土建施工中機(jī)械成孔灌注樁施工技術(shù)探析

馬偉建

摘 要：我國(guó)國(guó)土面積遼闊，地質(zhì)條件復(fù)雜多變。建筑施工往往受地質(zhì)條件所限，難以開(kāi)展。機(jī)械成孔灌注樁技術(shù)由于適用性廣泛，能夠在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下施工建設(shè)，在建筑業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用。文章通過(guò)工程實(shí)例闡述了機(jī)械成孔灌注樁施工的技術(shù)要點(diǎn)，并提出了保障成功施工的若干措施。

關(guān)鍵詞：土建施工；機(jī)械成孔；灌注樁；施工方法

引言

由于機(jī)械成孔灌注樁技術(shù)施工一般在水下進(jìn)行，施工時(shí)無(wú)法觀察具體的施工情況，也不能對(duì)建成的灌注樁進(jìn)行驗(yàn)收，所以必須保證每一步操作都符合技術(shù)要求，以防止產(chǎn)生缺陷，影響到施工整體的質(zhì)量和工期，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失乃至社會(huì)危害。因此，充分了解、掌握機(jī)械成孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)和施工流程，及時(shí)解決施工中遇到的問(wèn)題，是保證樁基工程達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保障施工質(zhì)量的基本前提。

1 工程實(shí)例介紹

某土建工程采用鋼筋混凝土灌注樁進(jìn)行地基處理，樁數(shù)81根，樁長(zhǎng)度30000mm，直徑1000mm，擴(kuò)底樁直徑1700mm，單樁承載力特征值達(dá)5000kn。樁身使用C30強(qiáng)度的混凝土，主筋保護(hù)層厚度達(dá)35mm，鋼筋籠按16Φ16～φ8@100設(shè)置，加強(qiáng)箍筋使用14mm鋼筋，間距2000mm。視土質(zhì)情況可采用混凝土護(hù)壁（鋼筋直徑8mm，間距150mm）。樁基工程內(nèi)容包括：試錨樁及工程樁的施工、挖鉆機(jī)成孔、護(hù)壁、鋼筋籠制作安裝、混凝土澆注等。

2 成孔質(zhì)量的預(yù)防保證措施

2.1 旋挖機(jī)成孔操作要點(diǎn)

首先，在設(shè)定的樁位點(diǎn)周?chē)_測(cè)量并放置控制樁（即龍門(mén)樁）。龍門(mén)樁要安置牢固，準(zhǔn)備反映樁位的實(shí)際情況。龍門(mén)樁安置完成并經(jīng)當(dāng)班技術(shù)人員檢驗(yàn)后，開(kāi)始挖樁位引孔。鉆機(jī)就位后，要使樁機(jī)動(dòng)力盤(pán)呈水平狀態(tài)，按照樁位、動(dòng)力盤(pán)中心、天輪三點(diǎn)一線的原則通過(guò)井架中心確定樁孔中心位置。要注意選擇比孔徑小1～2cm的鉆頭。鉆機(jī)進(jìn)入樁孔后，先低速輕壓轉(zhuǎn)動(dòng)幾分鐘，再逐步增大轉(zhuǎn)速鉆壓，開(kāi)始正常鉆進(jìn)。鉆頭提起時(shí)反轉(zhuǎn)鉆桿1～2圈，使回轉(zhuǎn)斗斗門(mén)呈關(guān)閉狀態(tài)，一邊抬高動(dòng)力頭，一邊操縱主卷?yè)P(yáng)機(jī)將鉆桿、鉆具提出孔口，最終上車(chē)返回至樁位，完成一個(gè)鉆進(jìn)作業(yè)周期。重復(fù)上述操作，直到樁孔達(dá)到要求深度。如果鉆孔內(nèi)有較大石塊或其它障礙物引起鉆機(jī)跳動(dòng)、蹩泵、鉆孔偏斜時(shí)，要立即降低轉(zhuǎn)速，控制鉆進(jìn)速度，加大泵流量，來(lái)回輕掃。進(jìn)行加接鉆桿操作時(shí)，先把鉆具提離鉆孔底部，等泥漿液循環(huán)3到5分鐘后，再進(jìn)行鉆桿的拆卸加接。鉆孔達(dá)到要求深度后，先停止鉆動(dòng)，再將鉆頭提離孔底100mm左右，直至返出孔內(nèi)的泥漿含渣量達(dá)到要求為止。

2.2 成孔質(zhì)量保證及技術(shù)措施

要嚴(yán)把測(cè)量放線質(zhì)量關(guān)，務(wù)必做到計(jì)算精確，放線準(zhǔn)確，要全面、認(rèn)真地開(kāi)展復(fù)查工作，確保樁位偏差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。鉆機(jī)就位前要對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)查。鉆機(jī)要固定穩(wěn)固，，鉆桿要保持豎直狀態(tài)。質(zhì)檢人員確認(rèn)鉆頭正對(duì)樁位中心，鉆機(jī)水平，鉆頭直徑滿足鉆孔要求后方可開(kāi)鉆。在鉆進(jìn)過(guò)程中，要始終確保鉆機(jī)保持水平、鉆桿保持豎直，避免孔斜偏差過(guò)大。如有發(fā)現(xiàn)偏差需立即校正，再根據(jù)護(hù)樁確定樁孔中心。鉆進(jìn)過(guò)程中，要確保孔內(nèi)水頭壓力，時(shí)刻通過(guò)觀察孔內(nèi)情況及出渣情況來(lái)判斷地層情況。施工順序很重要，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件及施工情況安排成樁順序。

2.3 鋼筋籠制作安裝技術(shù)要點(diǎn)

2.3.1 鋼筋籠的制作。由于灌注樁的鋼筋籠較長(zhǎng)，一般由鋼筋場(chǎng)加工制作成型后用杠桿車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎安裝，既方便運(yùn)輸，又減輕了裝卸的壓力。鋼筋籠要平臥綁扎，嚴(yán)格按圖紙施工。鋼筋在綁扎前，用石筆分別在主筋和箍筋上標(biāo)示出箍筋間距和主筋間距。先按直徑要求將箍筋綁扎成型，再穿入一根主筋進(jìn)行綁扎固定。要確保箍筋間距和垂直情況，確保主筋位置和順直情況。逐根綁扎，確保所有主筋與箍筋節(jié)點(diǎn)均綁扣牢固。在綁扎前，鋼筋工要對(duì)設(shè)計(jì)意圖和技術(shù)交底有清楚的認(rèn)識(shí)和了解。鋼筋籠的鋼筋加強(qiáng)箍和加勁支撐的綁扎固定是重點(diǎn)，要特別注意。鋼筋籠綁扎完畢后，需按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收。

2.3.2 鋼筋籠的吊裝。在吊裝前，在主筋內(nèi)側(cè)設(shè)置井字加勁支撐和加強(qiáng)箍。加強(qiáng)箍直徑14mm，間距2000mm，與井字加勁支撐先后交叉設(shè)置。三者焊接成一體組成骨架以防止鋼筋籠變形。在鋼筋籠一端與主筋焊上吊環(huán)，對(duì)稱布置以作吊裝之用。鋼筋籠呈平臥狀態(tài)完成組裝，驗(yàn)收通過(guò)后方可吊裝。在樁孔底部施工50mm厚度的同強(qiáng)度等級(jí)的C20 混凝土墊層，要嚴(yán)格控制其平整度以保證鋼筋籠底部保護(hù)層厚度，鋼筋籠接近坑底時(shí)，要拉線校正鋼筋籠的位置，并在其上口處加以固定。

2.3.3 鋼筋籠焊接質(zhì)量要點(diǎn)。鋼筋籠分段制作，如果受力鋼筋是使用焊接方法接頭時(shí)，要注意使同一截面內(nèi)的接頭相互錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)距離應(yīng)大于35d。使用電弧焊焊接帶肋鋼筋時(shí)，采用縱肋對(duì)縱肋的方式安放和焊接。電弧搭接焊時(shí)，第一層焊縫要從中間引弧，向兩旁施焊。引弧應(yīng)在幫條或形成焊縫的部位進(jìn)行，防止燒傷主筋。焊接過(guò)程中要隨時(shí)清理焊渣，要做到焊縫表面光滑，焊縫余高平緩，弧坑充實(shí)。搭接焊時(shí)，如采用雙面焊，則搭接長(zhǎng)度大于等于鋼筋直徑5倍，采用單面焊，則搭接長(zhǎng)度不小于鋼筋直徑10倍。搭接焊時(shí)，焊接端鋼筋要提前折彎，保證兩鋼筋的軸線在同一直線上。

2.3.4 鋼筋籠制作質(zhì)量保證措施。要充分掌握鋼筋籠結(jié)構(gòu)圖細(xì)節(jié)，記牢尺寸，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。焊接前，預(yù)先清除鋼筋表面上的銹斑、油污、雜物等；要保證鋼筋端部筆直，不符合規(guī)定的要予以矯直或切除。電弧焊應(yīng)根據(jù)鋼筋牌號(hào)、直徑、接頭型式、焊接位置，選擇焊條、焊接工藝和焊接參數(shù)。要保證鋼筋籠主筋順直，箍筋自然彎曲。要對(duì)焊接部分或搭焊部分進(jìn)行抗拉檢測(cè)，搭焊要符合規(guī)范要求，不準(zhǔn)出現(xiàn)潛心焊和開(kāi)焊。

2.4 成樁施工技術(shù)措施

使用商品混凝土進(jìn)行澆筑。在開(kāi)工前，要把混凝土質(zhì)保資料報(bào)至甲方及監(jiān)理工程師審察備案。施工過(guò)程中，按規(guī)范完成樣品試塊的制作和養(yǎng)護(hù)，做好試塊抗壓檢測(cè)。混凝土開(kāi)灌之前必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行坍落度檢測(cè)并做好記錄，坍落度允許范圍是18至22cm。各班組在灌注混凝土?xí)r，要留置一組試塊，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)并送檢。

2.5 坍孔預(yù)防與處理措施

為防止坍孔、串孔現(xiàn)象發(fā)生，要科學(xué)安排施工順序。采用隔樁跳躍的方式鉆孔，以防止新澆灌的樁身混凝土受到擾動(dòng)，確保樁身質(zhì)量。

2.6 孔斜預(yù)防與處理措施

防止鉆孔偏斜，前提是做好鉆機(jī)安裝工作。就位的鉆機(jī)務(wù)必保證水平穩(wěn)固，且鉆機(jī)天輪、鉆桿和樁位在同一豎直線上。進(jìn)行鉆孔操作時(shí)，嚴(yán)格控制速度，防止開(kāi)工段偏斜。鉆孔過(guò)程中，根據(jù)不同地層隨時(shí)調(diào)整鉆速，堅(jiān)決防止鉆孔速度過(guò)快。如出現(xiàn)孔斜現(xiàn)象，第一時(shí)間確定斜孔發(fā)生位置及原因，再用孔斜段反復(fù)修孔方法或擴(kuò)徑糾斜方法處理。

3 機(jī)械成孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

要建立健全工程質(zhì)量管理體系，切實(shí)做到質(zhì)量管理工作制度化、程序化，把質(zhì)量管理目標(biāo)細(xì)化分解，落實(shí)到人，形成上下聯(lián)動(dòng)、齊抓共管的質(zhì)量管理機(jī)制。要嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)檢驗(yàn)收和工序檢查制度。質(zhì)檢人員要逐道工序檢查。任何質(zhì)量疑點(diǎn)必須糾正、返工直至質(zhì)量達(dá)標(biāo)方可進(jìn)入下一道工序。要嚴(yán)格實(shí)行技術(shù)交底制度。開(kāi)工前，以會(huì)議和書(shū)面形式進(jìn)行技術(shù)交底。要嚴(yán)格實(shí)行材料檢驗(yàn)制度，嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)，保證使用的材料都有出廠合格證。

4 結(jié)束語(yǔ)

灌注樁施工情況直接影響到整個(gè)工程質(zhì)量。機(jī)械成孔灌注樁技術(shù)在設(shè)計(jì)、施工和工程檢測(cè)等各方面依然存有很大研究?jī)r(jià)值。工程人員要加強(qiáng)研究探索，并配以嚴(yán)格的工程管理，使機(jī)械成孔灌注樁技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用能夠得以不斷完善，工程質(zhì)量不斷提高。

參考文獻(xiàn)

[1]于偉清.淺談土建施工中機(jī)械成孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用[J].建筑工程，2011（14）：143.

[2]張方強(qiáng).淺談機(jī)械成孔灌注樁施工技術(shù)質(zhì)量控制措施[J].科技向?qū)В?012（97）：123.