(zhì)粘土:灰黃～褐黃色,土質(zhì)較均勻,含鈣質(zhì)結(jié)核,可塑狀態(tài),中壓縮性,厚12 m。

地下水埋深13.30 m。該區(qū)域地下水水位年升降幅度在1.5 m。地下水屬潛水類型。

2 施工方法及工藝

2.1 施工方法

混凝土灌注樁根據(jù)成孔方法和澆筑方法的不同,通常有長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁、潛水鉆成孔樁、回旋鉆成孔樁、擠壓泥水灌注樁和旋挖灌注樁等類型,相應(yīng)的成孔方法在粉粘土以及砂層地基中都有很好的適用性,在成孔與混凝土澆筑過(guò)程中采用泥漿護(hù)壁,混凝土澆筑一般采用導(dǎo)管法。

西荷花園12#樓地基為粉質(zhì)粘土與中砂交互構(gòu)成,且地下水位相對(duì)較高,粉粘土層在飽和狀態(tài)下呈可塑性與中壓縮性,地下水以上砂層滲透性強(qiáng),處于地下水以下砂層達(dá)飽和時(shí)又會(huì)極易流動(dòng),為防止塌孔,該工程宜采用泥漿固壁成孔,導(dǎo)管法水下澆筑混凝土的方法,前述幾種成孔方法雖均可適用。但是,由于該工程地基作業(yè)場(chǎng)地范圍小,又處在市區(qū),環(huán)境要求高,采用旋挖鉆機(jī)鉆孔,無(wú)需泥漿浮渣出孔,泥漿只起支護(hù)作用,泥漿用量極大減少,可減小漿池占地面積,同時(shí)鉆屑中的泥漿含量相當(dāng)少,污染源大大減少,改善了施工環(huán)境,對(duì)環(huán)境造成的污染減小。因此,從地質(zhì)、環(huán)保要求、工期以及施工的經(jīng)濟(jì)性等方面綜合考慮[2],該工程選用了兩臺(tái)SD10型旋挖鉆成孔,采用泥漿固壁下導(dǎo)管澆筑混凝土的施工方法。

2.2 施工工藝

旋挖鉆機(jī)灌注樁與其它鉆孔灌注樁的施工工藝流程[8,9]相類似,單樁的施工流程是:施工準(zhǔn)備→測(cè)定樁位→鉆機(jī)就位→埋設(shè)護(hù)筒→鉆孔(設(shè)泥漿池制備泥漿、泥漿循環(huán)清渣)→清孔→成孔驗(yàn)收→安放鋼筋骨架→泥漿下灌筑混凝土→樁驗(yàn)收。其工藝要求是:

(1)施工準(zhǔn)備主要是進(jìn)行場(chǎng)地平整和硬化處理,場(chǎng)地平整硬化后,根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖所給樁位坐標(biāo),用全站儀準(zhǔn)確定出樁孔中心位置,并加設(shè)十字護(hù)樁,以便鉆孔過(guò)程中核對(duì)樁位;根據(jù)放樣的樁孔中心位置,將鉆機(jī)就位,調(diào)整鉆機(jī)基座基本水平,鉆桿處于垂直位置,保證鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)樁位中心;

(2)鉆機(jī)就位后,將鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)樁位中心后可開(kāi)始鉆孔,鉆2 m深后,用副卷?yè)P(yáng)機(jī)吊放護(hù)筒,主要利用鉆頭的擠壓方法配合人工調(diào)整,使護(hù)簡(jiǎn)中心與樁位中心重合,經(jīng)過(guò)檢樁確認(rèn)誤差在允許范圍內(nèi)后,將護(hù)筒四周回填并夯實(shí)。護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合,平面允許誤差為5 cm,豎直線傾斜不大于1%。護(hù)筒高出地面30 cm。

(3)泥漿由水、膨潤(rùn)土和GSP泥漿護(hù)壁劑、纖維素等添加劑組成,視不同土層確定泥漿比重、稠度和用量來(lái)配制,造漿后,按設(shè)計(jì)要求測(cè)試泥漿性能指標(biāo),并在鉆孔時(shí)檢查泥漿比重。泥漿是在基坑一角砌筑的制漿池里配制,制漿池容量大小以滿足一個(gè)樁孔的泥漿需要為宜,約為45 m3,鉆孔時(shí)通過(guò)泥漿泵將泥漿從蓄漿池抽出注入樁孔,保持孔內(nèi)壓力,以防塌孔;開(kāi)鉆前,根據(jù)樁長(zhǎng)計(jì)算出所需泥漿用量,準(zhǔn)備足夠數(shù)量的泥漿,保證鉆孔工作的順利進(jìn)行。

(4)鉆孔鉆進(jìn)開(kāi)始時(shí)將泥漿輸進(jìn)樁孔中,鉆進(jìn)過(guò)程中要經(jīng)常注意土層變化,每進(jìn)尺2 m或在土層變化處應(yīng)查看鉆渣,判斷土層地質(zhì)情況,記入鉆孔記錄表,并與地質(zhì)柱狀圖核對(duì)。鉆孔過(guò)程中要保持孔內(nèi)1.5m～2 m的水頭高度,鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行,經(jīng)常對(duì)鉆孔泥漿進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn),泥漿如有損耗、漏失應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。遇土層變化,可適當(dāng)調(diào)整泥漿指標(biāo),特別是穿越砂層時(shí),必需控制好泥漿比重和黏度,以防塌孔發(fā)生。鉆進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常觀察鉆機(jī)上的水平儀是否水平,如有傾斜或位移,及時(shí)調(diào)整。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)高程后,對(duì)成孔的孔位、孔深、孔形、孔徑、垂直度等幾何尺寸進(jìn)行全面檢查,確定滿足設(shè)計(jì)要求后,進(jìn)行下道工序。

(5)采用鉆機(jī)清孔,在到離設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高20 cm～30 cm時(shí)須停鉆10 min,待鉆渣沉淀后再一次鉆到孔底。清孔時(shí)保持孔內(nèi)泥漿液面在地下水位以上1 m～1.5 m,以防塌孔。

(6)成孔驗(yàn)收主要是對(duì)深度孔徑與斜度進(jìn)行測(cè)試。

(7)鋼筋骨架起吊就位安裝是在鉆孔完成,驗(yàn)孔合格后進(jìn)行,制作時(shí)應(yīng)保證各部尺寸及焊接符合規(guī)范要求,安裝時(shí)謹(jǐn)防碰撞孔壁,避免塌孔卡籠事故。

(8)樁混凝土采用泥漿下導(dǎo)管法灌筑,這一環(huán)節(jié)應(yīng)注意導(dǎo)管的提升節(jié)奏與時(shí)間,導(dǎo)管為Φ 250 mm～Φ 300 mm的鋼管,導(dǎo)管使用前要做水密、承壓和接頭抗拉等試驗(yàn),保證導(dǎo)管不漏水。導(dǎo)管內(nèi)壁做到光滑、順直、和無(wú)局部凹凸,各節(jié)導(dǎo)管內(nèi)徑大小一致,偏差不大于±2 mm。導(dǎo)管頂部應(yīng)設(shè)漏斗、儲(chǔ)料斗。儲(chǔ)料斗儲(chǔ)放灌筑首批混凝土必須的儲(chǔ)量,保證導(dǎo)管的埋深不小于1m。

(9)成樁檢測(cè)主要對(duì)混凝土樁承載力進(jìn)行檢測(cè)。

3 質(zhì)量問(wèn)題分析

在混凝土灌注樁施工中常常會(huì)因?yàn)榭孜徊粶?zhǔn),鉆孔偏斜,孔徑縮小,孔壁坍塌,孔深不到位,混凝土內(nèi)發(fā)生泥水夾層而斷樁,鋼筋籠變形和因固定不牢發(fā)生浮籠等問(wèn)題[6,7,10],從而造成廢樁,進(jìn)而影響工期,使投資增加。所有的質(zhì)量問(wèn)題都潛在于各個(gè)工藝環(huán)節(jié)中,既有技術(shù)方面的,也有管理方面的[7]。

西河花園12#樓在試樁作業(yè)中,也發(fā)生了上述類似的一些質(zhì)量問(wèn)題。具體問(wèn)題有:①鉆至各砂層時(shí)都有不同程度的塌孔,其病因主要是飽和砂層無(wú)粘結(jié)膠結(jié)力,易流動(dòng),穩(wěn)定性差,試樁時(shí)試用了黃土泥漿和靜水壓孔兩種方法護(hù)壁,筒內(nèi)水位不高,平衡地層側(cè)壓力強(qiáng)度低,固壁效果不好;鉆頭鉆速過(guò)快,故出現(xiàn)塌方。②出現(xiàn)孔斜現(xiàn)象。主要是地面最初沒(méi)有硬化,在鉆進(jìn)中由于機(jī)械的振動(dòng)而發(fā)生地面不均勻下陷,機(jī)身歪斜所致。③在21 m深處Q3lal+pl粉質(zhì)粘土層中出現(xiàn)了縮徑現(xiàn)象。其病因是壓水自成的泥漿性能欠佳,形成疏松、蜂窩狀厚層泥皮;孔壁軟土流變,提鉆速度過(guò)快。④孔底沉渣過(guò)多,沉積厚度達(dá)8 m之余,其成因主要是采用的黃土成漿或水壓自成泥漿,兩者穩(wěn)定性都較差,出現(xiàn)沉淀,護(hù)壁能力不足,發(fā)生孔壁坍塌,清孔未凈。⑤出現(xiàn)卡籠,其成因是鉆孔偏斜、沉渣與縮徑等所致。

由上述問(wèn)題分析可以看出,這些問(wèn)題的成因是復(fù)雜的,有些是多因素疊合造成的,有些是單一因素引起的,相同問(wèn)題卻有可能出現(xiàn)于幾個(gè)工藝環(huán)節(jié)中。針對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,進(jìn)行質(zhì)量成因分析,明確質(zhì)量控制要點(diǎn),經(jīng)過(guò)嚴(yán)格控制工藝技術(shù)操作,加強(qiáng)工藝管理措施,在隨后工程樁的施工中再?zèng)]有發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題。

4 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備工作中的質(zhì)量控制要點(diǎn)

在相對(duì)疏松的地基中,鉆孔過(guò)程中會(huì)不會(huì)發(fā)生鉆孔偏斜問(wèn)題,關(guān)鍵要看鉆桿是否調(diào)整鉛直,鉆機(jī)是否支實(shí)穩(wěn)固[1]。鉆機(jī)的穩(wěn)固性主要取決于機(jī)位處的地基不發(fā)生任意沉陷。所以,防止鉆孔偏斜的主要途徑就是加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理,開(kāi)鉆前一定要支穩(wěn)、調(diào)平鉆機(jī),并保證立軸的垂直度,同時(shí),鉆進(jìn)過(guò)程中要隨時(shí)觀察、判斷,不斷校核鉆桿垂直度,發(fā)生偏斜時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整[11]。但要強(qiáng)調(diào)的是,對(duì)垂直度的簡(jiǎn)易測(cè)量不能完全反映樁孔的垂直度,況且處于施工進(jìn)度的要求,每個(gè)樁孔不可能在鉆進(jìn)過(guò)程中用測(cè)斜儀頻繁地來(lái)檢測(cè),因此,為保證鉆孔不發(fā)生偏斜,在施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)除應(yīng)按照準(zhǔn)備工作內(nèi)容和要求做好相應(yīng)工作之外,最為關(guān)鍵的是必須做好基面的平整與旋挖機(jī)位處的地面硬化。本工程在施工中,在場(chǎng)地開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高-5 m的位置,即對(duì)基面進(jìn)行拋毛翻松,然后在翻松土上撒灰經(jīng)翻拌形成 3∶7灰土,再整平壓實(shí),這樣就有效地避免了地面在鉆孔過(guò)程中因震動(dòng)等原因發(fā)生局部不均勻沉陷的問(wèn)題。

4.2 泥漿制備的質(zhì)量控制要點(diǎn)

泥漿在成孔與混凝土澆筑過(guò)程中起著固壁的關(guān)鍵作用,應(yīng)具有較好的穩(wěn)定性和粘性[1],對(duì)此,選擇適宜的制漿材料和配制適宜的漿液濃度就成為這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。對(duì)于該工程,由于地基中夾有砂層,地下水位較高,良好的泥漿性能指標(biāo)尤為重要。在第一個(gè)試樁鉆孔時(shí),最先采用黃土配制漿液,由于土料含沙量偏大,在孔內(nèi)易失水沉淀,又因人為原因,施工過(guò)程中發(fā)生了較長(zhǎng)時(shí)間的停歇,在12 m～17 m處的砂層孔段出現(xiàn)了坍塌現(xiàn)象。隨后又采用壓水法,就是通過(guò)提高孔內(nèi)的自由水位,試圖以此增加孔內(nèi)的水壓以達(dá)到穩(wěn)定孔壁的目的,但由于地下水位以上的砂層滲透性大,充入孔中的水很快就會(huì)滲漏掉,照樣出現(xiàn)了塌壁問(wèn)題,效果不很理想。之后改用膨潤(rùn)土配制泥漿,配制時(shí)在泥漿中還摻入約為膨潤(rùn)土量2.5%的GSP護(hù)壁劑,從而使泥漿失水率大為降低,穩(wěn)定性良好。所配泥漿密度為1.02 g/cm3～1.1 g/cm3,砂率小于4%,粘度為20～36,泥皮厚度小于2 mm,pH值為7。因砂層與粉質(zhì)粘土層的疏松程度不同,孔壁側(cè)壓力不同,所以,針對(duì)不同地層,采用不同性能指標(biāo)的泥漿。粉質(zhì)粘土層的泥漿濃度略低,濃度為4%～6%,粘度20～33,砂層的泥漿濃度略高,濃度7%～9%,粘度32～38。但該工程地層呈現(xiàn)粉質(zhì)粘土與砂層交替疊加狀態(tài),且砂層厚度一般也不很大,在施工過(guò)程中,如果要頻繁往返改變泥漿濃度就很費(fèi)工費(fèi)時(shí),所以,當(dāng)鉆孔每到砂層部位時(shí),可以按需求濃度計(jì)算好泥量,在孔內(nèi)直接加入泥球,經(jīng)過(guò)鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)直接將粘稠泥漿抹糊在砂層孔壁上。另外,當(dāng)孔內(nèi)有過(guò)大的滲漏時(shí),可在泥漿里摻入1%(占膨潤(rùn)土量)的鋸木屑。由于泥漿配制材料選用正確,濃度適宜,在隨后整個(gè)施工過(guò)程中,未出現(xiàn)孔內(nèi)泥漿沉淀、沉渣和孔壁坍塌問(wèn)題。

4.3 鉆孔的質(zhì)量控制要點(diǎn)

鉆孔環(huán)節(jié)的質(zhì)量目標(biāo)主要是保證鉆孔的孔徑、垂直度、孔深符合要求,并在鉆孔過(guò)程中不出現(xiàn)坍塌和縮徑等事故。本項(xiàng)目采用SD10型旋挖機(jī)成孔,保證成孔質(zhì)量的關(guān)鍵就是對(duì)旋挖機(jī)的控制操作和鉆進(jìn)作業(yè)過(guò)程中的檢查管理,具體在以下幾個(gè)方面作重點(diǎn)控制:①孔內(nèi)泥漿自由面應(yīng)不低于護(hù)筒底部,以保證泥漿側(cè)壓力滿足要求和孔口的穩(wěn)定。②鉆機(jī)安裝就位后應(yīng)調(diào)試使鉆桿垂直度在1%內(nèi),并用鉛垂線測(cè)試。③開(kāi)鉆初應(yīng)嚴(yán)格控制鉆速,一般為10 r/min,并應(yīng)輕壓低速慢進(jìn),使鉆機(jī)受力均衡,避免因鉆速過(guò)快失衡而發(fā)生鉆頭偏歪,確保開(kāi)孔段鉆孔的垂直度。④鉆進(jìn)中根據(jù)不同地層,隨時(shí)調(diào)整鉆壓及鉆速,禁止高速鉆進(jìn),一般控制在30 r/min。⑤出現(xiàn)孔斜時(shí),應(yīng)及時(shí)糾偏,當(dāng)偏斜位置在地下水位以上時(shí)可采用人工糾斜,發(fā)生在地下水位以下時(shí)可在孔斜段采用反復(fù)慢鉆的方法或擴(kuò)徑糾斜的方法處理。⑥鉆進(jìn)過(guò)程中嚴(yán)格控制鉆斗提升速度,以免因提升過(guò)快而沖擊泥漿,導(dǎo)致泥漿沖刷孔壁和縮徑,鉆斗提升速度一般控制在0.7 m/s～0.8m/s。⑦改善鉆斗護(hù)壁能力,在第一個(gè)試樁鉆孔開(kāi)始之初,出現(xiàn)料筒提升力偏大,同時(shí)伴隨有縮徑現(xiàn)象,經(jīng)分析其主要原因是筒式鉆斗無(wú)護(hù)壁作用,筒壁與孔壁幾乎緊貼,提升時(shí)底部產(chǎn)生負(fù)壓,從而發(fā)生吸鉆,造成孔壁縮徑,隨后對(duì)筒壁做了適當(dāng)改造,在筒壁上加焊曲面護(hù)壁鋼板,沿筒壁表面對(duì)稱布置,雙曲面護(hù)壁鋼板直徑要小于孔徑,以防止升降或鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí)擦壞孔壁面,通過(guò)實(shí)踐,其效果良好。⑧嚴(yán)格控制一次鉆進(jìn)深度,避免埋鉆事故發(fā)生,在較厚砂層段一次鉆進(jìn)深為0.5 m。⑨初次灌入泥漿時(shí),應(yīng)垂直向樁孔中心灌入,避免泥漿沿著筒壁沖刷其底部而導(dǎo)致護(hù)筒底部土質(zhì)發(fā)生疏松。⑩鉆孔過(guò)程中可采用檢孔器及時(shí)檢查孔斜,檢孔器為一與鋼筋籠直徑相同的鋼筋骨架,長(zhǎng)度5 m,大約是孔徑的8倍,每鉆進(jìn)10 m檢查一次,特別是當(dāng)接近易縮徑土層或在更換鉆頭前都要檢孔[11],檢查時(shí),將檢孔器用吊車吊起,然后垂直穩(wěn)定地放入孔內(nèi),避免碰壞孔壁,發(fā)生坍塌而出現(xiàn)廢樁。

4.4 鋼筋制作與安裝的質(zhì)量控制要點(diǎn)

鋼筋加工制作應(yīng)嚴(yán)格控制各部位的尺寸,將誤差控制在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)。為使鋼筋籠形成整體骨架,避免吊運(yùn)時(shí)散架,加工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)鋼筋連接點(diǎn)的焊接,鋼筋主筋兩端應(yīng)切齊取直,主筋頭按規(guī)范要求相間錯(cuò)開(kāi),主筋與螺旋筋間點(diǎn)焊連接,加勁筋主筋采用搭接焊連接。鋼筋籠掛吊部位輔筋要加固,以避免吊裝時(shí)變形脫落。鋼筋籠保護(hù)層厚度采用支承卡來(lái)保證,支承卡是用直徑8 mm的圓鋼筋沿鋼筋籠外圍焊制,縱向每4 m設(shè)置一組,相鄰兩組之間錯(cuò)開(kāi)45°布置。

鋼筋籠采用2點(diǎn)一索起吊,鋼筋籠入孔時(shí)應(yīng)緩慢,以免碰撞孔壁而引起坍塌,同時(shí)也可以避免因鉆孔傾斜而受卡,鋼筋籠入孔后,可用吊筋固定在孔口橫梁上,將其壓穩(wěn),以避免發(fā)生浮籠。

4.5 混凝土灌注的質(zhì)量控制要點(diǎn)

混凝土澆筑采用泥漿護(hù)壁導(dǎo)管法,這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵就是掌握好導(dǎo)管的操作技術(shù)。灌注混凝土前應(yīng)復(fù)測(cè)已成孔底標(biāo)高和沉渣厚度,用旋挖機(jī)清孔并置換泥漿,使泥漿稠度滿足澆筑混凝土的要求,其密度為1.02 g/cm3。導(dǎo)管采用Φ 30,每節(jié)管長(zhǎng)2m,最低端管的導(dǎo)管長(zhǎng)度應(yīng)滿足管口埋入混凝土的深度要求,同時(shí)保證最下一個(gè)管節(jié)連接點(diǎn)始終能露在混凝土面以上,不致影響導(dǎo)管的提升,其長(zhǎng)度采用5 m。導(dǎo)管安裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行吊前試拼,檢查接口是否嚴(yán)密牢固,防止在灌注混凝土?xí)r孔內(nèi)水反滲進(jìn)入管內(nèi)而發(fā)生斷樁事故。吊裝時(shí),導(dǎo)管應(yīng)位于樁孔中央,在導(dǎo)管口上端連接混凝土進(jìn)料漏斗,進(jìn)料漏斗應(yīng)有足夠的容量,以滿足孔內(nèi)首次澆筑高度所需混凝土總量的要求,同時(shí)有足量混凝土在管內(nèi)下滑到底部時(shí)能產(chǎn)生較大沖擊力,以便達(dá)到清除孔底沉渣的目的,這里所說(shuō)的混凝土總量是指混凝土排完管內(nèi)泥漿并保證管口被埋入混凝土頂面以下1 m～1.5 m,避免孔內(nèi)水倒流入導(dǎo)管內(nèi)所需的量。導(dǎo)管口下放至離孔底300 mm～400 mm為宜,以利于混凝土能方便地排出管口,同時(shí)又能很快、充分地排擠孔底泥漿,掩埋管口,頂起泥漿,不出現(xiàn)夾泥現(xiàn)象。混凝土卸料時(shí)應(yīng)緩緩倒入漏斗,避免因下料過(guò)快在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞而影響混凝土下滑擴(kuò)散或?qū)е聰鄻?。澆筑混凝土要連續(xù),有節(jié)奏地進(jìn)行,混凝土每灌注一次就提升導(dǎo)管一次,每次在孔內(nèi)混凝土灌注的高度與導(dǎo)管一次的提拔高度要保持一致,以避免管口埋置過(guò)淺而發(fā)生露頭問(wèn)題?；炷翝仓^(guò)程中,因某些原因如有短時(shí)停歇時(shí),要不斷地起動(dòng)導(dǎo)管,以保持混凝土的流動(dòng)性。導(dǎo)管每提升一節(jié)后,在頂部就及時(shí)拆除,拆除時(shí)間力求要短,一般控制在15 min以內(nèi),以保證能在規(guī)定的時(shí)間完成全孔混凝土的澆筑。提升導(dǎo)管時(shí)應(yīng)保持豎直、居中、緩慢,防止導(dǎo)管偏移造成管節(jié)連接點(diǎn)拉掛鋼筋籠。

5 成樁效果

由于在各工藝環(huán)節(jié)中針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了有效控制,在相應(yīng)工序完成后,按驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了成孔質(zhì)量檢測(cè)。成孔質(zhì)量測(cè)試采用的儀器設(shè)備主要有JJC-1A型孔徑儀、JNC-1型沉渣測(cè)定儀、JJX-3A型井斜儀、深度記錄儀(充電脈沖發(fā)生器)、電動(dòng)絞車、孔口輪等組成。分別對(duì)成孔的孔深、孔徑、孔斜及沉渣厚度進(jìn)行了檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果:設(shè)計(jì)孔深介于35 m～35.10m,實(shí)測(cè)孔深介于 35.05 m～35.15 m,所有檢測(cè)樁均大于設(shè)計(jì)要求孔深。實(shí)測(cè)局部最小孔徑介于585 mm～610 mm,局部最大孔徑介于624mm～633 mm,無(wú)最小孔徑＜550 mm的樁孔。實(shí)測(cè)垂直度介于0.68%～0.97%,均小于1%。實(shí)測(cè)孔底沉渣厚度介于80 mm～100 mm,均小于100 mm。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明,樁孔成孔質(zhì)量檢測(cè)4項(xiàng)指標(biāo)(孔深、孔徑、孔斜、沉渣厚度)均能夠達(dá)到規(guī)范要求。為成樁質(zhì)量控制提供了必要條件。

樁基完工后對(duì)樁的完整性與樁的承載力分別進(jìn)行了低應(yīng)變動(dòng)力與高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)。對(duì)工程樁中的40根樁進(jìn)行了低應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試,檢測(cè)結(jié)果:其中:Ⅰ類樁38根,滿足設(shè)計(jì)要求;Ⅱ類樁2根,滿足設(shè)計(jì)要求。高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)本次工程中共對(duì)工程樁中的10根樁進(jìn)行了高應(yīng)變動(dòng)力測(cè)試,檢測(cè)結(jié)果:所檢測(cè)的10根樁的單樁豎向極限承載力基本值均位于4 278 kN～4 342 kN之間,單樁豎向極限承載力平均值為4 360 kN,故根據(jù)本次高應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果綜合判定單樁極限承載力為4360kN。滿足設(shè)計(jì)單樁承載力特征值4 000 kN的要求。

6 結(jié) 語(yǔ)

旋挖鉆機(jī)施工混凝土灌注樁是在有砂地層最為優(yōu)越的一種施工方法。做好地面整平硬化,采用膨潤(rùn)土并添加GSP泥漿護(hù)壁劑配制濃度適宜的泥漿,嚴(yán)格控制旋挖機(jī)轉(zhuǎn)速與提升速度,孔口橫梁固定鋼筋籠,有節(jié)奏地控制導(dǎo)管澆筑混凝土等做法,是在粉粘土與砂交互相處的地層中,保證混凝土灌注樁質(zhì)量的基礎(chǔ)和有效途徑,是含砂地基中進(jìn)行混凝土灌注樁施工質(zhì)量的控制要點(diǎn),在施工中應(yīng)予重視。

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