袁伯深
(廣州市花都第二建筑工程有限公司)
隨著科技的進步,在建筑施工的過程中,施工單位運用的施工工藝,施工技術(shù)也越來越多,在目前的施工中,施工單位較多的采用沖孔灌注樁施工工藝。高層建筑作為現(xiàn)代城市重要的組成部分之一,其特有的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢在在我國現(xiàn)代化城市建設(shè)中被廣泛地運用。在實際施工過程中,需要結(jié)合高層建筑施工過程中的實際情況以及地址情況進行分析,根據(jù)地質(zhì)特點、設(shè)計、施工,挑選符合實際工作狀況的鉆頭,成孔的方式為自然造漿泥漿護壁等。在施工前,首先要進行勘測工作,待勘測工作結(jié)束后,再開展施工作業(yè),成孔質(zhì)量得到保證后,進行鋼筋籠焊接,下灌注導(dǎo)管,混凝土澆筑。
某工程為某大型房地產(chǎn)項目工程?,F(xiàn)場已完成土方平整,首期建成后總建筑面積為20萬m2,主要有低層住宅、高層住宅及多層酒店,其中高層項目約5萬m2,其高層工程基礎(chǔ)主要采用沖孔灌注樁施工,擬建構(gòu)筑物為鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)。
工程準備工作包括場地平整、測量放線、護筒加工以及泥漿的制備等。施工過程主要工序:打樁機平穩(wěn)安裝到位,埋設(shè)護筒、鉆孔、檢測樁機是否平穩(wěn)行運、清孔、安裝鋼筋籠、二次清渣、澆筑水下混凝土。
在施工前,首先需要完善放樣工作,對樁孔的位置進行進一步的測定,采用全站儀進行定位測量,一般使用十字形的交叉線,測量出樁心位置,采用水準儀確定樁基設(shè)計高程。在埋設(shè)護筒時,護筒通常是由(7±2)mm鋼卷制成,護筒的直徑也需要比鉆頭的直徑寬10cm左右,中心設(shè)置偏差小于5cm,保證護筒與樁位的中心吻合。在設(shè)置護筒的過程中,需要使用十字交叉法矯正護筒位置,為鉆孔的垂直高度以及樁位的精確度提供保證。
在沖擊鉆孔時,需要保證以下特點:基巖施工期間需要使用低錘與高錘交替的沖擊方式,若出現(xiàn)偏空,則需要進行回填處理,具體的回填高度需要根據(jù)實際的偏空情況確定;在施工過程中,若遇到孤石,則需要使用低沖程反復(fù)沖擊的方式進行沖擊,將孤石擊碎或者嵌入孔壁。
在進行沖孔灌注樁的施工時,要將工作重點放在泥漿質(zhì)量控制這一重要環(huán)節(jié)上。泥漿制備的地質(zhì)環(huán)境多種多樣,可變性較強,具體可以應(yīng)用以下措施對泥漿質(zhì)量進行控制:
(1)泥漿的制作階段。在進行泥漿的制作時,工作人員首先要進行實地考察,結(jié)合當?shù)氐牡刭|(zhì)特點,在制作的過程中,加入適量黏土,以此來改變該工程中砂層與淤泥層厚度較大的狀況,使泥漿的粘度進一步提高,進而有效地避免塌孔等隱患的發(fā)生。
(2)泥漿循環(huán)。泥漿循環(huán)需要根據(jù)土層的具體情況,對泥漿稠度進行相應(yīng)的調(diào)配。將處于鉆孔中的循環(huán)泥漿,依據(jù)土層的實際變化,對各項操作進行加強。在循環(huán)中泥漿稀薄,其自身的排渣能力就不能得到充分的發(fā)揮,護壁效果不理想,進而對鉆頭的沖擊功能造成威脅,鉆進速率較慢,泥漿循環(huán)系統(tǒng)的平面布置圖1所示。
圖1 泥漿循環(huán)系統(tǒng)的平面布置圖
(3)泥漿置換。在微風(fēng)化、強風(fēng)化等狀態(tài),需要對泥漿進行制備,在制備的同時也需要將泥漿的排渣能力進行有效的提高。當處于風(fēng)化層時,泥漿中的含砂率、攜渣能力也會有所增加,這時就需要對泥漿中所存在的沉渣使用過濾措施進行清理,過濾措施可以使用濾砂桶與濾網(wǎng)。
(1)開工控制。在該工程中,表面土層多為雜填土,經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),工程的土層深度為3.2m,發(fā)現(xiàn)有個別的亂毛石,采用低垂密擊的形式進行開孔,進而將施工過程中對周圍影響因素降到最低,有效地防止毛石滑落所造成的安全隱患。
(2)對土層以及巖層的沖程進行控制。在進行土層以及巖層的沖程控制時,對先前施工案例分析不難發(fā)現(xiàn),在成孔的過程中具有沖擊力大、沖程大等特點,這些特點極易影響孔壁的擾動力。另外,受到外力的作用,軟土自身穩(wěn)定性容易遭到破壞,改變自身的結(jié)構(gòu),最終導(dǎo)致孔壁塌孔的現(xiàn)象發(fā)生。因此,相關(guān)工作人員在進行軟土層的施工時,應(yīng)該使用小沖程進行沖孔造壁,加強對沖程范圍的控制。之后,工作人員結(jié)合勘察數(shù)據(jù),分析該工程的粗砂層,然后結(jié)合砂層特點,將泥漿的比例進行相應(yīng)的增加,確??妆诘姆€(wěn)定性。通常情況下,調(diào)整泥漿比例時需要控制沖程在2.5~3m,減弱孔壁砂層的擾動性。如果沖程控制不合理,會出現(xiàn)卡錘的現(xiàn)象,一旦發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象,要及時對沖程進行相應(yīng)的調(diào)整。為了有效地避免卡錘的現(xiàn)象發(fā)生,提倡使用低錘密擊的方式。
(3)持力層判定。在微風(fēng)化花崗巖中普遍使用持力層判定,在進行持力層巖面的判定時,其主要材料為巖樣,地勘報告作為輔助,一般情況下,巖面持力層判定主要是在孔口對泥漿循環(huán)過程中攜渣進行撈取,然后對撈取過后的攜渣巖樣進行檢查。由于在該工程中沖孔樁的孔深達30m以上,所以持力層判定中需要的巖樣難以跟隨泥漿的循環(huán)到達孔口。因此,施工單位可以采取以下步驟進行判定:首先,工作人員在進行孔底掏渣時,需要利用掏渣筒等工具,在孔底掏渣之后,對掏渣筒中所存在的巖樣進行檢查。其次,要依據(jù)地質(zhì)勘查報告,對樁孔巖面標高圖進行繪制,在這之前,沖孔需要達到地勘巖面的標高。最后,根據(jù)試樁記錄所規(guī)定的進尺,每60min的進尺要達到<20cm。只有同時滿足以上判定條件,才可以展開持力層判定工作。
(4)孔底沉渣與清孔控制措施。成孔灌注樁的沖擊主要應(yīng)用在設(shè)計埋藏過深的巖層大口徑嵌巖樁。這些樁基對于沉降控制、樁基承載水平具有較高的要求??椎壮猎馁|(zhì)量會在一定程度上對嵌巖樁承載力的性能產(chǎn)生影響。如果孔底沉渣與規(guī)定的標準不符,就會降低嵌巖樁的承載力,進而為后續(xù)施工的順利展開造成阻礙,降低建筑物的安全性能與穩(wěn)定性能。在沖孔灌注樁施工過程中,孔底沉渣與標準不符的原因主要體現(xiàn)在以下幾方面:首先是現(xiàn)場巖體破碎,在利用沖擊法進行施工時,大量的巖體顆粒將會得到釋放,循環(huán)泥漿的巖石顆粒的含量大,就會出現(xiàn)孔底沉渣的現(xiàn)象。其次是巖體成渣顆粒掘土顆粒較大,泥漿在進行孔內(nèi)循環(huán)時,為了將泥漿快速地排出孔外,泥漿必須具有比重大、粘度高的特點。
混凝土灌注是重要的施工環(huán)節(jié),為了能夠提高沖孔灌注樁成樁質(zhì)量,首先應(yīng)當注意選擇符合標準要求的混凝土,這需要相關(guān)負責(zé)人在具有資質(zhì)的實驗室內(nèi),對混凝土的配合比進行試驗,進而確定符合設(shè)計要求的混凝土配合比,按照配合比選擇有資質(zhì)的商品混凝土公司供應(yīng)商品混凝土,在此前提下進行混凝土灌注作業(yè)。另外在管理程序上要求所有隱蔽工序完成驗收,并且報送混凝土澆搗總監(jiān)理同意后,才可開始混凝土的澆搗施工。其次在混凝土澆搗過程需要先進行混凝土導(dǎo)管的下放拼裝之后短時間內(nèi)展開混凝土澆筑作業(yè),根據(jù)計算好的混凝土的澆筑方量,確保一次性地進行混凝土澆筑,澆筑過程的拔管工藝要符合規(guī)范要求,防止混凝土在澆筑過程中脫節(jié)而出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象?;炷翝仓^程中拔管控制、澆筑混凝土的充盈系數(shù)及最終的混凝土超灌量均應(yīng)符合設(shè)計要求,以確保沖孔灌注樁樁身混凝土澆筑質(zhì)量。
即使對沖孔灌注樁各個施工環(huán)節(jié)予以有效控制,樁身也有可能存在質(zhì)量問題,所以一般在完成沖孔灌注樁施工作業(yè)之后,還要對樁身進行質(zhì)量檢測。相關(guān)工作人員要對沖孔灌注樁樁身完整性及承載力進行檢測,通過樁身完整性檢測來辨別樁身缺陷的位置及缺陷情況,通過樁基承載力檢測來鑒定樁基礎(chǔ)施工完成后樁身的受力情況是否符合施工圖紙設(shè)計要求。樁身完整性檢測與承載力檢測能夠?qū)σ咽┕ね瓿傻臎_孔灌注樁基礎(chǔ)存在的質(zhì)量問題及時進行補救和處理,最終保證沖孔灌注樁符合標準要求。此樁基檢測的結(jié)果作為第三方檢測報告形式出現(xiàn),同時檢測報告作為樁基子分部驗收依據(jù)的重要文件之一。
綜上所述,現(xiàn)階段我國沖擊成孔灌注樁技術(shù)適用于粘性土、人工雜填土中,對于存在孤石的砂礫層、堅硬土層、巖石層中特別適用,而在流沙層中則需要提高技術(shù)含量,對施工過程中存在的問題進行克服。但是在淤泥質(zhì)土,應(yīng)該謹慎實施。沖擊成孔灌注樁技術(shù)設(shè)備構(gòu)造簡單,適用范圍廣,操作方便,所成孔壁較堅實、穩(wěn)定、坍孔少,不受施工場地的限制,無振動和噪聲影響等,但存在成孔速度慢,孔底泥渣難以掏盡,樁的承載力不夠穩(wěn)定,操作要求較嚴,易發(fā)生質(zhì)量事故,因此在現(xiàn)代高層建筑中,要科學(xué)合理的運用沖孔灌注樁施工技術(shù),以此來保障我國建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。