王順邦
【摘要】泥漿護壁鉆孔灌注樁作為常見的樁基形式,在施工控制過程中存在這樣那樣的問題,本文從施工管理的角度,較為詳盡的闡述泥漿護壁灌注樁的施工技術及質(zhì)量控制的要點。
【關鍵詞】泥漿護壁鉆孔灌注樁;流沙;沉渣厚度
0.概述
近些年來,隨著大批高層建筑、多層建筑及高等級公路、鐵路的建設,需要承載力高、穩(wěn)定可靠的樁基礎作為支撐,泥漿護壁鉆孔灌注樁承載力高、適用范圍廣、能夠克服流沙等對樁孔的影響,在現(xiàn)階段的施工中得到了廣泛應用。但在施工過程中因工藝原因、人為原因、地質(zhì)情況不明確等原因仍存在較多質(zhì)量通病,本文著重從工程實踐及施工管理的角度,對泥漿護壁鉆孔灌注樁施工過程中存在的主要問題進行探討。
1.施工過程控制要點
1.1孔的垂直度
泥漿護壁鉆孔灌注樁的垂直度是保證承載能力的重要一環(huán),孔的垂直度主要有鉆桿的垂直度決定,在鉆孔過程中要隨時觀察鉆桿的垂直度,有些比較先進的設備駕駛室有垂直度指示,有些設備是靠底盤水平度來確定設備的垂直度,有些較早期的設備就要靠經(jīng)緯儀等設備來時刻觀察垂直度,不管哪一種設備,都要在鉆孔的過程中,時刻觀察鉆桿的垂直,才能保證孔的垂直。
對于地基不均勻、土層呈斜狀分布和土層中夾有大的孤石或其它硬物的情形,施工前必須作好準備。在不均勻地層中鉆孔時,鉆機自重大、鉆桿剛度大較為有利,遇到不均勻地層就要選用自重大、鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻硬層、斜狀巖層和碰到孤石時,鉆速要打慢檔。處理大孤石和堅硬巖石,采用自重大的復合式牙輪鉆或換用沖擊鉆來處理。
孔完成要逐孔進行垂直的測量,發(fā)現(xiàn)超標要及時用鉆機進行再次擴孔,擴孔后再次測量垂直度,直到孔的垂直度符合規(guī)范規(guī)定(孔垂直度<1%孔深)。
1.2進入持力層深度
進入持力層深度包括進入沙層深度、進入巖石層深度、進入卵石層深度,根據(jù)地質(zhì)情況和設計要求來選擇持力層及進入吃力層深度,進入持力層深度達不到,樁的承載力將會大大降低。
對于持力層深度的判斷,主要根據(jù)鉆機的響應程度來判斷,當鉆機進入巖層時,鉆桿的行進速度會明顯變慢,鉆桿會發(fā)生跳動、震動等,從這個時候開始確定鉆桿的長度到鉆機停鉆時鉆桿的長度,就是進入持力層深度。
地層有時會出現(xiàn)夾層現(xiàn)象,有些夾層比較厚,當鉆機達到進入巖層深度,實際上不是持力層,是一個假象。遇到這種情況,要根據(jù)地質(zhì)報告、根據(jù)樁孔的深度進行判斷,遇到特別的情況要補充勘探,確保樁端坐落在持力層上。
1.3孔深的測量
對于孔深的量測應是施工管理工作的重點,實際操作中應注意的問題有:
測量時有誤達不到設計深度。一般施工隊常用的測繩一經(jīng)水泡就會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,有的收縮量可達 lcm/lm左右,測50m的孔就會產(chǎn)生0.5m左右的誤差。更大的測量誤差是由于測繩易斷引起的,測繩端往往系一重物保證測繩的垂直,重物拉住鋼筋或鉆頭等容易引起斷繩,測繩斷了以后不知道的人仍以斷處為起點繼續(xù)使用,往往可差數(shù)米。采用細鋼絲測繩作為測繩要當心數(shù)標松動錯位。徹底避免誤測的辦法是在施工現(xiàn)場或附近地面上設置長度標記作為準繩,每次終孔一定把測繩拿去核實。
1.4孔徑
在湖、塘、溝、谷與河漫灘地段新近沉積的粘性土和粉士中鉆孔容易出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象。尤其要重視液性指數(shù) IL>0.75呈軟塑狀態(tài)和流塑狀態(tài)的粘性土,而在 IL>1.0 呈流塑狀態(tài)的淤泥質(zhì)軟土層成孔縮孔現(xiàn)象更要多加注意。與孔徑有關的質(zhì)量問題有:
⑴由于孔徑小于規(guī)范要求,樁的截面縮小,承載能力降低,實際上降低了樁的安全系數(shù)。
⑵軟弱土層一般都在地層上部,縮頸現(xiàn)象也發(fā)生在此段,而樁的內(nèi)力也是上段大,容易造成樁身抗壓強度不夠而破壞。
⑶由于孔徑達不到要求,導致鋼筋籠無保護層,樁的抗壓彎能力削弱或喪失。
防治的主要措施是加強對孔徑的檢測與控制,提高泥漿質(zhì)量,增大泥漿比重和粘性及稠度。鉆頭直徑應適當加大,也可采用處理孔斜的導正器法,在導正器上焊一定數(shù)量的合金刀片,在鉆進或起鉆的過程中起掃孔作用。此外在易于產(chǎn)生縮孔的土層中施工,減少孔放置時間,馬上進行澆筑,也是非常重要和有效的措施。
1.5泥漿
泥漿是泥漿護壁鉆孔灌注樁的關鍵,泥漿的比重對樁的護壁、排渣起關鍵作用,泥漿的比重偏小不利于護壁、排渣,泥漿的比重偏大,泥漿流速不夠,樁底沉渣排不出去。在施工中往往忽視泥漿比重的測量,最有效的辦法是制定表格,讓質(zhì)檢人員在每進行一道工序都要實測泥漿比重,把測量數(shù)據(jù)填寫在表格上。
1.6 孔底沉渣厚度
孔底沉渣與沉淤的厚度將直接影響到樁端的承載力,泥漿護壁灌注樁直接看不到孔底的情況,孔底沉渣與沉淤必須通過測繩測量,這樣就容易出現(xiàn)幾個問題,一是不測量沉渣,光憑出口水流來判斷孔底沉渣;二是沒有意識到孔底是圓錐形,測量的兩個位置不同就容易產(chǎn)生較大的誤差,三是孔清渣后放置一段時間,渣與淤泥又降于孔底。
1.7 砼灌注
鉆孔、洗孔和砼灌注必須連續(xù)進行,防止塌孔,在洗完孔后拔出洗孔管,同時放置鋼筋籠,然后放置灌注管及漏斗進行砼澆注。在灌注時一定要控制好拔管的速度及拔管的高度,同時還要控制好混凝土的塌落度,否則,容易引起斷樁、縮頸離析等質(zhì)量事故。這里容易出現(xiàn)的問題是,在洗完孔后放置一段時間,就容易使沉渣與沉淤加厚超過規(guī)范,嚴重時孔壁塌壁,影響樁的質(zhì)量及承載力;拔管的速度過快就容易出現(xiàn)斷樁、縮頸等現(xiàn)象;塌落度控制不好容易出現(xiàn)振搗不實、砼離析等現(xiàn)象。
2.技術管理
2.1 技術資料
泥漿護壁灌注樁施工應具備下列技術資料:
⑴建筑場地工程技術資料。
⑵建筑場地區(qū)域內(nèi)地下管線、地下構筑物等資料。
⑶基礎工程的施工圖。
⑷主要施工機械及其配套設備的技術性能。
⑸樁基工程的施工技術措施。
⑹有關的荷載試驗資料。
2.2 技術措施
樁基工程施工技術措施內(nèi)容有:
⑴施工平面圖,標明樁位、編號、施工順序、水電線路、臨設位置,同時要標明泥漿制備設施及其循環(huán)系統(tǒng)。
⑵確定成孔機械、配套設備及合理的施工工藝的有關資料。
⑶施工作業(yè)計劃和勞動組織規(guī)劃。
⑷材料供應計劃、檢測工具等準備情況。
⑸主要施工機械的試運轉(zhuǎn)、試成孔、試灌注計劃。
⑹保證工程質(zhì)量的安全生產(chǎn)、冬雨季施工的技術措施等。
2.3 試樁
試樁應選擇具有代表性的樁,對工程地質(zhì)條件相近,樁型、成樁機具和工藝相同的樁基工程,試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的2%,并不應少于5根。試樁檢測因工期較緊往往采用大應變與小應變相結合的方法,這種檢測方法的費用相對較低。小應變主要檢測樁身質(zhì)量,對斷樁、離析、縮頸等能夠較明顯的反映,大應變主要檢測樁的承載力。
3.結語
綜上所述,為了不斷提高建設工程鉆孔灌注樁的質(zhì)量,質(zhì)量控制應從以下幾個方面進行嚴格控制并不斷進行研究、改進和提高:
⑴對鉆孔設備、鉆頭的切削性能、泥漿的處理設備等與施工效率和質(zhì)量有關的機具、儀器等都應進行檢查。
⑵不同的施工方法其效率和質(zhì)量有很大差異,應從施工方法著手進行預先控制。
⑶認真研究質(zhì)量檢測設備的準確性和可靠性,如大小應變動測的適用范圍等。檢測結果不準確易引起糾紛,處理不當會降低安全度,留下工程隱患。
⑷提高和完善管理水平,應以工序控制和事前控制為主,建立系統(tǒng)化的動態(tài)管理制度和方法。[科]
【參考文獻】
[1]工業(yè)與民用建筑灌注樁基礎設計與施工規(guī)程 JGJ4-80.
[2]建筑樁基礎技術規(guī)程 JGJ94-2008.
[3]建筑地基基礎施工驗收規(guī)范 GB50202-2002.