陳學(xué)煊
(福建恒冠建設(shè)有限公司 350700)
市政工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)
陳學(xué)煊
(福建恒冠建設(shè)有限公司350700)
在市政工程建設(shè)中,鉆孔灌注樁施工技術(shù)的使用日益廣泛,被應(yīng)用到了市政建設(shè)的各個(gè)工程。本文簡要分析了在市政工程中,鉆孔灌注樁施工技術(shù)的主要特點(diǎn),闡述了鉆孔灌注樁施工技術(shù)在市政工程建設(shè)中的重要性。
市政;鉆孔灌注樁技術(shù);措施
隨著我國城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,市政工程逐漸增多,在市政工程建設(shè)過程中,鉆孔灌注樁的施工技術(shù)得到了普遍的應(yīng)用,因此,加強(qiáng)對(duì)市政工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)的研究和總結(jié)變得十分必要。
所謂鉆孔灌注樁技術(shù)就是指在工程現(xiàn)場通過人力挖掘、鋼管擠土、機(jī)械鉆孔等手段在地基土中形成樁孔,同時(shí)將鋼筋籠放置其中,并且灌注混凝土而做出來的樁。根據(jù)不同的成孔方法,將灌注樁分成三類,包括挖孔灌注樁、鉆孔灌注樁、沉管灌注樁。按成樁方法分類而定義的是鉆孔灌注樁,鉆孔灌注樁施工技術(shù)大概流程如圖1所示。
圖1 鉆孔灌注樁技術(shù)施工流程圖
將其應(yīng)用在市政工程中,不僅能夠有效地提高施工效率,而且還能確保施工質(zhì)量,是現(xiàn)代市政工程發(fā)展的必然趨勢。
2.1埋設(shè)護(hù)筒
在鉆孔灌注樁施工過程中,對(duì)于護(hù)筒內(nèi)徑的設(shè)計(jì)一定要大于樁徑,并且其范圍一定要控制在20~40cm之間。在開展護(hù)筒埋設(shè)施工的時(shí)候,一定要保證樁體中心和護(hù)筒中心線的重合,同時(shí)將平面誤差盡可能控制在50mm之內(nèi),并且相應(yīng)的傾斜度不要低于1%。例如,在旱地以及筑搗的情況下,就可以采用挖坑埋設(shè)的形式,也就是對(duì)護(hù)筒底部以及周邊的回填粘土進(jìn)行分層夯實(shí),其相應(yīng)的高度一定要比地面高出30cm,如果是水綿的話,就要比水面高出1~2m。通常情況下,護(hù)筒的埋深都設(shè)置在2~4m之內(nèi),具體情況還要由施工現(xiàn)場的實(shí)際情況與設(shè)計(jì)要求決定。
2.2進(jìn)行制漿和鉆孔
埋設(shè)護(hù)筒后,需應(yīng)進(jìn)行制漿和鉆孔。在鉆孔時(shí)要保持鉆桿垂直,使鉆孔速度在可控的范圍之內(nèi),一般會(huì)選擇慢速鉆孔。等到底層被泥漿充分注入,再逐漸加快鉆孔速度。鉆孔完成后將鉆頭提拉出樁孔,這個(gè)過程中要注意保持鉆頭的緩慢旋轉(zhuǎn)狀態(tài),突然提拉的話會(huì)造成孔壁坍塌。鉆孔工藝示意圖如圖2~3所示。
圖2 正循環(huán)泥漿循環(huán)成孔工藝
圖3 反循環(huán)泥漿循環(huán)成孔工藝
制備泥漿時(shí),要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的用水比例、粘土比例、添加劑比例執(zhí)行,并且適當(dāng)應(yīng)用一些護(hù)壁介質(zhì)。在開展鉆孔施工的時(shí)候,一定要對(duì)開孔的位置進(jìn)行確定,在進(jìn)行慢速鉆孔時(shí),一定要使用泥漿泵進(jìn)行一定的循環(huán)施工,在保證了泥漿均勻后,才可以進(jìn)行后續(xù)的操作。
2.3樁孔的清孔施工技術(shù)
在完成鉆孔施工之后,必須對(duì)孔徑、孔深等情況進(jìn)行全面檢查,在檢查合格之后,即時(shí)展開相應(yīng)的清空施工。樁孔的清理是整個(gè)鉆孔灌注樁施工的關(guān)鍵,對(duì)提高樁孔的強(qiáng)度有著極為重要的作用。清孔方法多種多樣的,主要有換漿、抽漿、空壓機(jī)噴射和砂漿置換等,但不論是哪種方式,目的都是使樁孔的底部和孔壁保持平整。在開展清孔施工的過程中,要對(duì)孔內(nèi)的水頭情況的關(guān)注,進(jìn)而防止發(fā)生塌孔的情況。在完成清孔施工之后,一定要對(duì)孔底的泥漿進(jìn)行抽樣檢查。
2.4鋼籠制作、吊裝和安裝
在進(jìn)行鋼筋籠制定的時(shí)候,應(yīng)該嚴(yán)格按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求執(zhí)行,對(duì)于長骨架形式的鋼筋籠,可以采用分段的操作方式,并且結(jié)合運(yùn)輸以及吊裝的條件確定分段的長度,進(jìn)而防止出現(xiàn)在運(yùn)輸以及吊裝的過程中鋼筋籠變形的情況。在將鋼籠安裝到樁孔中的過程中,對(duì)鋼籠進(jìn)行混凝土澆筑,形成鋼筋混凝土樁,達(dá)到鉆孔灌注樁施工的最終目的。在鋼籠制作及吊裝和安裝過程中,主要應(yīng)注意以下要點(diǎn):骨架外側(cè)應(yīng)設(shè)置控制保護(hù)層厚度的墊塊,其間距豎向?yàn)?m,橫向不少于四處骨架頂端要設(shè)置吊環(huán),鋼筋制作和吊裝后應(yīng)達(dá)到主筋間距±10mm。
2.5導(dǎo)管安裝工序和混凝土澆筑工序
完成了鋼籠制作之后,需要將導(dǎo)管按照預(yù)定位置安裝在鉆孔中,并保證導(dǎo)管能夠與外界連通,起到通風(fēng)和排水的作用。在進(jìn)行下導(dǎo)管施工之前,一定要對(duì)導(dǎo)管展開水密承壓以及接頭抗拉試驗(yàn),在此過程中,一定不要使用壓氣試壓。在開展水密承壓試驗(yàn)的時(shí)候,其水壓一定不要低于孔內(nèi)水深1.3倍的壓力,同時(shí)也不要低于導(dǎo)管壁以及焊接縫能夠承受的最大壓力的1.3倍。
完成導(dǎo)管安裝,就要向樁孔中灌入混凝土。在制備混凝土的時(shí)候,一定要保證混凝土的初凝時(shí)間超過2.5h,相應(yīng)的強(qiáng)度等級(jí)也要超過42.5。針對(duì)混凝土的集料而言,一定要盡量選用卵石,相應(yīng)的粒徑也要小于40mm。除此之外,一定要嚴(yán)格控制坍落度的范圍,使其保持在180~220mm之間,水泥的用量一定要超過350kg/m。在進(jìn)行混凝土灌注的時(shí)候,要借助汽車泵完成,在完成第一批的灌注施工之后,連續(xù)展開相應(yīng)的灌注操作,不要出現(xiàn)停頓。在進(jìn)行混凝土灌注的時(shí)候,需特別注意不要摻入雜物,并實(shí)時(shí)測量孔內(nèi)混凝土的高度,相應(yīng)的測量次數(shù)應(yīng)超過導(dǎo)管的數(shù)量。
3.1樁孔偏斜問題及其解決措施
鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用的過程中,由于鉆桿連接以及其在調(diào)節(jié)過程中不能保持垂直等因素,使得鉆孔在實(shí)際工作中發(fā)生位移,導(dǎo)致鉆孔偏移,給后期的施工帶來困難,不能保證孔樁的質(zhì)量。所以,在施工過程中,為了能夠有效地預(yù)防和解決其中存在的問題,制定以下四點(diǎn)解決措施:①在鉆孔實(shí)施前,應(yīng)該對(duì)場地進(jìn)行清理,同時(shí)對(duì)場地的標(biāo)高以及水平高度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,保證鉆頭以及鉆桿的垂直度能夠適應(yīng)相關(guān)的要求;②在鉆孔過程中,保證鉆桿的垂直度,遇到硬土層或者巖石層應(yīng)及時(shí)更換鉆頭;③鉆孔完成后應(yīng)該對(duì)其上下孔進(jìn)行清掃,確保樁孔的垂直度適應(yīng)相應(yīng)的施工要求;④應(yīng)該確保施工場地平整,這樣鉆機(jī)才能平穩(wěn)安裝。在成孔過程中必須要進(jìn)行校正和檢查。
3.2水下混凝土灌注問題及其解決和預(yù)防措施
(1)堵管。商品混凝土的質(zhì)量必須是優(yōu)良的,混凝土的攪拌及級(jí)配必須確?;炷恋某跄龝r(shí)間、坍落度、水灰比、和易性滿足規(guī)范要求或設(shè)計(jì)要求,每車混凝土的坍落度一定要符合相關(guān)施工規(guī)范。灌注用導(dǎo)管必須要平直,并且要確保內(nèi)壁不漏水。
(2)樁頂部位疏松。確保樁頂留長度符合相關(guān)施工要求。由于受到稠泥漿和沉渣的影響,因此難免出現(xiàn)誤測現(xiàn)象。采取的措施是使用帶鋼管取樣盒的探測,當(dāng)取樣盒中撈起的不再是沉淀物而是混凝土,則可以判定終灌標(biāo)高已經(jīng)達(dá)到。
(3)樁身混凝土夾泥或斷樁。成孔時(shí)必須要控制孔底沉淤和泥漿密度。首次清孔一定要將泥塊徹底清除,混凝土灌注過程中要緩慢提升導(dǎo)管,到了樁頂時(shí),絕對(duì)不允許大幅度提升導(dǎo)管。導(dǎo)管埋深需要嚴(yán)格控制。單樁混凝土灌注時(shí)不能中途斷料,否則將會(huì)對(duì)工程質(zhì)量造成很大的影響。拔導(dǎo)管之前需要精確計(jì)算拔導(dǎo)管后混凝土的埋深。
3.3孔壁坍塌問題及其解決和預(yù)防措施
通過對(duì)市政工程實(shí)際鉆孔灌注樁施工過程中進(jìn)行分析和研究,在鉆孔過程中如果孔的形成速度非???,鉆頭在孔壁沒有形成泥膜時(shí)就拔出,極易造成孔壁塌陷的問題。在實(shí)際的施工過程中,為了防止孔壁塌陷對(duì)鉆孔灌注樁施工產(chǎn)生巨大的影響,應(yīng)該控制鉆頭上提的速度,等到孔壁內(nèi)膜形成后再將鉆頭拔出;然后對(duì)已經(jīng)塌陷的孔、孔壁以及底部進(jìn)行徹底的清理,對(duì)孔壁進(jìn)行二次加固,防止塌陷現(xiàn)象再次發(fā)生。
3.4吊腳樁問題及其解決和預(yù)防措施
在鉆孔灌注樁施工過程中出現(xiàn)吊腳樁,主要是由于孔壁發(fā)生了塌陷,造成孔低泥沙堆積;混凝土澆筑的時(shí)間不能很好的把握,導(dǎo)致孔低平整度不和諧,堆積大量的泥沙,進(jìn)而導(dǎo)致各種問題的出現(xiàn)。要想能夠有效地解決其中存在的問題,就要在清孔的過程中執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)底部進(jìn)行嚴(yán)格的清理,控制好混凝土澆筑的時(shí)間,在澆筑過程中嚴(yán)格控制以及監(jiān)督,進(jìn)而確保澆筑的施工質(zhì)量。
3.5安裝中存在的問題及其解決和預(yù)防措施
(1)鋼筋籠安裝與設(shè)計(jì)標(biāo)高不相符。完成鋼筋籠制作,為了預(yù)防鋼筋籠扭曲變形,必須要確保垂直安裝鋼筋籠,混凝土保護(hù)層墊塊的間距要適宜,并且要精確計(jì)算吊筋長度。在進(jìn)行安裝時(shí)要多次檢查及核對(duì)。
(2)鋼筋籠的上浮。對(duì)于混凝土的質(zhì)量要嚴(yán)格控制,坍落度控制在15~18cm之間。進(jìn)入鋼筋籠的混凝土的上升速度要適宜,導(dǎo)管在混凝土內(nèi)埋深要控制在2~6cm之間。為了避免導(dǎo)管鉤鋼筋籠,提升導(dǎo)管的速度要適宜。
總而言之,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,城市建筑不斷加快,市政工程的規(guī)模以及數(shù)量也逐年增加。市政施工質(zhì)量直接影響著人們的正常生活,將鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用在市政工程中,有效地提高了施工效率以及施工質(zhì)量,并且取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。
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[2]艾越春,張旭.淺談鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010(17):72.
[3]劉俊民.鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制探討[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2012(1):105~ 107.
TU753.3
A
1673-0038(2015)20-0056-02
2015-4-28
陳學(xué)煊(1971-),男,福建永泰人,工程師,一級(jí)建造師,本科,畢業(yè)于重慶大學(xué),土木工程(道路與橋梁)專業(yè),主要從事市政工程施工管理工作,高工申報(bào)專業(yè)為市政工程。