符國輝
【摘 要】房屋建筑工程中的鉆孔灌注樁技術(shù),因其獨特的優(yōu)越性得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要就房屋建筑工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)進行了探討,先論述了鉆孔灌注樁施工技術(shù)的重要意義、施工技術(shù)要點以及常見問題防治。
【關(guān)鍵詞】房屋;鉆孔;灌注樁;施工技術(shù)
鉆孔灌注樁施工技術(shù)是一種處理房屋建筑地基的重要施工技術(shù),因其性價比高、結(jié)構(gòu)簡單,施工噪音低等優(yōu)點,在我國日益發(fā)展的建筑業(yè)中得到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。根據(jù)成孔方法的不同可以分為為干作業(yè)成孔、泥漿護壁成孔、套管成孔、人工挖孔灌注村樁等。鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)形式能適應(yīng)不同的地質(zhì)條件,并且占用面積小、承載力高,但是鉆孔灌注樁成樁技術(shù)要求高、且隱蔽性強,施工容易受到人為因素影響,所以,必須嚴格控制施工技術(shù),保證工程質(zhì)量。
1.鉆孔灌注樁施工技術(shù)的重要意義
房屋建筑工程中的鉆孔灌注樁施工技術(shù),是灌注樁施工技術(shù)的一種。施工質(zhì)量的好壞對整個房屋建筑工程質(zhì)量有著直接的影響,輕則對房屋建筑的外觀和使用功能產(chǎn)生一定的影響,重則對住戶的生命財產(chǎn)構(gòu)成嚴重的威脅。由于鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有震動小、噪音低,尤其是能在復(fù)雜的地基上應(yīng)用,所以在房屋建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但同時具有施工隱蔽性強和施工技術(shù)難度大以及在水下進行的特點。此外,還受到房屋建筑工程所在地的地質(zhì)水文條件的限制,在房屋建筑工程中應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)既是重點也是難點,因而必須引起我們的高度重視,嚴格控制每一道施工工序,方能確保房屋建筑工程的質(zhì)量。由此可見,在房屋建筑工程中應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有十分重要的意義。
2.鉆孔灌注樁施工控制要點
2.1清理場地
在房屋建筑工程施工之前,必須對房屋建筑施工現(xiàn)場進行清理,特別是應(yīng)把樁基表面雜物清除,并對施工場地進行夯實,保證其密實度符合樁基施工要求。
2.2測放樁位高程
即測放人員在房屋建筑施工現(xiàn)場按照樁基平面圖和坐標點,利用經(jīng)緯儀進行控制點與樁位的測放,偏差不能大于10mm,在測定地面高程時應(yīng)確定成樁深度和樁頂?shù)臉烁?。施工過程中要注意保持樁位的準確性,防止樁基位置發(fā)生偏移及外界影響因素,測量人員要專門對樁位進行檢查復(fù)核,看所測量數(shù)值是否與計算一致,以杜絕錯誤的發(fā)生。
2.3埋設(shè)護筒
在護筒埋設(shè)之前,首先是采用厚度為三到五毫米的鋼板制作護筒,其次為防止出現(xiàn)因剛度不足而變形,應(yīng)分別在護筒的上端、下端和中端焊加勁肋,以保證其足夠的剛度;護筒內(nèi)徑一般應(yīng)比設(shè)計直徑大20~40cm。最后在鉆孔樁護筒埋設(shè)時,不僅要保證軸線與樁位中心之間的對稱性,還應(yīng)保證其底部和周圍接觸的緊密性,埋設(shè)深度應(yīng)≥100cm,≤150cm,高出施工水位150~200cm,頂面高層則應(yīng)高出地面30cm,并將位置偏差和傾斜度分別控制在5cm和1%之內(nèi)。護筒底端應(yīng)有防止灌注砼時由底端向外漏失砼的措施。
2.4鉆機就位
施工機具就位前,應(yīng)認真進行檢修,對于易損部件應(yīng)有足夠的備貨。對施工道路、用水管路、電力線路應(yīng)綜合考慮布置,以免相互影響。
必須使其底座支墊平衡,支墊物不要壓在護筒上。對于采用沖擊(抓)鉆具的鉆架必須用纜繩或斜撐予以加固。保證鉆機起重滑輪、轉(zhuǎn)盤中心、護筒中心在一條垂直線上,偏差不得大于2㎝。鉆進過程中,必須每班次進行對中核對,防止移位。鉆進作業(yè)必須連續(xù),不得長時間停鉆。
2.5制備泥漿
泥漿有冷卻鉆頭、穩(wěn)定和保護孔壁的作用,它可使孔內(nèi)鉆渣呈懸浮狀態(tài),有利于將鉆渣排出孔外。要根據(jù)土質(zhì)條件制備泥漿,質(zhì)量控制時,主要控制泥漿的密度技術(shù)指標在1.1g/㎝3~1.3g/㎝3,并以原土造漿。泥漿密度是保證灌注施工的基礎(chǔ)條件,施工中應(yīng)安排專門技術(shù)人員對泥漿經(jīng)常進行測定,并定期測定含砂率、粘度、膠體率,泥漿的 標準為含砂率≤8%、粘度18g~22g、膠體率不小于90%,可根據(jù)泥漿的質(zhì)量狀況加入適量的增粘劑、增重劑、分散劑等,以提高泥漿質(zhì)量。壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。
2.6鉆進施工
護筒埋設(shè)結(jié)束之后,應(yīng)在預(yù)先設(shè)計孔位上垂直安放鉆機,利用經(jīng)緯儀和線錐雙向控制鉆機,對中誤差不得大于5cm,再用枕木把鉆機底座墊牢,如發(fā)生位移、傾斜甚至沉陷等異常情況應(yīng)及時扶正,鉆進施工過程中速度應(yīng)從慢到快、力度應(yīng)由小到大的鉆進,且維持鋼軌的穩(wěn)固平直。并應(yīng)用沖洗液循環(huán)系統(tǒng),以正循環(huán)的方式進行鉆孔,并在鉆孔之前注入清水,不能使原土形成漿液,也有利于控制孔口泥漿比重,從而在保證孔壁穩(wěn)定的同時保證不會塌孔。
此外,在下鉆時應(yīng)嚴格控制泥漿泵啟動的時間,大約在鉆頭距離孔底50mm~80mm時方能啟動,最好讓沖洗液先進行循環(huán)約2min再將鉆機啟動則更好,并在鉆進過程中嚴格控制鉆進速度。
2.6清孔
清孔的方法有多種:射水法清孔、射水抽渣法、真空吸泥渣法、換漿法等,本次以射水法清孔法介紹:射水法清孔的工作機理是指在孔口接分段聯(lián)接后吊入孔內(nèi)的清孔導(dǎo)管,靠清孔抽水機和空氣壓縮機將孔清理干凈。空氣壓縮機在導(dǎo)管內(nèi)形成強大中氣流,導(dǎo)管內(nèi)壓力控制在0.6MPa~0.7MPa,向孔內(nèi)注入清水,使孔度的雜物、泥渣被攪動、噴翻,隨從高壓氣流上涌噴出。清孔時應(yīng)在鉆機鉆到預(yù)定的位置停鉆之后,且鉆頭與孔底之間的距離在50mm到80mm之間進行連續(xù)性的空轉(zhuǎn),再采用射水法清孔的方式進行,并嚴格控制泥漿含沙量以及返漿比重,孔底沉渣的厚度應(yīng)控制在100mm以內(nèi),并做好清孔記錄,再對鉆孔和清孔過程中冒出的泥漿進行及時合理的排除,盡可能地把對環(huán)境產(chǎn)生的影響降到最低。清孔后應(yīng)立即進行安放鋼筋籠、澆筑砼工序施工,以防止塌孔。
2.7制作并安裝鋼筋籠
一是制作鋼筋籠。在鋼筋籠制作過程中,必須嚴格按照設(shè)計圖紙進行制作,并嚴格控制鋼筋籠,例如焊接質(zhì)量、調(diào)直度、耐彎折度、除銹效果等。盡量選用整根鋼筋作主筋,如需焊接則應(yīng)嚴格控制末端的質(zhì)量,尤其是不能彎曲,并將直徑、順直、間距的施工誤差控制在20mm以內(nèi)。為了防止鋼筋籠變形,可在鋼筋籠上每隔2m設(shè)置一道加強箍。
二是安裝鋼筋籠。在安裝鋼筋籠之前,應(yīng)采取用探孔器對所鉆孔洞進行探測,按照所鉆孔洞的直徑確定合理的探孔器直徑,重點監(jiān)測孔壁是否有雜物、障礙物以及坍塌的情況,以保證安裝過程順利。一旦發(fā)現(xiàn)存在障礙物,應(yīng)采用正反旋轉(zhuǎn)、輕輕下落等方式使其自然下垂,如還是不能下放,則應(yīng)立即停止施工查明原因,并盡快解決。需要注意的是,在未查明原因之前不能強行安裝,也不能采取高起猛擊的方式對障礙物進行撞擊,這主要是預(yù)防突發(fā)塌孔事故。
2.8混凝土拌制
在一些房屋建筑工程中,所需混凝土經(jīng)常在施工場地自行拌制,則應(yīng)在拌制過程中控制混凝土制作質(zhì)量,因為混凝土的質(zhì)量好壞對整個灌注施工質(zhì)量有著關(guān)鍵性的作用。
一是嚴格控制混凝土的配合比,混凝土強度等級必須與施工圖紙規(guī)定相符合,在同一場地進行砂石取樣,并送至專業(yè)的機構(gòu)檢測。根據(jù)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的混凝土強度表和施工坍落度進行混凝土配合的試配。
二是嚴格控制進場的水泥質(zhì)量,進行一系列的常規(guī)檢查之后,還應(yīng)進行安定性復(fù)試。如果水泥出廠超過90天或?qū)|(zhì)量有所懷疑時,應(yīng)進行復(fù)查和試驗,再根據(jù)試驗結(jié)果確定其如何使用或不用。砂石含泥量應(yīng)控制在3%以內(nèi),且中相砂即可,石子則用粒徑為2~4mm的卵石,拌制用水最好選用飲用水。
三是對于混凝土的各種配料必須嚴格按照設(shè)計的配合比過磅并記錄,重量誤差應(yīng)分別控制在:水泥和外加劑應(yīng)在設(shè)計的±2%之間,粗細骨料則在設(shè)計的±3%之間。
四是均勻攪拌?;炷恋臄嚢璞仨毦鶆蚯翌伾恢?,并控制好從所有材料裝進攪拌桶開始到攪拌桶開始卸料為止的延續(xù)最短時間,低標號的混凝土,自落式攪拌機不得超過1.5min;強制式攪拌機不得超過1.0min;對于C30以上高標號混凝土,自落式攪拌機不得超過2.0min,強制式攪拌機不得超過2.0min,增加外加劑延長時間1.5倍。
2.9混凝土灌注
灌注混凝土之前,應(yīng)認真檢查起吊設(shè)備,繩索、拌和、運輸、衡器等設(shè)備的性能以及水電、道路狀況,對混凝土配合比的各中原材料做到心中有數(shù)。
灌注混凝土?xí)r,要分批灌注。
a、首批混凝土的灌注。
混凝土面到泥漿的高度、孔底到混凝土面的距離、導(dǎo)管的直徑、泥漿的密度以及要灌注樁的直徑和混凝土的灌入量有密切的關(guān)系。首盤封底混凝土必須保證封底后埋住導(dǎo)管底40㎝以上。在灌注過程中導(dǎo)管在混凝土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(dǎo)管端提出混凝土面?;炷恋奶涠葢?yīng)采用18㎝~22㎝,并隨時了解混凝土面的標高和導(dǎo)管的埋入深度。灌注樁的孔徑大,要首批澆注的混凝土量就需要越多。由于混凝土的灌入量大,攪拌需要花費很長的時間,就會使混凝土產(chǎn)生離析。混凝土在首批和易性不好,常常會堵住混凝土,往往會出現(xiàn)塊狀混凝土,你應(yīng)該加大設(shè)備的起重能力,快速添加混凝土料斗,再稍拉導(dǎo)管。能力不足時,運用各種設(shè)備拉動,使其平穩(wěn)的下降,使混凝土底部灌溉慢,繼續(xù)增加漏斗具體的后續(xù)灌注。
b、后續(xù)混凝土灌注。
進行混凝土非連續(xù)灌注時,拉升導(dǎo)管,在漏斗的混凝土下落后,觀察是否出現(xiàn)返漿現(xiàn)象,如果不出現(xiàn),可以繼續(xù)灌入混凝土。拉動導(dǎo)管能幫助下落光滑的混凝土,如果混凝土停留時間過長,在導(dǎo)管的流動性變小,和管之間增加摩擦力,混凝土下落慢。要控制加強樁與土層的摩擦力,增加混凝土和鋼筋籠的結(jié)合,從而提高樁的承載力、樁與周圍地層的結(jié)合程度。當灌注至樁頂面標高8m~10m時,應(yīng)及時調(diào)整坍落度至12㎝~16㎝之間,以提高樁身上部的混凝土抗壓強度。
c、后期混凝土的灌注。
在后期澆筑混凝土?xí)r,提高灌入漏斗的高度,增加落差,因為孔井下部密實度比上部小。要設(shè)專人量孔、記數(shù),在技術(shù)人員配合下每灌注一車混凝土量一次澆筑深度。澆筑必須連貫,不能停頓。
2.10后續(xù)工作
砼灌注結(jié)束之后且樁上部砼開始初凝,即可拆除鋼筋籠的固定裝置,以確保鋼筋籠與混凝土一起收縮,有效避免粘結(jié)力造成的損失。當樁頭砼強度約為設(shè)計值的1/4時,應(yīng)馬上拆除護筒,并將樁頭多余的混凝士鑿除。
3.鉆孔灌注樁施工中常見問題與防治措施
3.1偏孔
當成孔過程中出現(xiàn)孔位偏移或孔身傾斜。偏孔的最主要原固是樁架不穩(wěn)固,導(dǎo)桿不垂直或土層軟硬不均。對沖孔成孔,可能是由于導(dǎo)向不嚴格或遇到探頭石及基巖傾斜所引起的。處理的具體方法為:將樁架重新安裝牢固,使其平穩(wěn)垂直。如果孔的偏移過大;應(yīng)填入石子粘土,重新成孔;如果有探頭石,可用取巖鉆將其除去或低錘密擊將石擊碎;如果遇基巖傾斜,可以投入毛石于低處,再開鉆或是密打。
3.2孔壁坍塌
在施工中如不注意的土層的承載力,在掏渣筒、提升下落沖擊錘、鋼筋骨架碰撞護筒及孔壁時都可能指成孔壁土層不同程度的坍落。出現(xiàn)這種施工質(zhì)量問題的主要原因有以下幾個方面:孔內(nèi)泥漿液面下降,護筒周圍未用粘土填實緊密,孔內(nèi)水壓降低等原因。填入混合料后低錘密擊,使用沖孔機使孔壁堅固后再進行沖擊;在孔壁坍塌段用石子粘土投入,調(diào)整泥漿容重和液面高度,然后再重新開鉆。
4.結(jié)束語
鉆孔灌注樁工程為地下工程,不容易觀察和及時發(fā)現(xiàn)問題,在施工過程中必須嚴格按照規(guī)范和設(shè)計要求進行每一步操作,才能保證工程質(zhì)量。 [科]
【參考文獻】
[1]劉錕,趙春風.不同樁端土承壓鉆孔灌注樁模型試驗研究[J].巖土工程學(xué)報,2011(3).
[2]談傳華.樁土相互作用及單樁承載力確定模擬研究[J].石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2011(1).
[3]王文榮.鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)在某站房工程中的應(yīng)用[J].山西建筑,2011(7).