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        建筑工程施工鉆孔灌注樁技術(shù)淺談

        2013-07-05 05:27:52侯瑞剛
        關(guān)鍵詞:施工

        侯瑞剛

        【摘 要】近幾年,隨著大批高層建筑、高等級公路及重要水利工程的建設(shè),作為基礎(chǔ)承載力普遍采用的一種形式——鉆孔灌注樁,在工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文著重從施工和質(zhì)量監(jiān)督角度,對鉆孔灌注樁的主要問題進(jìn)行探討。

        【關(guān)鍵詞】鉆孔;灌注樁;施工

        近幾年,隨著大批高層建筑、高等級公路及重要水利工程的建設(shè),作為基礎(chǔ)承載力普遍采用的一種形式——鉆孔灌注樁,在工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

        下面著重從施工和質(zhì)量監(jiān)督角度,對鉆孔灌注樁的主要問題進(jìn)行探討。

        1.鉆孔灌注樁的施工

        施工單位在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照國家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范,并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。但在現(xiàn)場施工中,往往因?yàn)榈刭|(zhì)情況的變化和施工單位對某些薄弱環(huán)節(jié)的疏忽,影響了鉆孔灌注樁的承載力。以下幾個環(huán)節(jié)是特別應(yīng)該注意的:

        1.1孔的垂直度

        鉆孔灌注樁的垂直度是保證承載力的重要一環(huán)。產(chǎn)生斜孔或彎曲狀孔的原因主要是:①鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差,作業(yè)時鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致;②地面軟弱或軟硬不均勻時;③土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。對于這些情況,施工前必須認(rèn)真作好準(zhǔn)備,首先將場地夯實(shí)平整,軌道枕木宜均勻著地;在不均勻地層中鉆孔時,采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī)。進(jìn)入不均硬層、斜狀巖層和碰到孤石時,鉆速要打慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。

        1.2孔深

        鉆孔的深度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,也往往影響灌注樁的承載力。其主要原因:①測繩的誤差;②由于地層分布不均勻,如巖層分布成傾斜狀或起伏變化劇烈而導(dǎo)致判斷失誤。一般施工隊(duì)常用的測繩一經(jīng)水泡就會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,為避免誤差最好在施工現(xiàn)場或附近地面上設(shè)置長度標(biāo)記作為準(zhǔn)繩,每次終孔一定把測繩拿去核實(shí)。遇到地層面分布不均勻地基時,應(yīng)該引起設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)檢部門共同重視,入巖深度的控制因鉆孔工藝不同而有所區(qū)別。反循環(huán)工藝和沖擊鉆成孔的樁,可采用巖樣鑒別法;正循環(huán)工藝成孔的樁,由于取不到完整巖樣,確定嵌巖深度很困難,應(yīng)認(rèn)真分析鉆探資料,根據(jù)鉆探情況做出巖層分布的等高線圖,按等高線確定成孔深度。

        1.3孔徑

        遇到淤泥質(zhì)軟弱土層或流塑狀態(tài)的粘性土層時,容易造成縮頸現(xiàn)象,而使孔徑達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,造成樁的截面縮小,承載力降低,樁身抗壓強(qiáng)度不夠。另外,孔徑達(dá)不到要求,導(dǎo)致鋼筋籠無保護(hù)層,樁的抗壓彎能力削弱或喪失。糾正辦法:當(dāng)鉆機(jī)在上拉下放時感到受阻或放鋼筋籠困難時,應(yīng)采用大一級鉆頭掃孔一次;也可采用處理孔斜的導(dǎo)正器法,在導(dǎo)正器上焊一定數(shù)量的合金刀片,在鉆進(jìn)或起鉆時起到掃孔作用。對特別嚴(yán)重而坍孔的,應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況,選用適當(dāng)?shù)膬?yōu)質(zhì)泥漿,增大泥漿比重、粘性及稠度,起到護(hù)壁作用。

        1.4泥漿

        在鉆孔灌注樁的施工中,無論對于成孔質(zhì)量還是最終對樁的承載能力的發(fā)揮,泥漿質(zhì)量都是重要因素。泥漿質(zhì)量差,其后果是:

        (1)形成不了護(hù)壁泥膜或形成的泥皮粘附力差,易于脫落,導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性差,易產(chǎn)生塌孔或縮頸。

        (2)泥漿稠度大,比重大,含砂率高,形成的泥皮質(zhì)量差,厚度大,大大降低樁的側(cè)摩阻力。

        (3)稠漿在鋼筋籠上沉積粘附,導(dǎo)致鋼筋與砼握裹力降低。泥漿比重過大,使得砼水下灌注阻力增大,降低砼的流動半徑,使砼骨料大部分堆積在樁芯部位,而鋼筋籠外,幾乎無骨料,不僅樁身質(zhì)量不好而且樁的側(cè)摩阻力也難以發(fā)揮。因此在施工中必須按規(guī)范要求嚴(yán)格控制泥漿的質(zhì)量。

        1.5沉渣過厚

        造成沉渣過厚的主要原因是發(fā)生塌孔時,清孔時間不足,或者泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起。沉渣過厚使樁底存在軟弱隔層,導(dǎo)致端承力喪失殆盡。主要糾正的辦法:

        (1)適當(dāng)延長清孔時問。

        (2)鋼筋籠是焊接的,在焊接中若時間過長可能使泥漿沉淀導(dǎo)致清孔和灌注砼時間隙過長。這時可采用在澆砼前再清孔一次,可采用鋼筋籠冷壓接頭工藝加快對接鋼筋籠速度,即減少空孔時間,從而減少沉渣。

        (3)可采用超高壓灌漿措施,使砼的巨大沖力濺除孔底沉渣,達(dá)到清除孔底沉渣的目的。

        1.6砼灌注

        砼灌注是施工中最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。在施工中必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)強(qiáng)度配制砼,確保砂石料及水泥的質(zhì)量,特別應(yīng)注意水灰比,砼的配合比應(yīng)按水下砼配制,由于灌注樁不能象上部結(jié)構(gòu)施工那樣逐層振搗和砼的灌人阻力相當(dāng)大,在灌注砼時必須克服很大的灌入阻力以保證砼樁身的質(zhì)量,最好采用大體積砼沖擊灌注法,每一斗灌注都是將2至3方砼在大斗中積蓄夠量,出料口直接插入導(dǎo)管,然后打開活門一次連續(xù)沖擊下去,其優(yōu)點(diǎn)是:

        (1)功能大,沖擊力強(qiáng)。在巨大的沖力作用下,砼的向上頂升力和側(cè)向擠壓力就有了保證,樁的摩阻力和樁身砼密實(shí)性都得以保證。

        (2)首斗砼灌注沖擊力大,沉渣、沉淤被濺開,樁端與持力層能較好地結(jié)合,確保了端承力的發(fā)揮。

        (3)灌注時間短,樁身段骨料分布均勻,樁身段強(qiáng)度得到保證。但用大體積砼沖擊灌入需注意以下幾個問題。

        (4)必須注意排氣技術(shù),防止形成氣堵,使砼料灌不下去。大斗出料口與導(dǎo)管采用插入式聯(lián)接,出料口外徑比導(dǎo)管內(nèi)徑小2~3cm。另外,還要在出料管活門的下方焊上比導(dǎo)管外徑大2~3cm的法蘭盤。

        (5)砼和易性要好,如果砼離桿,容易在料斗下部和出料口處形成堆積,導(dǎo)致出料困難,同時也容易堵塞導(dǎo)管。

        (6)當(dāng)砼灌到樁頂部位時,為了保持足夠的沖力,必須注意導(dǎo)管要留有一定的長度,灌注時及時上撥,保證高度產(chǎn)生沖力,使樁頭部分的砼質(zhì)量不至降低。此外,不可忽視大斗和導(dǎo)管的保養(yǎng),內(nèi)壁光滑可大大減小摩阻力,同時也減少堵管的發(fā)生率。

        最后在灌注終孔時,充滿骨料的砼應(yīng)高出地面50cm,以便在施工結(jié)束將該部分挖去以保證樁頂部分有足夠強(qiáng)度。

        2.總結(jié)

        鉆孔灌注樁在整個工程中屬于基礎(chǔ)部分,在施工中應(yīng)特別注意其質(zhì)量,整個施工過程都必須嚴(yán)格按規(guī)范要求施工,不斷提高鉆孔灌注樁的質(zhì)量,提出以下幾點(diǎn)建議:

        (1)鉆孔前必須檢查鉆機(jī)設(shè)備,泥漿的處理設(shè)備及有關(guān)與施工效率和質(zhì)量有關(guān)機(jī)具、儀器等。

        (2)認(rèn)真研究制訂出先進(jìn)而有效的施工方法,保證工程的質(zhì)量。

        (3)提高和完善管理水平,在施工過程中建立系統(tǒng)化的動態(tài)管理制度和方法。

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