李生梅
蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅 蘭州 730050
目前隨著建筑事業(yè)的不斷發(fā)展,鉆孔灌注樁在建筑工程領(lǐng)域已占據(jù)了重要地位,鉆孔灌注樁具有承載力大、抗震性好、施工噪音小、施工操作簡(jiǎn)單、設(shè)備投入不大等諸多優(yōu)點(diǎn),但由于鉆孔灌注樁大部分在地下施工,施工過(guò)程不能直接觀察,不可預(yù)見(jiàn)因素多, 成樁后也不能立即進(jìn)行開(kāi)挖驗(yàn)收,故而工程質(zhì)量較難控制,稍有不慎,就有可能出現(xiàn)孔底沉泥、縮頸、夾渣、蜂窩、堵管、斷樁等嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題和質(zhì)量事故,給企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失,因此,施工人員應(yīng)對(duì)灌注樁施工必須進(jìn)行科學(xué)的管理和質(zhì)量控制,進(jìn)而保證整個(gè)工程的質(zhì)量。
為了使鉆孔灌注樁能順利施工,承包方必須做好施工前的準(zhǔn)備工作,主要包括以下幾個(gè)方面:
(1)對(duì)施工人員的控制:首先應(yīng)檢查鉆孔灌注樁施工人員的技術(shù)資質(zhì)是否符合施工要求,確保承包商的技術(shù)能力和管理水平能保證按要求完成工程施工任務(wù)。
(2)對(duì)施工方案、施工工藝的控制:鉆孔灌注樁施工方案包括技術(shù)方案和組織方案,灌注樁在施工前要制定詳細(xì)可行的施工技術(shù)方案和質(zhì)量管理體系,制定適應(yīng)施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地面積、工期要求、供水、供電條件等,選擇符合地層特點(diǎn)和鉆孔樁特點(diǎn)的成孔機(jī)械,以保證工程的有效應(yīng)用。
(3)做好灌注樁施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,首先要進(jìn)行的是場(chǎng)地平整,探明并清除樁位處的地下障礙物,如果地下管線較多,在施工前還應(yīng)進(jìn)行管線改遷,同時(shí)還要按平面布置圖的要求做好供水供電、施工道路、泥漿池和排漿槽等循環(huán)系統(tǒng)、材料堆放、施工設(shè)施等有關(guān)布設(shè)。施工前要對(duì)圖紙和施工方案進(jìn)行交底,并對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。
(4)鉆孔灌注樁在澆筑混凝土之前,由于地質(zhì)條件的影響需要設(shè)置護(hù)筒,在護(hù)筒埋設(shè)時(shí)位置應(yīng)準(zhǔn)確和穩(wěn)定,與坑壁之間用粘土分層回填夯實(shí),埋置深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求埋設(shè),一般情況下,旱地應(yīng)超過(guò)雜填土0.2m埋深,粘性土不小于1m,砂土中不小于1.5m。
(5)試成孔:在鉆孔灌注樁正式鉆孔之前要進(jìn)行試成孔,試成孔是核對(duì)工程地質(zhì)資料,檢驗(yàn)鉆孔灌注樁施工方案是否合理,試成孔的選擇直接關(guān)系到后邊鉆孔灌注樁的施工,所以試成孔位置的選擇、數(shù)量的確定都至關(guān)重要,對(duì)于孔位的選擇不能太隨意,應(yīng)該嚴(yán)格按照地質(zhì)報(bào)告認(rèn)真選擇,選擇的數(shù)量要與地質(zhì)情況向吻合,規(guī)范規(guī)定一般不少于兩個(gè),但考慮試成孔數(shù)量要能全面涉及工程地質(zhì)情況,所以在試成孔過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)土層情況,成孔數(shù)量往往多于兩個(gè)。另外,不能為了節(jié)約投資,加快進(jìn)度,將工程樁當(dāng)作試成孔進(jìn)行施工,這將對(duì)工程質(zhì)量存在極大的冒險(xiǎn)性,完全失去試成孔的意義。成孔結(jié)束后應(yīng)對(duì)孔徑、孔壁穩(wěn)定性、垂直度和泥漿密度等指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn),如果檢驗(yàn)合格,那么試成孔的施工工藝參數(shù)則可以作為施工時(shí)選擇工藝參數(shù)的依據(jù)。
鉆孔灌注樁在施工過(guò)程中,應(yīng)對(duì)樁孔測(cè)量定位、樁孔成型、鋼筋籠吊裝以及灌注混凝土等工序作為重點(diǎn)設(shè)立質(zhì)量控制點(diǎn)。
樁位測(cè)量是鉆孔灌注樁質(zhì)量控制的第一道工序,其精確度是保證施工成果是否符合設(shè)計(jì)意圖,確保工程質(zhì)量的基本條件,因此對(duì)于鉆孔灌注樁的樁位測(cè)量應(yīng)該引起高度重視,并予以反復(fù)復(fù)核,以確保其準(zhǔn)確性。
首先根據(jù)設(shè)計(jì)提供的坐標(biāo)及高程控制點(diǎn),利用全站儀、水準(zhǔn)儀對(duì)永久水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行閉合性復(fù)核,然后沿線每隔一定距離引測(cè)一個(gè)臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn),對(duì)于每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn),都必須經(jīng)過(guò)兩個(gè)以上永久性水準(zhǔn)點(diǎn)的校核確認(rèn)無(wú)誤后方可使用。再根據(jù)引入施工現(xiàn)場(chǎng)的水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高,利用水準(zhǔn)儀控制樁的標(biāo)高,而對(duì)于樁位的測(cè)量放線應(yīng)該根據(jù)控制軸線樁先引測(cè)到地面上,再根據(jù)控制軸線測(cè)設(shè)樁的具體位置,最后用木樁定位。在鉆孔灌注樁樁基施工過(guò)程中,對(duì)于軸線的控制樁應(yīng)每周至少?gòu)?fù)測(cè)一次,以防木樁發(fā)生位移,從而影響施工測(cè)量精度。
2.2.1 成孔的垂直度
樁孔的垂直度是保證鉆孔灌注樁承載能力的關(guān)鍵,對(duì)于樁孔垂直度的檢測(cè)又是保證鉆孔灌注樁樁身質(zhì)量合格與否的重要環(huán)節(jié)。樁頭偏位將直接導(dǎo)致無(wú)法安置鋼筋籠和導(dǎo)管,進(jìn)而嚴(yán)重影響整個(gè)上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,因此,要嚴(yán)格控制孔的垂直度,為了避免鉆孔傾斜,在鉆進(jìn)施工中,要隨時(shí)檢查校核鉆桿的垂直度以便及時(shí)調(diào)整,一般每鉆進(jìn)3米左右就用測(cè)垂直度的靠尺檢測(cè)一次樁的垂直度,確保鉆孔的垂直度符合國(guó)家驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),如若產(chǎn)生偏差應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整糾正。
2.2.2 成孔的深度
鉆孔深度的合理與否將直接影響樁的承載力和側(cè)摩擦面積,為了確保鉆孔灌注樁成孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,工程一般采用旋挖鉆成孔。旋挖鉆是利用鉆頭擠壓并旋轉(zhuǎn)切入土體,并全部裝入鉆頭內(nèi),再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮式鉆桿提出孔外卸土,這樣循環(huán)往復(fù),不斷地取土卸土,直至鉆至設(shè)計(jì)深度。為了準(zhǔn)確的控制鉆孔深度,要經(jīng)常用復(fù)核過(guò)的臨時(shí)測(cè)量點(diǎn)及時(shí)復(fù)核樁底標(biāo)高或根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上留出的長(zhǎng)度來(lái)檢驗(yàn)成孔深度。
2.2.3 鉆孔灌注樁的孔徑
鉆孔灌注樁鉆孔孔徑大小,直接影響工程質(zhì)量及經(jīng)擠效益。如果孔徑小于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,樁的截面變小,導(dǎo)致鋼筋籠無(wú)保護(hù)層,樁的抗壓彎能力消弱或喪失,承載能力也會(huì)下降,必然會(huì)降低樁的安全系數(shù)。大多數(shù)工程地質(zhì)資料顯示,軟弱土層一般都在地層上部,所以樁的縮頸現(xiàn)象也會(huì)發(fā)生在此段,而樁的內(nèi)力恰恰也是上段大,故容易造成樁身抗壓強(qiáng)度不足而發(fā)生破壞。 另外,塑性土遇水膨脹還容易造成縮孔卡鉆,因此在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中,可以采用上下反復(fù)掃孔的方法,以擴(kuò)大孔徑,防止卡鉆。
2.2.4 鉆孔灌注樁孔內(nèi)的泥漿控制
在鉆孔灌柱樁施工過(guò)程中,孔內(nèi)泥漿的質(zhì)量對(duì)鉆孔和鉆孔灌注樁樁身的質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生比較大的影響,假如泥漿的質(zhì)量差,稠度低,就不能形成有效的泥漿護(hù)壁,從而使得孔壁穩(wěn)定性變差,遇到不同的地基則會(huì)發(fā)生相應(yīng)的質(zhì)量問(wèn)題,比如遇砂性土地基會(huì)產(chǎn)生脫落現(xiàn)象,而在流塑狀粘土層中又會(huì)產(chǎn)生縮孔情況,從而對(duì)鉆孔灌注樁樁身的質(zhì)量造成一定的影響,反之如果稠度太大泥漿護(hù)壁厚度也就會(huì)隨之加大,又不利于樁身摩阻力的有效發(fā)揮。此外,鉆孔灌注樁在成孔階段,泥漿質(zhì)量不合格還會(huì)使鋼筋與混凝土的握裹力下降,使混凝土在澆筑時(shí)阻力增大,從而降低混凝土的流動(dòng)性,直接影響樁身質(zhì)量及其承載力,所以在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中要對(duì)泥漿質(zhì)量的管理引起高度的重視,要求施工單位嚴(yán)格按試成孔的工藝參數(shù)組織鉆進(jìn)施工,經(jīng)常對(duì)泥漿比重進(jìn)行檢測(cè),直至符合規(guī)范要求方可進(jìn)行下道工序。
2.2.5 清孔工作
清孔是采用不同方法將孔內(nèi)鉆渣從孔底清理出來(lái)使孔底符合規(guī)定要求的過(guò)程,樁孔終孔后應(yīng)立即進(jìn)行清孔工作,以防成渣過(guò)多而增加清孔的工作量和清孔難度,為了保證灌注樁承載力能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,鋼筋籠在吊裝前還要對(duì)孔底沉渣進(jìn)行第二次清除,清孔工作對(duì)于泥漿的質(zhì)量要求有特別的規(guī)定,一般要求在保證樁孔不坍塌的前提條件下適當(dāng)?shù)膩?lái)降低泥漿稠度。清孔結(jié)束后,應(yīng)在兩小時(shí)內(nèi)立即灌注混凝土,并應(yīng)在混凝土灌注前探測(cè)孔底成渣厚度,若超出規(guī)定要求,應(yīng)重新清孔,確定孔底滿足要求時(shí)再澆筑混凝土。
鋼筋籠吊裝不僅要滿足強(qiáng)度要求,還要有足夠的剛度來(lái)完成運(yùn)輸、起吊和下放等工序,所以在施工過(guò)程中,鋼筋籠宜分段制作, 鋼筋接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)焊接,尤其對(duì)鋼筋籠立焊的焊接質(zhì)量更要加強(qiáng)檢查和控制。鋼筋籠在吊裝前,采用探孔器檢測(cè)樁成孔后的垂直度,然后,對(duì)準(zhǔn)孔位慢慢吊入,嚴(yán)禁在垂直度不合格的孔內(nèi)強(qiáng)制下放鋼筋籠,造成鋼筋籠變形,從而導(dǎo)致孔壁坍塌。另外,鋼筋籠吊入孔內(nèi)就位后,要將鋼筋籠上端焊結(jié)固定在護(hù)筒上,從而減緩混凝土在上升時(shí)的頂托力,阻止鋼筋籠上浮。
鉆孔灌注樁成孔后,灌注混凝土是最后一道工序,也是最關(guān)鍵的一道工序,該工序?qū)Τ蓸顿|(zhì)量有非常重要的影響,故應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行灌注。
首先在保證鉆孔灌注樁孔內(nèi)混凝土質(zhì)量的前提條件下,一般采用導(dǎo)管法進(jìn)行澆筑,但導(dǎo)管法灌注混凝土也存在一定的缺陷,它不能像上部結(jié)構(gòu)混凝土施工那樣可以進(jìn)行逐層澆筑振搗密實(shí),加之導(dǎo)管埋在混凝土中,加大了混凝土的灌入阻力,所以要順利灌入混凝土,就要克服很大的灌入阻力來(lái)保證混凝土的成樁質(zhì)量,同時(shí)還要嚴(yán)格控制混凝土灌注的連續(xù)性以及合理的灌注量,保證足夠的充盈系數(shù)。
對(duì)已完工的鉆孔灌注樁要依據(jù)國(guó)家質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樁身結(jié)構(gòu)的完整性和樁承載能力進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)檢測(cè)來(lái)檢驗(yàn)鉆孔灌注樁成樁后的質(zhì)量是否合格,如樁身尺寸、承載能力是否符合設(shè)計(jì)要求。通常檢測(cè)方法有靜荷載試驗(yàn)法、動(dòng)測(cè)法、鉆芯法、聲波透射法、以及射線法。在這些檢測(cè)方法中,靜荷載法比較直觀,但費(fèi)工費(fèi)時(shí)、操作不便;而動(dòng)測(cè)法可以通過(guò)波速來(lái)檢測(cè)樁的長(zhǎng)度以及樁身的完整性,但缺點(diǎn)是不能直接測(cè)出樁的承載力值,鉆芯法的取芯深度因受限而不能檢測(cè)出樁的完整性;目前廣泛采用的是聲波透射法,這種檢測(cè)方法所采用的設(shè)備簡(jiǎn)單,檢測(cè)準(zhǔn)確可靠,而且能準(zhǔn)確測(cè)出樁身的完整性和均勻性。
鉆孔灌注樁樁具有承載力大、承載力大、抗震性好、施工噪音小、施工方便、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),鉆孔灌注樁作為一種有效的基礎(chǔ)形式在建筑領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,但鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,施工中無(wú)法進(jìn)行觀察,成樁后也不能開(kāi)挖驗(yàn)收,鉆孔灌注樁在施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題,都將會(huì)直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量,所以在施工過(guò)程中必須嚴(yán)格控制工程質(zhì)量,嚴(yán)格按施工規(guī)范進(jìn)行施工。完工后按設(shè)計(jì)要求、驗(yàn)收規(guī)范及其他有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢測(cè),確保工程優(yōu)質(zhì)高效完成。