吳斌
摘要:建筑工程一種常用的基礎(chǔ)形式是樁基礎(chǔ),是深基礎(chǔ)的一種。按樁材料可分為鋼樁、鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁、木樁等,按受力分類為端承樁和摩擦樁,按樁的入土方法可分為壓入樁、打入樁和灌注樁等。本文結(jié)合多年的施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)灌注樁施工技術(shù)加以介紹。
關(guān)鍵詞:建筑工程樁基礎(chǔ)施工技術(shù)質(zhì)量控制
鉆孔灌注樁在我國很多建筑物的基礎(chǔ)上被采用,對(duì)不同地層中施工鉆孔灌注樁已形成了較完善的施工管理和技術(shù)管理體系。本文著重介紹了鉆孔灌注樁的施工方法、以及為保證鉆孔、成樁質(zhì)量的控制措施。
1 什么是鉆孔灌注樁
鉆孔灌注樁是一種按方法定義的樁類型,靠機(jī)械設(shè)備來完成放有鋼筋籠、灌注混凝土的樁孔,即為鉆孔灌注樁技術(shù)。鉆孔灌注樁與打入樁方式不同,它是先成孔后成樁,通過面向樁體方向移動(dòng)的土體從而對(duì)樁產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓力,為防止坍孔和縮徑應(yīng)采取適合的樁距。驗(yàn)證灌注樁順利實(shí)施的主要指標(biāo)是成孔的垂直精度,可定期核實(shí)鉆架和鉆桿的垂直度、利用擴(kuò)大樁基的支撐面積使樁基穩(wěn)固等措施以保證其精度。為精確把握鉆孔深度,可在樁架固定后實(shí)時(shí)記錄底梁和樁具之間的長(zhǎng)度,根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上的多余長(zhǎng)度來確定成孔的實(shí)際操作深度??刂谱o(hù)筒中心與樁位中心線偏差不超過50mm,并檢查回填土是否密實(shí),以避免漏漿現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)鉆孔鉆至設(shè)計(jì)預(yù)期值時(shí),必須利用鉆桿在原位進(jìn)行一定次數(shù)的清孔以保證樁基工程的質(zhì)量,并且在混凝土灌注前進(jìn)行二次清洗操作最好。
2 施工方法
因其所選護(hù)壁形成的不同,鉆孔灌注樁的施工有泥漿護(hù)壁方式法和全套管施工法兩種,選擇全套管施工法,該施工法的過程是:平整場(chǎng)地→鋪設(shè)工作平臺(tái)→安裝鉆機(jī)并定位→壓套管→鉆進(jìn)成孔→檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→放導(dǎo)管→灌注混凝土→拉拔出套管→聲波檢查質(zhì)量。
2.1 施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備包括:場(chǎng)地布置、選擇鉆機(jī)、鉆具等。鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備是鉆機(jī),選擇時(shí)根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機(jī)的應(yīng)用條件綜合選用。施工中若鉆孔機(jī)的安裝與定位安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)不穩(wěn)定,易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁偏心和樁傾斜等不良影響,所以,要求安裝地基穩(wěn)固??捎猛仆翙C(jī)推平地層較軟和有坡度的地基,再墊上鋼板或枕木加固。施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī),為防止樁位不準(zhǔn),對(duì)有鉆塔的鉆孔機(jī),先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合,將鉆桿移動(dòng)大致定位,將機(jī)架再用千斤頂頂起,準(zhǔn)確定位,使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂直線,以保證鉆機(jī)的垂直度。對(duì)準(zhǔn)樁位后,用枕木墊平鉆機(jī)橫梁,并在塔頂對(duì)稱于鉆機(jī)軸在線拉上纜風(fēng)繩。鉆機(jī)位置的偏差不大于2cm。
2.2 壓入套管 壓入套管的垂直度,取決于挖掘開始階段的5~6m深時(shí)的垂直度。因此應(yīng)該隨時(shí)用水平儀及鉛垂校核其垂直度。
2.3 鉆孔 鉆孔是一道關(guān)鍵工序,為能保證成孔質(zhì)量,在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行,首先要注意開孔質(zhì)量,必須對(duì)好中線及垂直度,并壓好護(hù)筒。要注意隨時(shí)檢查在施工中成孔是否有偏斜現(xiàn)象,采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時(shí),附近土層因受到震動(dòng)而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔,下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。應(yīng)事先規(guī)劃好鉆孔的順序,既要保證下一個(gè)樁孔的施工不影響上一個(gè)樁孔,又要使鉆機(jī)的移動(dòng)距離不要過遠(yuǎn)和相互干擾,為減少甚至避免鉆樁振動(dòng)擠土隆起以致樁身上抬,一般可采用從中央向兩邊施鉆。
2.4 灌注混凝土 將預(yù)制的鋼筋籠在清完孔之后垂直吊放到孔內(nèi),定位后要加以固定,然后用導(dǎo)管灌注混凝土,混凝土灌注時(shí)不要中斷,否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。
3 混凝土灌注樁基礎(chǔ)質(zhì)量控制措施
3.1 混凝土灌注樁質(zhì)量監(jiān)控措施 ①審查主要施工人員、施工單位所施工過的工程業(yè)績(jī)及質(zhì)量情況;②審查施工工藝是否適合于施工的實(shí)際情況,施工中采取了哪些有效的質(zhì)量保證措施。
3.2 鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制 鉆孔灌注樁的施工工程種類繁多,技術(shù)含量高,影響因素多。是樁基礎(chǔ)中常見的一種基礎(chǔ)形式,廣泛應(yīng)用于房屋建筑,具有施工速度快、占地少、相鄰干擾小、承載力大等優(yōu)點(diǎn)。在施工過程中,容易出現(xiàn)孔底沉渣偏多、樁位偏差過大、鋼筋籠上浮、斷樁、樁體混凝土離析、夾泥等質(zhì)量問題,這些質(zhì)量問題往往使成樁難以滿足設(shè)計(jì)要求,必須加強(qiáng)施工準(zhǔn)備、成孔、清孔、下鋼筋籠、灌注水下混凝土等施工全過程中各環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控,不能完全通過事后檢查來判斷存在的問題,采取各種有效預(yù)防措施,才能保證或提高鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量。
3.2.1 縮徑(孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑)。塑性土膨脹會(huì)導(dǎo)致孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑,也就是通常所說的縮徑。出現(xiàn)此現(xiàn)象后,可采取如下質(zhì)量控制措施:成孔階段,應(yīng)加速成孔施工,增加泵送量,快速通過,在成孔一段時(shí)間,孔壁形成泥皮,孔壁不滲水,也不會(huì)膨脹;出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象后,可上下反復(fù)掃孔來擴(kuò)大孔徑。
3.2.2 樁底地基承載力不足。樁端沒有支承在持力層上導(dǎo)致樁底地基承載力不足。此現(xiàn)象在復(fù)雜地層比較常見,通常先取芯檢驗(yàn),若無法鉆孔取芯,則必須整合鉆速、鄰近取芯情況、泥漿返上的巖屑及鉆進(jìn)情況等進(jìn)行綜合分析再作決斷。
3.2.3 樁底沉渣量過大。未二次清孔或清孔不徹底,檢查不細(xì)致,會(huì)造成樁底沉渣量過大。出現(xiàn)此問題以后,一要借助測(cè)錘和測(cè)繩準(zhǔn)確施測(cè);二是在首次清孔后如達(dá)不到規(guī)范要求,可通過改善提高泥漿性能或延長(zhǎng)清孔時(shí)間來做出改進(jìn)。下完鋼筋籠后對(duì)沉渣量進(jìn)行檢查,如超出設(shè)計(jì)要求則要借助導(dǎo)管實(shí)施二次清孔。除此之外的清孔裝置還包括一個(gè)清孔接頭、一頭接膠管、一頭可接導(dǎo)管,下完導(dǎo)管后提離孔底0.4米,在泥漿泵上接入膠管開始泥漿循環(huán),如此操作可達(dá)到徹底清孔的目的,確保樁底無雜物。
3.2.4 斷樁與夾泥層。泥漿過稠,導(dǎo)管漏水或?qū)Ч芴崧┒蜗虑蚨际窃斐蓨A泥層的主要原因。其防治措施如下:①注意防止孔壁坍塌,嚴(yán)格按照施工規(guī)范做好清孔工作。②加快混凝土澆注速度:在混凝土澆筑初期,盡量加大混凝土的通過量,使其借助大量混凝土產(chǎn)生的沖擊力降低泥漿阻力。其次要一次澆筑成型,保持漿體混凝土的流動(dòng)性,以免堵塞導(dǎo)管。③按照指定位置提升導(dǎo)管,導(dǎo)管埋深是澆筑階段的質(zhì)量控制重點(diǎn),嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范澆筑。④灌注水下混凝土前先對(duì)導(dǎo)管質(zhì)量進(jìn)行檢查,確保其不彎曲、不漏水,盡量在開工前消除一切不利因素。
3.2.5 鋼筋籠上浮。當(dāng)混凝土澆筑到鋼筋籠下,此時(shí)提升導(dǎo)管,鋼筋籠與導(dǎo)管底端相距約1米時(shí),混凝土從導(dǎo)管流出后產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊力會(huì)推動(dòng)鋼筋籠上?。涣硪环矫?,由于混凝土灌注至鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí),其上層混凝土因澆注時(shí)間比較接近初凝時(shí)間,致使表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定握裹力,在這種情況下,如果沒有及時(shí)將導(dǎo)管底端提升到鋼筋籠底部以上,流出后向上頂升的混凝土?xí)?dòng)鋼筋籠上移。其質(zhì)量管理措施如下:①除認(rèn)真清孔外,當(dāng)灌注的混凝土面距鋼筋骨架底部1m左右時(shí),應(yīng)降低灌注速度。②灌注混凝土?xí)r,要實(shí)時(shí)觀測(cè)導(dǎo)管埋深和混凝土澆注標(biāo)高。混凝土埋過鋼筋籠底端2~3米就要適時(shí)提升導(dǎo)管。③當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時(shí),應(yīng)立即停止?jié)沧?,并?zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土標(biāo)高,提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注,上浮現(xiàn)象即可消除。
3.3 混凝土灌注過程中因故中斷 混凝土灌注過程中斷的原因較多,在采取搶救措施后仍無法恢復(fù)正常灌注的情況下,可采用如下方法進(jìn)行處理:①若剛開灌不久,孔內(nèi)混凝土較少,可拔起導(dǎo)管和吊起鋼筋骨架,重新成孔至原孔底,安裝鋼筋骨架和清孔后再開始灌注混凝土。②迅速拔出導(dǎo)管,清理導(dǎo)管內(nèi)積存混凝土和檢查導(dǎo)管后,重新安裝導(dǎo)管和隔水栓,然后按初灌的方法灌注混凝土,待隔水栓完全排出導(dǎo)管后,立即將導(dǎo)管插入原混凝土內(nèi),此后便可按正常的灌注方法繼續(xù)灌注混凝土。此法的處理過程必須在混凝土的初凝時(shí)間內(nèi)完成。
4 結(jié)語
施工中應(yīng)加強(qiáng)施工中的成孔、鋼筋籠制作安裝、混凝土灌注等過程中的各環(huán)節(jié)的管理,堅(jiān)持預(yù)防為主的原則,按照設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范的要求,及時(shí)解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題,以保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]劉東.高速公路大橋旋挖鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)[J].鐵道建筑,2011(03).
[2]李玉.復(fù)雜地質(zhì)條件下高層建筑灌注樁基礎(chǔ)持力層的確定[J].巖土工程學(xué)報(bào),2010(8).
[3]王博一.淺談建筑工程砼灌注樁基礎(chǔ)常見質(zhì)量事故的產(chǎn)生原因及防治措施[J].科技信息,2011(07).
[4]王昕宇.樁基工程施工特點(diǎn)及具體施工工藝的若干思考[J].價(jià)值工程,2010(12).