朱孟震

摘要:在現(xiàn)代的建筑工程施工中,采取樁基礎,既節(jié)省了施工工期,又保證了工程質(zhì)量,并取得了相應的經(jīng)濟效益和社會效益。在工業(yè)與民用建筑中地下水位高,軟弱土層較厚時廣泛采用混凝土壓漿樁工程。鉆孔壓漿樁是澆筑成型, 現(xiàn)場澆筑,施工大部分在水下進行, 施工過程難于觀察, 施工質(zhì)量不可控制和檢查。所以在施工過程中, 嚴格貫徹執(zhí)行施工工藝規(guī)范和設計要求, 就尤為重要。

關(guān)鍵詞:鉆孔壓漿樁;施工;質(zhì)量控制

1 鉆孔壓漿樁的應用

在現(xiàn)代的建筑工程施工中,采取樁基礎,既節(jié)省了施工工期,又保證了工程質(zhì)量,并取得了相應的經(jīng)濟效益和社會效益。

鉆孔壓漿灌注樁系用長臂螺栓鉆機鉆孔,在鉆桿縱向設有一個高壓灌注水泥漿系統(tǒng),鉆孔深度達到設計深度后,開動壓漿泵,使水泥漿從鉆頭底部噴出,借助水泥的壓方,慢提起,直至出地面后,移開鉆桿,在孔內(nèi)放置鋼筋籠,再另外放入一根直通孔底的壓力塑料管或鋼管,并與高壓漿管接通,向樁孔內(nèi)設放粒徑2～4cm碎石或卵石直至樁頂,再向孔內(nèi)膠管進行二次補漿,把帶漿的泥漿擠壓干凈,至漿液溢出孔口,不再下降,樁既告完成。樁徑可達300～1000mm,深30m左右,一般常用樁徑為400～600mm,樁長10~20m,樁混凝土為無砂混凝土,強度等級為C20。這種鉆孔壓漿灌注樁的特點是;樁體密致,單樁承載能力高,沉降量小;不用泥漿護壁,可避免水下灌注混凝土;采用高壓灌漿工藝,對地層有明顯的擴散滲透、擠密加固和局部膨脹擴徑等作用;不需清理孔底虛土,可有效地防止止斷樁、縮頸、樁間虛土等情況發(fā)生,質(zhì)量可靠,能在復雜的地質(zhì)條件下順利成樁。施工無噪聲、無振動、無排污;施工速度快,比普通打預制板工期縮短1～2倍,費用降低10%~15%。適用于工業(yè)與民用建筑中,一般粘性土、濕陷性黃土、淤泥質(zhì)土,中細紗、砂軟石土層采用鉆孔壓漿灌注樁工程。但在厚度較大,靈感度較高的淤泥和流塑狀態(tài)的軟弱土層采用時,應慎重對待,采取相應措施。

2 施工準備

2.1 材料要求

2.1.1 水泥用32.5級或42.5級硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,要求新鮮無結(jié)塊。

2.1.2 焊條(接樁用):型號、性能必須符合設計要求和有關(guān)標準的規(guī)定,一般宜用E4303牌號。

2.1.3 石子:用粒徑20~40mm的碎石或卵石,含泥量小于3%。

2.1.4 鋼筋:品種和規(guī)格均符合設計要求,并有出廠合格證及試驗報告。

2.1.5 配合比:壓漿采用純水泥漿,水灰比為0.55。石子和漿液的體積比為石子:水泥漿液=1:0.75。

2.2 主要機工具鉆孔機、高壓泵車,機動翻斗車以及鋼筋加工系統(tǒng)設備,鐵鍬、水泥漿攪拌桶,高壓輸漿管、鋼制灰漿過濾槽,磅稱。

2.3 作業(yè)條件

2.3.1地上、地下障礙物都處理完畢,達到“三通一平”。施工用的臨時設施準備就緒。

2.3.2場地標高一般應為承臺梁的上皮標高,并經(jīng)過夯實或碾壓。

2.3.3制作好鋼筋籠。

2.3.4根據(jù)圖紙放出軸線及樁位點,抄上水平標高木橛,并經(jīng)過預檢簽字。

2.3.5要選擇和確定鉆孔機的進出路線和鉆孔順序,制定施工方案,做好技術(shù)交底。

2.3.6 正式施工前應做成孔試驗,數(shù)量不少于兩根。

2.4 作業(yè)人員

2.4.1 主要作業(yè)人員:鋼筋工,焊工,混凝土工,鉆機工,注漿工,技術(shù)員,電工,測量工。

2.4.2 鉆機工電工和焊工應持證上崗,其余工種經(jīng)過嚴格的專業(yè)技術(shù)和安全培訓,并接受了施工技術(shù)交底。

3 鉆孔壓漿樁的成孔工藝

成孔是混凝土壓漿樁施工中的一個重要部分,其質(zhì)量如控制得不好,則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等,還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應著重做好以下幾項。

3.1 采取隔孔施工程序

鉆孔混凝土壓漿樁是先成孔,然后在孔內(nèi)成樁,周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土壓漿樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故采取較適應的樁距對防止明孔和縮徑是一項穩(wěn)妥的技術(shù)措施。

3.2 確保樁身成孔垂直精度

為了保證成孔垂直精度滿足設計要求,應采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固,經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施。

3.3 確保樁位,樁頂標高和成孔深度

在護筒定位后及時復核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認真檢查回填土是否密實。以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標高會發(fā)生一些變化,為準確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄,以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。

3.4 鋼筋籠制作與吊放規(guī)范

鋼筋籠制作前,首先要檢查鋼材的質(zhì)量保證資料。檢查合格后再按設計和施工規(guī)范要求驗收鋼筋的的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋籠準確地吊放在設計標高上,這是由于鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁土的。因此,吊環(huán)度是根據(jù)底梁標高變化而改變的,所以應根據(jù)底梁標高逐根復核吊環(huán)長度,以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中,應逐節(jié)驗收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量,對質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當?shù)醴攀茏钑r不能加壓強行下放,因為這將會造成明孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象,應停止吊放并尋找原因。如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,則要求進行復鉆糾偏,并在重新驗收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時,要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。

3.5 泥漿的制備和二次清孔要求

清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣是影響壓漿樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊孔底部的沉渣,使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài),再利用泥漿被帶出樁孔,最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護壁和清孔作用,我們可以看出,泥漿在制備和清孔是確保鉆孔樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

因此,對于施工規(guī)范中泥漿的控制指標:粘度測定17min-20min;含砂率不大于6%;膠體率不小于90%等在鉆孔壓漿樁施工過程中必須嚴格控制,不能就地取材,而要專門采取泥漿制備,選用高塑性粘土或膨潤土,拌制泥漿必須根據(jù)施工機械,工芤及穿越土層進行,配合比設計。壓漿樁成孔至設計標高,應充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔,直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.10-1.20,測得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。沉放導管進檢查導管的連接是否牢固和密實,以防止漏漿而影響灌注。

由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能被混凝土沖擊起而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此,必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。當孔口返漿比重沉渣厚度均符合規(guī)范要求后,應立即進行混凝土的灌注工作。

4 鉆孔壓漿樁成樁質(zhì)量的控制

4.1 為確保成樁質(zhì)量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質(zhì)量保證書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告),對不合格的材料(如水泥、砂、石、水質(zhì)) ,嚴禁用于混凝灌注樁。

4.2 鉆孔灌注水下混凝土的施工主要采用導管灌注,混凝土的離析現(xiàn)象還會存在,但良好的配合比可減少離析程度。因此,現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂石料規(guī)格及含水率的變化進行調(diào)整,為使每根樁的配合比都能正確無誤,在混凝土前都要復核配合比并校驗計量的準確性,嚴格計量和測試管理,并及時填入原始記錄和制作試件。

4.3 為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象。在混凝土灌注時應加強對混凝攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度,混凝土坍落采用18cm-20cm,并隨時了解混凝土面的標高和導管的埋入深度。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m,不宜大于5m和小于1m,嚴禁把導管底端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8m-10m時,應及時將坍落度調(diào)小至12cm-16cm,以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在灌注過程中必須每灌注2m3左右測一次混凝土面上升的高度,確定每段樁體的充盈系數(shù),同時要認真進行記錄,這對日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評價樁的質(zhì)量有很大作用。