長螺旋鉆孔壓灌樁的施工與質(zhì)量控制探討

【摘要】長螺旋鉆孔壓灌樁屬于灌注樁的一種，最近幾年于建筑工程領(lǐng)域得到了較快推廣，對于房屋建筑、橋墩基礎(chǔ)、水工建筑、深基坑工程等都有著良好的適用性，相比較常規(guī)灌注樁，具有施工噪音小、設(shè)備操作靈活、適用范圍廣、成樁速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此備受工程技術(shù)人員的青睞。本文從長螺旋鉆孔壓灌樁的特點(diǎn)出發(fā)，對其施工工藝流程進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的質(zhì)量控制措施，希望能夠?yàn)殚L螺旋鉆孔壓灌樁的應(yīng)用提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】長螺旋鉆孔壓灌樁；施工；質(zhì)量控制

新時期，城市化進(jìn)程的加快推動了建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，對于土地空間的優(yōu)化利用也提出了越發(fā)嚴(yán)格的要求。為了能夠有效應(yīng)對軟土基礎(chǔ)存在的荷載能力不足問題，可以在基礎(chǔ)處理中引入長螺旋鉆孔壓灌樁，其可以有效應(yīng)對各種復(fù)雜地質(zhì)條件，適應(yīng)性更強(qiáng)，而且相比較常規(guī)鉆孔灌注樁，長螺旋鉆孔壓灌樁的單樁承載力更強(qiáng)。

1、長螺旋鉆孔壓灌樁的特點(diǎn)

長螺旋鉆孔壓灌樁主要是利用專業(yè)的長螺旋鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，達(dá)到預(yù)定深度后，利用鉆頭活門，向孔內(nèi)注入超流態(tài)混凝土，然后插入鋼筋籠，待混凝土凝固后形成樁體，屬于樁基礎(chǔ)的一種。超流態(tài)混凝土本身的特點(diǎn)使得其不會受到地下水位的影響，不僅摩擦系數(shù)更低，流動性更強(qiáng)，而且骨料分散性好，設(shè)備操作簡單，成樁速度快，在基礎(chǔ)工程施工中有著較為廣泛的應(yīng)用。長螺旋鉆孔壓灌樁的施工具有幾個比較顯著的特點(diǎn)：一是在施工過程中，不需要設(shè)置泥漿護(hù)壁，在簡化施工流程，提高施工效率的同時，也可以解決以往施工中的泥漿污染問題，保證了施工現(xiàn)場的整潔；二是成樁效率更高，相比較常規(guī)灌注樁，長螺旋鉆孔壓灌樁的施工效率更高，施工周期更短；三是成樁質(zhì)量問題，樁體能夠穿透硬土層和厚砂層，不會出現(xiàn)縮頸、坍孔以及地表隆起等問題；四是成本相對較低，在長螺旋鉆孔壓灌樁的施工中，主要施工設(shè)備是長螺旋鉆機(jī)以及鋼筋籠插入裝置，設(shè)備相對較少，操作簡單，綜合施工成本低；五是應(yīng)用面廣，基本上只要是長螺旋鉆機(jī)能夠穿透成孔的地層，都可以使用長螺旋鉆孔壓灌樁[1]。

2、長螺旋鉆孔壓灌樁施工流程

長螺旋鉆孔壓灌樁施工工藝流程如圖1所示。

2.1施工準(zhǔn)備

一是材料及設(shè)備準(zhǔn)備。依照具體工程項(xiàng)目的要求，施工單位應(yīng)該做好材料準(zhǔn)備工作，對供貨商資質(zhì)以及材料質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)，經(jīng)設(shè)計(jì)方和監(jiān)理方報(bào)審?fù)夂蟛拍軐⑵溥\(yùn)用到工程施工中。同時，應(yīng)該根據(jù)工程施工方案及工期要求，對施工設(shè)備的類型及數(shù)量進(jìn)行選擇，做好必要的維護(hù)調(diào)試工作，確保設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)；二是場地準(zhǔn)備。在土方工程結(jié)束后，施工單位需要對施工作業(yè)場地進(jìn)行整理，清理出一條通道供樁機(jī)進(jìn)出場，通道的寬度可以設(shè)置為9-11m，保證路面平整，坡度不能超過15°。同時，角樁中心距離坡底邊線不能小于2m，邊樁中心距離坡底邊線的垂直距離不能小于1.5m；三是試樁作業(yè)。正式施工前，需要進(jìn)行試樁作業(yè)，依照地質(zhì)勘察結(jié)果，設(shè)置相應(yīng)的試驗(yàn)樁，試樁周期通常為8-15d，確保試樁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)得到相關(guān)參數(shù)，為正式施工提供參考。

2.2施工流程

2.2.1測量放樣

技術(shù)人員應(yīng)該參考樁基礎(chǔ)平面設(shè)計(jì)圖，以及相應(yīng)的坐標(biāo)控制點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的測量放樣工作，對每一根樁的具體位置進(jìn)行確定，施工過程中也應(yīng)該對放線數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，已經(jīng)完成的樁位放線測量結(jié)果需要做好復(fù)核驗(yàn)收[2]。

2.2.2鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位環(huán)節(jié)，可以利用樁管豎向角度指針，開展相應(yīng)的垂直控制，對照安裝在機(jī)架上的吊錘就那些垂直度校正，將其誤差控制在1%以內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)指針與參照點(diǎn)偏離，則應(yīng)該對液壓支撐桿的長度進(jìn)行調(diào)整，確保樁管能夠?qū)崿F(xiàn)豎向垂直。操作過程中，應(yīng)該做好防護(hù)工作，避免機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)位移或者傾斜的情況，以保證施工安全?？梢栽阢@進(jìn)機(jī)架上設(shè)置相應(yīng)的控制標(biāo)尺，實(shí)現(xiàn)對鉆孔深度的準(zhǔn)確控制，確保施工人員在施工過程中能夠隨時進(jìn)行觀測和記錄。

2.2.3鉆孔

鉆孔前需要先對樁架桿進(jìn)行調(diào)直處理，確定好樁位后，關(guān)閉鉆頭閥門，將鉆桿下移，確保鉆頭能夠接觸地面，等到鉆桿進(jìn)入地面0.5-1m深，對設(shè)備進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)正常后才能繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中應(yīng)該保持勻速，避免鉆桿出現(xiàn)位移或者偏斜的情況，如果遇到不良地質(zhì)，則應(yīng)該停止施工，上報(bào)技術(shù)人員和管理人員進(jìn)行處理。達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，下放鉆具，進(jìn)行清孔操作，將鉆頭提升300-500mm，進(jìn)行混凝土壓灌作業(yè)，一邊壓灌一邊提鉆，在這個過程中必須確保泵壓輸入孔的混凝土量不小于鉆桿上提的提及量，若出現(xiàn)串孔問題，則可以選擇跳打法進(jìn)行施工。泵送壓灌混凝土環(huán)節(jié)，需要對提鉆速度進(jìn)行控制，可以運(yùn)用泵送混凝土對鉆桿的上頂力來調(diào)整提鉆速度，確保鉆桿和葉片能夠始終對周邊土體存在擠壓作用，也需要保證鉆桿內(nèi)的混凝土面始終超過地面高度。

2.2.4成樁

長螺旋鉆孔壓灌樁施工中，混凝土輸送采用的是鉆桿內(nèi)泵壓工藝，在達(dá)到設(shè)計(jì)樁端標(biāo)高后，利用輸送管的泵壓，將混凝土壓灌到孔底，排除管內(nèi)空氣，在進(jìn)行混凝土連續(xù)壓灌時，應(yīng)該做好提鉆操作，提鉆的速度應(yīng)該與混凝土輸送速度相互協(xié)調(diào)，通常不能超過3.0m/min。在進(jìn)行提鉆和拔鉆的過程中，必須確保泵料輸送不中斷，以免出現(xiàn)縮頸、離析乃至斷樁問題，施工過程中混凝土充盈系數(shù)應(yīng)該被控制在1.1-1.4左右，灌注高度超過設(shè)計(jì)標(biāo)高0.3m，如果壓灌樁本身處于基礎(chǔ)局部下臥，則應(yīng)該適當(dāng)降低樁頂標(biāo)高，但是必須確保樁長不變。成樁環(huán)節(jié)，需要做好混凝土坍落度的抽檢工作，將其控制在180-220mm，若發(fā)現(xiàn)其坍落度無法達(dá)到使用要求，則不能將其應(yīng)用到施工中，以免引發(fā)堵管問題，影響成樁質(zhì)量[3]。

2.2.5鋼筋籠放置

在對鋼筋籠進(jìn)行下放前，需要做好主筋與加勁筋的檢查工作，確保其焊接牢固，對吊點(diǎn)進(jìn)行合理布置，通過對中、調(diào)直等操作，保證鋼筋籠質(zhì)量。利用樁機(jī)自帶的塔吊、吊鉤或者吊車，吊起鋼筋籠，將其垂直放置于孔口上方，配合人工扶穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，依靠鋼筋籠的自重逐漸將其放入孔中，避免鋼筋籠與孔壁的碰撞，將鋼筋籠保護(hù)層控制在50mm左右。如果在鋼筋籠下放的過程中，遇到較大的下沉阻力，則在其下沉到露出地面部分不超過1m時，可以利用專業(yè)的樁機(jī)振動器，將鋼筋籠壓入到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3、長螺旋鉆孔壓灌樁質(zhì)量控制

3.1材料質(zhì)量控制

一是應(yīng)該重視材料采購管理。施工企業(yè)在對鋼材進(jìn)行選購時，可以通過招投標(biāo)的方式，選擇質(zhì)量可靠、價格適中、信譽(yù)良好的材料供應(yīng)商，確保材料采購渠道正規(guī)，避免不合格產(chǎn)品流入施工現(xiàn)場；二是應(yīng)該做好材料驗(yàn)收管理。采購的材料必須具備出廠合格證明以及質(zhì)量驗(yàn)收合格證明，在進(jìn)入施工現(xiàn)場前還需要進(jìn)行抽樣檢測，如果檢測出質(zhì)量問題，則需要對同一批次的其他材料進(jìn)行全部檢測。以鋼材為例，需要測試抗拉抗彎強(qiáng)度，可以從每批鋼筋中抽取兩根鋼筋，每根設(shè)置兩個試樣，分別實(shí)施彎曲實(shí)驗(yàn)以及拉力實(shí)驗(yàn)，任意實(shí)驗(yàn)結(jié)果不達(dá)標(biāo)，則需要取雙倍試件進(jìn)行重復(fù)測試，若依然不達(dá)標(biāo)，則判定該批次鋼筋不合格，杜絕將其應(yīng)用到施工中；三是應(yīng)該做好混凝土配置，提交相應(yīng)的配比通知單，依照規(guī)定制作試塊，然后送交給相關(guān)部門進(jìn)行檢測。在制作試塊時，每100mm2需要預(yù)留1組試塊，按照30%的比例進(jìn)行取樣，在試模中養(yǎng)護(hù)24h后，將試塊取出，注明編號、日期、部位和類型，送到相應(yīng)的試驗(yàn)室進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。

3.2成樁質(zhì)量控制

首先是成孔質(zhì)量控制，工作人員可以利用鋼卷尺，對鉆桿下鉆深度標(biāo)識進(jìn)行檢查，確保其能夠符合孔深指標(biāo)，樁長可以滿足設(shè)計(jì)要求，對于孔徑的控制，主要體現(xiàn)在鉆頭直徑控制方面。垂直度控制需要切實(shí)保證作業(yè)面平整，鉆桿保持垂直，在鉆孔過程中利用鉆機(jī)本身的鉛垂系統(tǒng)，對鉆桿垂直度進(jìn)行隨時糾偏；其次是混凝土壓灌控制，一方面需要做好坍落度控制，利用坍落度儀做好量測工作，保證混凝土具備良好的和易性；另一方面需要對充盈系數(shù)進(jìn)行控制，在施工過程中，如果存在土壤松散，或者成孔偏差超過設(shè)計(jì)尺寸的部分，可能會出現(xiàn)實(shí)際灌入量超過理論計(jì)算量的情況，為了保證施工質(zhì)量，需要將實(shí)際灌注量與計(jì)算數(shù)據(jù)的比值控制在一定范圍內(nèi)；然后是鋼筋籠位置控制，鋼筋籠吊放環(huán)節(jié)，必須對準(zhǔn)孔位，配合人工扶穩(wěn)來避免其與孔壁的碰撞，可以在鋼筋籠主筋上每隔3m左右設(shè)置一組鋼筋保護(hù)層支架，確保鋼筋籠能夠始終處于中心位置，保護(hù)層厚度滿足相關(guān)要求。另外，在鉆孔過程中，施工人員必須對地質(zhì)狀況進(jìn)行記錄，判斷設(shè)計(jì)是否符合地質(zhì)情況，參照相關(guān)數(shù)據(jù)，保證質(zhì)量控制效果[4]。

結(jié)語：

總而言之，長螺旋鉆孔壓灌樁是最近幾年興起的一種樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，具有較強(qiáng)的施工普適性，優(yōu)勢相當(dāng)明顯。不過，在實(shí)際應(yīng)用中，長螺旋鉆孔壓灌樁的施工依然存在不少缺陷和問題，要求施工人員明確施工要點(diǎn)，做好每一道工序的質(zhì)量控制工作，確保長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)的合理應(yīng)用，在充分保證質(zhì)量的前提下，提高施工效率，減少施工中存在的安全問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃超.長螺旋鉆孔壓灌混凝土樁施工及質(zhì)量控制技術(shù)[J].山西建筑，2011，37（10）：69-70.

[2]楊召，崔金，薛高龍.淺談長螺旋鉆孔壓灌樁施工要點(diǎn)及控制措施[J].江西建材，2017，（11）：74.

[3]柳貴濤.淺析長螺旋鉆孔壓灌樁施工要點(diǎn)及質(zhì)量控制[J].長春工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，18（3）：29-32.

[4]李恒寶.長螺旋鉆孔壓灌樁技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用[J].西部探礦工程，2014，26（6）：16-19.

作者簡介：

杜永輝，廣東中遠(yuǎn)建設(shè)投資管理有限公司，廣東中山。