【摘 要】由于鉆孔灌注樁具有施工方便、適應(yīng)性強、施工成本低的優(yōu)點。廣泛用于房建工程施工。本文以房建工程鉆孔樁施工技術(shù)為研究對象,詳細分析了鉆孔樁的施工過程和技術(shù)應(yīng)用要點,并結(jié)合“天一浩軒緣”工程實例,對房建工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)進行分析,可供類似工程施工提供參考。
【關(guān)鍵詞】建筑工程;鉆孔灌注樁;埋設(shè)護筒;混凝土灌注;施工技術(shù)
1工程概況
“天一浩軒緣”項目位于烏魯木齊市,該工程項目規(guī)劃建建筑占地87691m2。本項目采用樁筏基礎(chǔ),1#樓、2#樓、5#樓主樓樁徑800mm,樁長15m,計281根。3#樓、4#樓地下車庫樁徑600mm樁長8m計231根,樁長12m計776根樁。共計1288根樁。
2鉆孔灌注樁技術(shù)特點
從施工技術(shù)的角度來看,機械方法主要用于鉆孔樁。結(jié)合工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),在設(shè)計樁的位置上打孔,并用鋼筋籠和混凝土澆筑,以提高房屋建筑工程的基礎(chǔ)樁的穩(wěn)定性。鉆孔灌注樁技術(shù)在實際應(yīng)用中通常分為干作業(yè)成孔和有泥漿護壁鉆孔兩種方式,雖然作業(yè)方式存在差異,但兩種鉆孔方式在技術(shù)方面也存在較多的共性,主要體現(xiàn)在:首先是由于鉆孔樁技術(shù)含量較高,在實際施工作業(yè)中需要進行嚴格的質(zhì)量控制,以保證建筑工程的基礎(chǔ)質(zhì)量;其次,鉆孔樁技術(shù)有助于優(yōu)化房屋建筑項目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體性能,并確保房屋建筑項目功能結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性,具有很高的經(jīng)濟效益;最后是鉆孔樁技術(shù)的施工噪聲低,對周圍環(huán)境影響小,具有廣泛的施工適用性。
3鉆孔灌注樁施工工藝技術(shù)
3.1埋設(shè)護筒
埋設(shè)護筒是鉆孔樁施工中的首要工作。護筒主要起到對孔壁的保護作用,避免在鉆孔的過程中出現(xiàn)塌陷情況,同時能夠起到與地表水相隔離的作用,鉆頭在護筒的引導(dǎo)之下能夠有效降低偏斜度。在實際對護筒埋設(shè)時,應(yīng)注意保證護筒中心與鉆孔樁中心線相一致,如果沒有其他特殊要求,平面誤差必須小于等于50mm,垂直線上的允許角度不能超過1%,護筒在地面上的放置位置不能超過大地表面30cm或水平面100? 200cm。埋設(shè)護筒后,使用相對粘稠的土壤或其他材料填充并固定護筒的底部。
3.2進行泥漿的制備
在完成護筒的埋設(shè)之后需要進行灌注樁泥漿的制備,在進行泥漿制備時需要充分考量施工所在環(huán)境條件,以此來確定泥漿的最終粘稠度。在泥漿制備過程中,首先要將粘土打碎之后將粘土投入到護筒中,利用沖擊錐對其進行振搗,確保其形成泥漿之后就可以進行后續(xù)的鉆孔工作。
3.3鉆進成孔
鉆機在到達現(xiàn)場之后,應(yīng)先對鉆機做出調(diào)整,保證鉆頭對準樁位,鉆機垂直度達到要求。在開始鉆進之前,應(yīng)先使用水準儀進行孔口頂標高測量,促進鉆孔深度控制;在開始鉆進時,應(yīng)對鉆進速度進行有效控制,不同地層的鉆進速度應(yīng)做出適當調(diào)整。在鉆進過程中,操作人員應(yīng)注意觀察鉆機垂直度情況,并及時做出調(diào)整,以調(diào)整和控制好鉆桿垂直度;邊鉆進邊測量防止超挖。
3.4樁端持力層深度確認
本工程項目的基樁應(yīng)用端承摩擦樁,樁端的持力層為角礫層。在實際施工中,孔深應(yīng)當根據(jù)持力層土樣和成孔進尺速度來進行控制,應(yīng)同時滿足設(shè)計有效樁長及入持力層深度要求。樁孔至設(shè)計樁底標高(設(shè)計樁長)而入持力層深度未達要求時,應(yīng)繼續(xù)進尺以滿足入持力層深度要求,相鄰樁底高差不得超過樁間距的0.5倍。
是否已經(jīng)鉆入持力層可通過鉆進感覺和撈渣樣來判斷。具體做出判斷時可從以下幾個方面著手:(1)根據(jù)鉆機的震動程度做出判斷,鉆機在進入持力層之后,產(chǎn)生的震動幅度會呈現(xiàn)一定程度增大;(2)鉆機的鉆進速度出現(xiàn)較為明顯的降低;(3)撈取鉆孔內(nèi)的渣樣進行確定,在實際鉆孔過程中應(yīng)及時進行渣樣撈取,通過此來判斷持力層的深度,然后將其與前期勘察數(shù)據(jù)資料進行比對,如果二者保持相同,則可對持力層層面埋深做出準確判斷;如果二者對比存在較大的偏差,則應(yīng)當及時與業(yè)主、監(jiān)理單位取得聯(lián)系,并先暫停鉆孔施工,待確認清楚之后再進行鉆進作業(yè)。
在進行鉆進層面判定時,應(yīng)當由監(jiān)理工程師和現(xiàn)場工程師共同做出評價,以便及時發(fā)現(xiàn)不良性狀,對鉆孔做出指導(dǎo)和調(diào)整。如:在進行渣樣撈取時,監(jiān)理工程師應(yīng)在現(xiàn)場進行監(jiān)督指導(dǎo)。在確定鉆孔進入到持力層之后,應(yīng)保證鉆孔深入持力層深度達到設(shè)計圖紙要求,最終實際鉆孔的深度不能小于設(shè)計孔深。樁孔在鉆到持力層之后,必須通知監(jiān)理人員、地質(zhì)人員到達現(xiàn)場進行檢測,在確認達到設(shè)計要求之后立即進行清孔灌漿施工。
3.5檢孔和清孔
3.5.1檢孔
當鉆孔達到設(shè)計的深度之后,應(yīng)對孔深進行檢查,檢查采用測繩下掛0.5kg重鐵錘,在檢查核對無問題之后,開始清孔施工。同時還需進行成孔垂直度檢測,檢測應(yīng)用檢孔器進行,檢測時,首先將檢孔器吊起,然后將測繩系在檢孔器之上,且保證鉆孔中心與檢孔器中心保持一致,將測繩緩慢的放入到孔內(nèi),觀察在放入過程中是否存在阻礙,如果未發(fā)現(xiàn)阻礙,則表明鉆孔質(zhì)量合格;如果中途遇到阻礙,則表明存在縮孔或孔傾斜的情況,需要對成孔重新進行處理。關(guān)于成孔的驗收標準如表1所示。
3.5.2清孔
在進行清孔之后,孔底的沉渣厚度應(yīng)在100mm以內(nèi),該環(huán)節(jié)主要由具有豐富經(jīng)驗的人員進行檢測,在檢測時業(yè)主、監(jiān)理方應(yīng)到達現(xiàn)場驗收;在清孔滿足要求之后,須在48h 內(nèi)進行混凝土澆筑施工,混凝土澆筑要求采用導(dǎo)管法澆筑。
3.6鋼筋籠吊裝
本工程主筋和加勁筋、箍筋為HRB400級鋼筋。每根樁基設(shè)置2根注漿管,樁徑800采用Φ32×3鋼管,樁徑600采用Φ25×3鋼管。為避免鋼筋籠在鉆進過程中出現(xiàn)較為嚴重的變形,在進行吊放時可應(yīng)用三點起吊法。且在吊放過程中,注意保證鋼筋籠垂直度,降低吊放的速度,減少鋼筋籠對孔壁的刮蹭。護筒外緣放置兩條枕木,并且高于護筒,將其專門應(yīng)用于鋼筋籠吊裝,同時在吊放到指定深度之后,應(yīng)對鋼筋籠做固定處理,避免其掉落到孔內(nèi)。此外,在吊放鋼筋籠時應(yīng)注意控制偏差,確保橫向偏差在20mm以內(nèi),確保豎向偏差在50mm以內(nèi)。
3.7導(dǎo)管安裝
在進行導(dǎo)管安裝前,須對導(dǎo)管進行妥善連接,導(dǎo)管連接應(yīng)用雙螺紋方扣快速連接方式,該連接方式性能較為突出,不容易出現(xiàn)滲漏。連接導(dǎo)管的單節(jié)長度為3m,底節(jié)導(dǎo)管的長度為4m,另外適當配置一些短節(jié)導(dǎo)管,長度約為0.5~1.5m。導(dǎo)管安裝的實際深度應(yīng)根據(jù)孔深來進行確定,導(dǎo)管距離孔底控制在30~50cm范圍內(nèi),導(dǎo)管安裝的節(jié)數(shù)、長度應(yīng)做好記錄工作。
3.8混凝土灌注
在進行混凝土灌注時,應(yīng)對初灌量進行有效的控制,本工程項目采用干孔鉆孔方式,安裝導(dǎo)管時將其與孔底之間的距離控制為50cm,初灌量應(yīng)滿足以下要求:
初灌方量T(m3)=初灌后孔內(nèi)混凝土體積T1(m3)+初灌后導(dǎo)管內(nèi)混凝土體積T2(m3)
T1=k×孔內(nèi)每米混凝土方量(m3/m)×1.5m
在進行混凝土灌注之前應(yīng)對混凝土質(zhì)量做全面檢查,主要包括:坍落度、和易性,經(jīng)檢查混凝土質(zhì)量達到要求之后,才能將混凝土灌注入鉆孔之內(nèi)。同時,在此過程中應(yīng)由監(jiān)理工程師的現(xiàn)場審核檢查,在監(jiān)理工程師確認之后才能進行灌注施工。在進行灌注時,應(yīng)采用測繩測量混凝土的液面,及時掌握混凝土的液面位置,然后以此確定導(dǎo)管應(yīng)當拆卸的長度,避免導(dǎo)管拔出到混凝土液面之上。在此過程中應(yīng)注意對導(dǎo)管提升速度做有效控制,本工程項目灌注施工需要保證導(dǎo)管埋深在2.0m以內(nèi),同時最大埋深應(yīng)不超過6.0m,在初始灌注時,應(yīng)準備足夠數(shù)量的混凝土,確保在灌注過程中能夠?qū)?dǎo)管一次性埋入到混凝土之中,且保證埋入深度在1m以上。
在灌注施工過程中,應(yīng)注意對最后一次灌注量加強控制,混凝土灌注適當超出設(shè)計標高,超出高度控制在50cm左右,然后將表面存在的泛漿鑿除,使樁頂?shù)幕炷翉姸饶軌驖M足設(shè)計要求。灌注混凝土的充盈系數(shù)應(yīng)處于1.05~1.3范圍之間,在距離樁頂以下2m的樁身混凝土灌注過程中,應(yīng)連續(xù)灌注并做振搗處理,確?;炷凉嘧⒕哂休^高的密實性、均勻性,避免斷樁、縮徑等不良情況出現(xiàn);混凝土的充盈系數(shù)是影響成樁質(zhì)量的重要因素,在實際施工中應(yīng)確保其達到設(shè)計要求、規(guī)范要求。
在進行灌注施工之前,應(yīng)做好人力、物力準備工作,保證灌注施工能夠連續(xù)性完成,將單樁灌注時間控制在3h以內(nèi)。在灌注過程中應(yīng)盡量保持勻速,避免混凝土進入孔內(nèi)時對孔壁產(chǎn)生較大的沖擊,在完成灌注施工之后,應(yīng)注意做好孔口安全防護工作,避免大土塊落入到孔內(nèi),對最終成樁質(zhì)量造成影響。在灌注施工中,從孔內(nèi)拔出的導(dǎo)管應(yīng)及時清理干凈,尤其是接頭連接部位,避免混凝土凝固后堵塞管道,對導(dǎo)管再次應(yīng)用造成影響。為提升施工現(xiàn)場環(huán)保性,應(yīng)及時將施工過程中產(chǎn)生的渣土運離現(xiàn)場,運輸?shù)街付ㄎ恢眠M行處理。此外,在進行鉆孔灌注施工時,禁止鄰孔連續(xù)施工,避免兩孔之間的距離過近,以致灌漿施工出現(xiàn)漏漿的情況。
3.9樁端注漿
從灌注樁的實際情況來看,其承載能力主要受到兩方面因素影響:地基土層對樁的阻力和樁側(cè)泥土對樁的摩擦阻力,由此可看出,為有效提升樁的實際承載能力,在實際施工中應(yīng)盡可能降低對原有土層的擾動,提升原有土層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外,在灌漿施工完成后還應(yīng)采用后注漿技術(shù),通過該項技術(shù)來改善樁側(cè)泥皮或樁底沉渣存在的缺陷,使得樁體周圍土體有較高的質(zhì)量。通過漿液擠密方式能夠讓樁周邊的土體在一定程度上得到加固,使之對樁的作用力增大,從而達到提高單樁承載力的目的。
后注漿施工作業(yè)應(yīng)在樁體澆筑完成后2~30d內(nèi)進行,且注意控制注漿作業(yè)點與鉆孔點之間的距離,二者之間的距離不能超過8-10m。通常在鋼筋籠吊放過程中,于鋼筋籠的內(nèi)側(cè)對稱性綁扎2根Φ25×3鋼管,其底端應(yīng)超出鋼筋籠深度30cm左右,導(dǎo)管刺入到孔底的沉渣之中。本工程項目注漿施工時所應(yīng)用的水泥等級為42.5級,同時將注漿壓力控制在3~10MPa范圍內(nèi),將注漿流量控制在75L/min以內(nèi)。
800直徑單樁注漿量估算值Gc=αp*d=1.8*0.8=1.44t(以水泥質(zhì)量計);
600直徑單樁注漿量估算值Gc=αp*d=1.8*0.6=1.08t(以水泥質(zhì)量計)。
3.10破樁頭
在進行混凝土灌注施工時,通常會高出設(shè)計高度30~50cm,借此控制樁頭質(zhì)量。在后期將樁頭多余的混凝土去除,主要去除樁頭存在的松散層混凝土,直到可看見新鮮混凝土為止。在進行樁頭破除施工時主要按照如下工序進行:“基坑開挖→高程測量→無齒鋸環(huán)切→剝出鋼筋→斷樁頭→吊車吊出→樁頭清理”,將樁頭鑿成凸面,便于后期樁頂沖洗作業(yè),同時也有助于提升后澆混凝土的連接質(zhì)量。
4結(jié)語
鉆孔樁作為一種先進的施工技術(shù),被廣泛用于房屋項目的施工中。施工單位在運用施工技術(shù)時,應(yīng)加強工藝流程,明確關(guān)鍵技術(shù)要點,并結(jié)合實際工程針對情況和施工難點,制定針對性的解決方案,加強新技術(shù)的應(yīng)用,確保施工質(zhì)量達到設(shè)計標準,維護施工質(zhì)量和安全。
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作者簡介:
瞿江,(1981-),男,本科,工程師,分公司經(jīng)理,長期從事建筑工程工作。
(作者單位:南通四建集團有限公司)