黃望莉+吳斌
摘要:灌注樁由于其施工簡便、工期短、噪聲小、造價低等優(yōu)點,在許多地區(qū)被采用。文章介紹了灌注樁的適用范圍,并探討了新技術(shù)鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁的施工技術(shù),以便為超流態(tài)混凝土樁的廣泛應用提供技術(shù)上的參考。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁 新技術(shù) 施工管理
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,進一步刺激了交通需求,無論是橋梁的跨度,還是基礎(chǔ)的入水深度等都出現(xiàn)了大幅度的增加,尤其是近年來,不斷開工建設(shè)海灣、海峽、跨江大橋等,更是創(chuàng)新了深水基礎(chǔ)的形式,傳統(tǒng)的沉箱、沉井等基礎(chǔ),逐步向管柱基礎(chǔ)、各種組合基礎(chǔ)演變,再到現(xiàn)在廣泛使用的各類樁基礎(chǔ)、鐘形基礎(chǔ)等形式,通過創(chuàng)新基礎(chǔ)形式進而適應不斷變化的建設(shè)條件,而且要求工程施工速度快,符合環(huán)保要求。在這種情況下多種新型樁基礎(chǔ)應運而生,其中超流態(tài)壓灌樁因其樁身質(zhì)量易保證,工程經(jīng)濟性好被廣泛應用。
1 施工技術(shù)簡介、原理及適用范圍
超流態(tài)混凝土灌注樁又稱高坍落度混凝土灌注樁,與普通鉆孔樁相比,超流態(tài)混凝土灌注樁采用專用的長螺旋鉆孔機直接將孔鉆至預定深度,然后將超流態(tài)混凝土通過鉆頭活門連續(xù)泵注到孔內(nèi),直至樁頂,然后插入鋼筋籠一次成樁,是國內(nèi)近幾年出現(xiàn)的一種新型樁型。該施工方式具有較強的適應性,應用范圍比較廣,不受地下水位的影響和制約,施工在樁間距較小的情況下能夠連續(xù)進行,在施工過程中不需要進行間隔跳打;施工效率高,不需要振動處理,并且無污染,單樁承載力比較高,殘渣、虛土等不會出現(xiàn)在孔底,樁端的承載能力進一步提高,斷樁、縮徑、塌孔等質(zhì)量缺陷在施工過程中不會容易產(chǎn)生;現(xiàn)場文明施工:在施工過程中,不需要進行泥漿護壁處理,不需要排污,沒有振動和噪音,進而便于施工現(xiàn)場的管理;灌注混凝土可采用商混,質(zhì)量易得到保障,綜合效益高;工程成本與較其他樁型更低廉。
2 施工機械與設(shè)備
對國產(chǎn)長螺旋鉆孔機進行改裝、改造處理后,均能滿足相應的施工工藝要求。如果增加樁徑和樁長,對于超流態(tài)混凝土可以通過循環(huán)鉆機的鉆桿進行壓灌,在這種情況下,只需將混凝土泵上的軟管與鉆桿旋轉(zhuǎn)接頭進行連接就行;一般選用泵壓小于7N/mm2的中壓式柱塞泵作為混凝土泵。
3 施工工藝
3.1 施工程序 ①鉆機就位。②鉆孔深度達到設(shè)計的深度后,進行空鉆清底,同時澆注水泥漿。③將鉆桿提起,同時鉆頭與孔底之間的距離控制在100~200mm,按照0.45~0.55的水灰比配制水泥漿,經(jīng)鉆頭上的噴嘴,按照樁體積的3%~10%將水泥漿向孔底進行灌注。④對超流態(tài)混凝土進行壓灌。⑤提出鉆桿,放入鋼筋籠。⑥灌注超流態(tài)混凝土至樁頂設(shè)計標高。在樁孔混凝土1~3m處插入混凝土泵軟管,通過泵壓灌注超流態(tài)混凝土,同時提升軟管,按照樁頂設(shè)計標高灌注混凝土。
3.2 施工要點 ①在施工過程中,水泥漿的作用是在壓力作用下使水泥漿與樁端虛土進行物理化學反應,進一步使其固化,并且可以滲透到樁端砂土或砂卵石土層中,進而形成擴大頭,樁端阻力大大提高。②壓灌超流態(tài)混凝土。對于超流態(tài)混凝土來說,其主要材料分別為:混凝土的基本材料是強度等級32.5~62.5的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥,粗骨料是粒徑為0.5~2.0m的石子,細石能夠提高混凝土的強度,同時改善可灌性,并且減少離析。
3.3 施工注意事項
3.3.1 按照下列規(guī)定進行鉆進:①開鉆前需要調(diào)平鉆機,同時安裝導向套。②在鉆進過程中,或穿過軟硬土層時,需要緩慢進尺,進而確保鉆桿的垂直性。③鉆進時,如果發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或者鉆進難度較大時,在這種情況下,可能遇到硬土、石塊或硬物等,需要進行提鉆檢查,查明原因妥善處理后再鉆。④孔口積土和地面散落土在鉆進過程中要隨時清除。⑤在砂土層中鉆進如地下水,則鉆深應不超過初見水位,以防塌孔。⑥對于均質(zhì)凍土層、硬土層,可采用高轉(zhuǎn)速、小給進量、均壓鉆進。⑦鉆孔完畢,孔口要用蓋板蓋好,在蓋板上防止行車。
3.3.2 根據(jù)下列規(guī)定清理孔底虛土:①與鉆機動力頭的進料口相比,混凝土泵的出料口位置要低。②按照相應的規(guī)定程序進行試泵,正常運轉(zhuǎn)后,才能進行正式使用。③確保注漿泵和混凝土泵壓力表的靈敏性、準確性。
3.3.3 根據(jù)下列規(guī)定灌注超流態(tài)混凝土:①按照要求對鉆機進行改造,如果鉆桿內(nèi)不設(shè)芯桿,通過剛性過渡管將鉆桿上端與供料管相對轉(zhuǎn)動連接在一起。②當泵送量多、泵壓高時,應加快提升鉆桿的速度。③當泵壓低和用鐵件敲擊空心鉆桿發(fā)出空鼓聲時,在這種情況下需要降低鉆桿提升速度。④初灌量與鉆桿提升要密切配合,鉆桿埋入混凝土中的深度至少1m以上。
4 結(jié)語
鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁施工遇到粒徑較大的卵石層和厚流砂層時,成孔成樁困難;且設(shè)備種類多,要求作業(yè)人員技術(shù)水平較高、配合緊密,施工管理較難。因此要求施工前進行詳盡的勘察,且要有專業(yè)的施工隊伍。超流態(tài)混凝土(注漿)樁施工工藝機械化程度高,施工進度快,與沖孔灌注樁相比,雖然混凝土費用略高,但在同一地質(zhì)條件下,每立方米混凝土承載力可提高0.55倍,施工工期可縮短50%以上,在地下水位以下施工時,可省去泥漿護壁,綜合費用可節(jié)省15%~20%,經(jīng)濟效益十分可觀。
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