陳國楨
摘要:當前鉆孔灌注樁采用回轉(zhuǎn)鉆機泥漿護壁成孔施工技術(shù)比較成熟,但施工過程中不重視施工技術(shù)的應(yīng)用特別容易出現(xiàn)如坍孔、縮孔、斷樁等質(zhì)量問題,本文以實際工程為例分析了泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工技術(shù),并概述了施工中的質(zhì)量控制要點。
關(guān)鍵詞:泥漿護壁;回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁;施工技術(shù)
一、泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁技術(shù)概述
泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁是為了在地下水位較淺的地層中施工而采取的施工方法,主要原理是將鉆渣利用泥漿帶出,并保護孔壁不致坍塌.再使用水下混凝土澆筑的方法將泥漿置換出來,從而完成鉆孔灌注樁的施工。泥漿護壁鉆孔樁宜用于地下水位的粘性土,粉土、沙土、填土、碎石土及風化巖層。鉆孔灌注樁在高層、超高層的建筑物和重型構(gòu)筑物中被廣泛應(yīng)用。
二、泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用
某教學樓建筑工程建設(shè)用地面積29145.29m2,總建筑面積31520.3m2。場內(nèi)原始地貌為殘丘邊緣坡地及低洼沖溝地帶,后經(jīng)建設(shè)平整,現(xiàn)地勢平坦。實訓(xùn)樓基礎(chǔ)形式為69根Φ800mm和26根Φ1200mm鉆孔灌注樁基礎(chǔ),樁端持力層為中風化巖層,樁端承載力極限值為3600KPa,建筑樁基安全等級為一級。樁身混凝土強度為C25,鋼筋采用HRB335。
(一)施工技術(shù)
1、埋設(shè)護筒
(1)護筒采用鋼板卷折而成,其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑100mm。護筒的頂部應(yīng)開設(shè)溢漿口,并高出地面≥200mm。
(2)鋼板護筒地基應(yīng)夯實,四周外放1.5米左右,護筒與坑壁之間用現(xiàn)場原土填實,護筒中心應(yīng)與樁位中心應(yīng)重合,偏差不得大于50mm.
2、泥漿制備
(1)根據(jù)場地情況合理規(guī)劃布置泥漿池、沉淀池、循環(huán)槽等泥漿循環(huán)系統(tǒng)。泥漿池的容積為鉆孔容積的1.2~1.5倍,一般不宜小于4m3。
(2)在粘性土層中成孔的泥漿,可在原土注入清水造漿。在砂土中成孔的泥漿,應(yīng)先在泥漿池中投入高塑性粘土或膨潤土造漿。
(3)以原土造漿的循環(huán)泥漿比重應(yīng)控制在1.1~1.3;以高塑性粘土或膨潤土造漿的循環(huán)泥漿比重在砂土層中控制在1.2~1.3,在砂卵石層或容易塌孔的土層應(yīng)加大至1.3~1.5,泥漿的控制指標:粘度18~22S;含砂率不大于8%;膠體率不小于90%。本工程由于是基礎(chǔ)樁,鉆進時防止塌孔的危險泥漿比重采用1.25~1.45.清孔后泥漿比重1.15~1.25之間。
3、鉆機就位的控制
鉆機的安裝就位包含兩層意思,一是所鉆樁位在大地平面的位置控制,二是所鉆樁孔本身的立體位置控制。
鉆孔灌注樁施工前應(yīng)對施工場地整平壓實,當場地為深水區(qū)或淤泥層較厚時,應(yīng)搭設(shè)工作平臺。應(yīng)建立附合于結(jié)構(gòu)物整體測量控制中的子控制網(wǎng)(包括平面控制與高程控制),且所有測量必須有多余觀測。對擬施工樁位進行放樣,并在另一測站進行復(fù)核。有條件時,應(yīng)用鋼尺對前后左右的樁位進行相互校核。在灌注樁施工中樁位的控制必須高度重視,確保無誤,一旦發(fā)生樁位錯誤將難以彌補。
鉆機安裝的基本要求是水平、穩(wěn)固、三點(天車、轉(zhuǎn)盤、護筒中心)一垂線,這樣才能保證樁的垂直度和樁位偏差符合要求,安裝完畢后要用水平尺和測錘校驗。由于鉆孔灌注樁施工節(jié)奏快,鉆機安裝容易馬虎,常因未墊實、墊穩(wěn),而在開鉆后很快發(fā)生傾斜。發(fā)現(xiàn)這種情況應(yīng)立即停鉆,重新調(diào)平或排除故障后再繼續(xù)施工,否則必定造成斜孔。
鉆機完成一樁孔后一般不應(yīng)直接到鄰樁位施工而應(yīng)實行跳打原則,這是為了防止因鉆機荷載或成孔的應(yīng)力釋放而影響到剛灌注完砼的鄰樁的質(zhì)量,實在無法調(diào)整樁位時,應(yīng)停頓36小時以后才可在鄰樁上進行施工。
4、鉆孔
(1)鉆機安裝時正循環(huán),鉆孔采用減壓鉆進,即鉆機的主吊鉤始終承受部分鉆具的重力。孔底承受的鉆壓不超過鉆桿、鉆錐、壓塊重力之和(扣除浮力)的80%,以避免和減少斜孔、彎孔、擴縮現(xiàn)象。
5、終孔及清孔
當鉆孔達到設(shè)計終孔標高后,對孔深、孔徑、孔位和孔形進行檢查,然后填寫終孔檢查證。清孔要求:樁徑1.5m以內(nèi)的摩擦樁沉渣厚度不大于10cm;樁徑大于1.5m的沉渣厚度不大于15cm,端承樁無沉渣。清孔采用換漿法,即鉆孔完成后,提起鉆頭至距孔底約20cm,繼續(xù)旋轉(zhuǎn),逐步把孔內(nèi)浮懸的鉆渣換出,在清孔排渣時,保持孔內(nèi)水頭,防止坍孔。清孔后調(diào)整泥漿,使其相對密度:1.03~1.10;粘度:17~20Pa.s;含砂率:2%;膠體率:98%。
(二)施工中的質(zhì)量控制
1、孔徑
開鉆前必須檢查鉆頭直徑,并著重在同一工程、同一鉆機、同一直徑的前幾根鉆孔樁成孔后進行的探孔器檢驗情況。在堅硬地層鉆孔應(yīng)注意鉆頭磨損情況,要求及時修復(fù)。
結(jié)束語
泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,成樁工藝復(fù)雜,在施工過程中容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。采取有針對性的質(zhì)量控制措施,對影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的因素進行有效預(yù)控,在施工過程中做好質(zhì)量的事前控制,就可以避免質(zhì)量問題的出現(xiàn)。