周鳳林 張秋媛

0 引言

長螺桿鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁施工有多種工藝:

1)鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土注漿機(jī)械攪拌擴(kuò)底樁。

2)鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土噴射注漿擴(kuò)底樁。

3)鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土后插管注漿樁。

本文研究的是鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁(孔底注漿新工藝)施工技術(shù)，其工藝是采用長螺旋鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)深度后樁底先注入一定量的水泥漿，壓灌超流態(tài)混凝土同時(shí)慢慢提鉆，然后插入鋼筋籠形成的樁體。

1 工程概況

本工程作業(yè)地點(diǎn)在哈爾濱市松北區(qū)松浦鎮(zhèn)中源大道北側(cè)，建筑面積3 700 m2，12層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，灌超流態(tài)混凝土樁(孔底注漿)基礎(chǔ)。

根據(jù)巖土工程勘察資料，場區(qū)地層巖性組成如下:

第①層:雜填土，層底埋深為1.60 m～3.40 m;

第②層:粉土，層底埋深在7.0 m～8.0 m;

第③層:細(xì)砂，層底埋深在13.00 m～15.00 m;

第④層:中砂，層底埋深在20.00 m～22.00 m;

第⑤層:黏土，層底埋深在16.00 m～20.00 m;

第⑥層:中砂，層底埋深在34.00 m～36.00 m;

第⑦層:粗砂，層底埋深在35.90 m～40.10 m;

第⑧層:泥巖，灰綠色，礦物成分以黏土礦物及高嶺土組成，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，錘擊易碎，未鉆透此層。

本工程基礎(chǔ)采用超流態(tài)混凝土灌注樁基礎(chǔ)，采用孔底注漿工藝，總樁數(shù)538根(含試樁)。樁端持力層為第⑥層中砂，樁端進(jìn)入持力層深度不小于800 mm，樁身混凝土采用C30混凝土，坍落度宜為200 mm～250 mm，鋼筋采用HPB235，HRB335鋼筋。單樁承載力特征值1 300 kN。

2 施工機(jī)械與設(shè)備準(zhǔn)備

1)長螺旋鉆孔機(jī)。

本工程采用改裝和改造后的長螺旋鉆孔機(jī)，在鉆桿旋轉(zhuǎn)接頭上把混凝土泵上的軟管接個(gè)三通，接一根鋼管插入鉆桿內(nèi)，單獨(dú)注入水泥漿，該施工工藝滿足樁的要求。

2)混凝土泵及輸送管道。

混凝土泵選用泵壓小于10 MPa的中壓式柱塞泵?；炷僚帕繛?0 m/h～60 m/h，水平運(yùn)距為200 m～500 m、豎向運(yùn)距為50 m～100 m。輸送管道內(nèi)徑根據(jù)混凝土排量、泵送壓力和骨料最大粒徑確定125 mm的管徑。

3)注漿泵及混凝土攪拌機(jī)注漿泵是鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁的必備設(shè)備。

為保證質(zhì)量混凝土在商混站配制，混凝土攪拌機(jī)運(yùn)送現(xiàn)場。

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程

超流態(tài)混凝土灌注樁施工由樁位放線、鉆孔就位、鉆孔清土、注入泥漿、泵入混凝土、安放鋼筋籠和樁頭處理等主要工序及混凝土制備、鋼筋籠制作輔助工序組成。詳見圖1。

3.2 施工程序

1)穩(wěn)鉆工序。

確定準(zhǔn)備施工的樁位號(hào)后，由技術(shù)人員按圖紙找點(diǎn)，以露出圓狀白點(diǎn)為準(zhǔn)。依據(jù)固定點(diǎn)或其他準(zhǔn)確的樁位點(diǎn)，按圖示尺寸進(jìn)行檢查。點(diǎn)位偏差應(yīng)符合規(guī)范要求，鉆機(jī)下墊鐵板。鉆機(jī)就位時(shí)，必須平整、穩(wěn)固，鉆機(jī)行走回轉(zhuǎn)時(shí)施工場地坡度不得大于5°，確保在施工中不發(fā)生傾斜;鉆機(jī)就位后，鉆頭尖與樁位垂直對(duì)準(zhǔn)，并且調(diào)整好垂直度。如發(fā)現(xiàn)鉆尖離開點(diǎn)位要重新調(diào)整，重新穩(wěn)點(diǎn)，直到達(dá)到鉆頭尖對(duì)準(zhǔn)樁位為止。當(dāng)施工現(xiàn)場地面承載力小于83 MPa時(shí)應(yīng)在施工前在作業(yè)區(qū)澆筑厚度不小于200 mm、強(qiáng)度等級(jí)不小于C20的混凝土墊層，以便于鉆機(jī)行走，同時(shí)可作為承臺(tái)、板下墊層使用。

2)注水泥漿。

長螺旋鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)深度后，從插入鉆孔的注漿管向樁底注入水泥漿，水泥漿水灰比0.6 ～0.7，注漿壓力0.5 MPa～3.0 MPa，注漿量控制在每平方米基底面積注0.4 m3～1 m3水泥漿。

3)壓灌超流態(tài)混凝土。

用混凝土泵由鉆桿內(nèi)腔經(jīng)鉆頭出料口向孔底壓灌超流態(tài)混凝土，并停頓10 s～20 s，然后邊壓灌邊提鉆，始終保持泵入孔中混凝土量大于鉆桿上提體積量。連續(xù)灌注至略高于沒有坍孔危險(xiǎn)的位置。

4)提出鉆桿，放入鋼筋籠，清理孔口。

灌注工將預(yù)制的鋼筋籠抬到孔口，利用鉆機(jī)自備吊鉤將鋼筋籠旋轉(zhuǎn)下入孔中，用水準(zhǔn)儀確定標(biāo)高，并將其固定在設(shè)計(jì)籠頂標(biāo)高處;特殊情況下可采用專用插筋器(專利技術(shù))將鋼筋籠插至設(shè)計(jì)標(biāo)高后固定。固定后的鋼筋籠要保證主筋保護(hù)層厚度。鋼筋籠固定后，灌注工清理孔口確保混凝土初凝前無土掉入孔內(nèi)。

5)補(bǔ)灌超流態(tài)混凝土。

樁頭部位混凝土回落后應(yīng)及時(shí)填補(bǔ)混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高，以確保樁頭混凝土質(zhì)量?；炷凉嘧⒏叨纫烁叱鰳俄敇?biāo)高0.3 m～0.5 m。

6)超流態(tài)混凝土主要材料準(zhǔn)備。

水泥:強(qiáng)度等級(jí)32.5的普通硅酸鹽水泥;粗骨料:采用連續(xù)級(jí)配碎石，粒徑選5 mm～20 mm，針片狀顆粒含量不大于10%;細(xì)骨料:中、粗砂(砂率 0.45 ～0.50);外加劑:UWB-Ⅰ型緩凝型絮凝劑、粉煤灰;水:飲用水標(biāo)準(zhǔn)，水灰比0.45～0.55。超流態(tài)混凝土坍落度為200 mm～250 mm。

3.3 施工中技術(shù)保證措施

1)測量放線。施工前在開挖好的基坑里放好軸線和每一個(gè)樁位，并在樁位中心用白灰樁和鋼筋做好標(biāo)記。

2)樁基礎(chǔ)施工。在鉆機(jī)就位前，試運(yùn)轉(zhuǎn)鉆機(jī)及檢查壓灌混凝土管路是否通暢，混凝土泵是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

鉆機(jī)就位后，復(fù)測孔位，對(duì)正點(diǎn)位并調(diào)整鉆機(jī)垂直度，結(jié)合場地實(shí)際情況鋪設(shè)枕木或鋼板，使鉆機(jī)支撐穩(wěn)定。

樁施工順序應(yīng)遵循間隔跳打原則，避免樁孔竄連、防止塌孔埋鉆，影響周圍樁的質(zhì)量。

做好施工現(xiàn)場樁的記錄，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)請(qǐng)示。

螺旋鉆鉆至設(shè)計(jì)深度后，一定要先加壓泵注漿然后注混凝土，后提鉆，只有這樣才能保證地層被擠壓，減少虛土，增加樁側(cè)阻力。

螺旋鉆內(nèi)芯管的管壁一定要嚴(yán)密不能透氣。

為了保證樁體的連續(xù)性，提鉆時(shí)一定要保證混凝土噴頭埋沒于已灌混凝土中一定的深度(通常不小于1 m)。

超流態(tài)混凝土原材料必須經(jīng)過二次復(fù)驗(yàn)合格后方可投入使用，水灰比宜為0.5 ～0.6。

樁頭處理應(yīng)符合下列要求:成樁后將孔口周圍殘土清理干凈，防止孔口周圍泥塊等雜質(zhì)落入孔內(nèi)。樁頭部位最后應(yīng)加入適量的超流態(tài)混凝土并用插入式振搗棒振實(shí)，以確保樁頭處混凝土密實(shí)。

3)鋼筋工程。鋼筋籠應(yīng)提前制作，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求下料、焊接。如鋼筋籠主筋與加強(qiáng)筋必須焊接，鋼筋籠主筋與螺旋箍筋可采用點(diǎn)焊或綁扎，交叉點(diǎn)開焊或脫扣、松扣數(shù)量不得大于鋼筋籠交叉點(diǎn)總數(shù)的1%，并且任一根鋼筋上開焊或脫扣、松扣點(diǎn)不得大于該鋼筋交叉點(diǎn)的1/2。

鋼筋籠下端500 mm處主筋宜向內(nèi)側(cè)彎曲15°～30°。

搬運(yùn)和吊裝時(shí)，應(yīng)防止變形，安放對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁和自由下落，就位后應(yīng)立即固定。

4 結(jié)語

本工程施工中遇到較厚的流沙層，采用鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土灌注孔底注漿工藝。樁灌注水泥漿的作用是使水泥漿在壓力作用下與樁端虛土發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，使其固化，并可滲透到樁端砂土或砂卵石土層中形成擴(kuò)大頭，提高樁端阻力。壓入超流態(tài)混凝土?xí)r，混凝土沉入水泥漿下部，使水泥漿沿孔壁上升，灌滿孔壁凹凸不平處或滲透到孔壁砂層中，這樣致使混凝土與緊貼其周圍的液體緊密地粘結(jié)成一體，從而提高樁側(cè)摩阻力。

本文通過實(shí)踐，對(duì)鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁施工技術(shù)進(jìn)行探討，又結(jié)合施工規(guī)程和驗(yàn)收規(guī)范的相關(guān)技術(shù)措施，有效地保證了設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度。

[1]地礦雙城工程勘察院.巖土工程勘察報(bào)告(gk2010047)[R］.

[2]DB 23/T360-2010，鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程[S］.

[3]JGJ 106-2003，建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范[S］.