謝培榮
(廈門中聯(lián)永亨建設(shè)集團有限公司, 福建 廈門 361000)
目前,地方政府頒布了限制挖孔樁基礎(chǔ)的相關(guān)政策,挖孔樁最終必定被鉆孔樁所替代,并且在不同領(lǐng)域廣泛應(yīng)用鉆孔灌注樁,現(xiàn)如今,該施工工藝已經(jīng)比較成熟,不過,當(dāng)開展實際施工時,對于鉆孔灌注樁而言,許多環(huán)節(jié)都會影響其施工質(zhì)量,任何一個環(huán)節(jié)出錯都會引出質(zhì)量問題,而該工藝本身也有所缺陷,孔底沉渣及樁身垂直度等都極易導(dǎo)致施工質(zhì)量問題出現(xiàn),因此必須對其做到足夠重視。
(1)干作業(yè)成孔
在地下水位較低并且成孔深度內(nèi)沒有地下水的土質(zhì)中,干作業(yè)成孔法較為適用,可以直接取土成孔。現(xiàn)在應(yīng)用率較高的是螺旋鉆機成孔。施工全過程包括八個步驟,分別為清理現(xiàn)場、放線定位樁的測量、樁基就為、取土成孔、底部沉渣清理、查驗成孔質(zhì)量、鋼筋籠吊裝以及孔內(nèi)混凝土澆筑。在施工過程中,需要注意四方面的問題。其一,在鉆孔剛開始便需要使鉆桿處于垂直狀態(tài),并且正確設(shè)定位置,盡量避免由于鉆桿晃動而導(dǎo)致孔徑增大、孔底虛土增多。其二,如果發(fā)現(xiàn)鉆進難度大及鉆桿晃動等現(xiàn)象,需要及時提鉆檢查,將存在地下的障礙物清除出去,有效防止鉆孔機具被損壞以及樁孔發(fā)生偏移。其三,在鉆進時,將位于孔口的粘土隨時清除出去,如果碰見相關(guān)異常情況,需要在第一時間停下,與相關(guān)單位共同研究解決。其四,當(dāng)鉆頭鉆進硬土層后,極易導(dǎo)致鉆孔傾斜偏移,應(yīng)該提鉆從上至下多次掃鉆,從而將硬土除去。
(2)泥漿護壁成孔
泥漿護壁成孔可以分成回轉(zhuǎn)鉆機成孔、潛水鉆機成孔與沖擊鉆成孔。
1)回轉(zhuǎn)鉆機成孔
按照泥漿循環(huán)方式,還可以將回轉(zhuǎn)鉆機成孔分成正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機成孔與反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機成孔。
首先是正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機成孔,合理應(yīng)用鉆機回轉(zhuǎn)裝置,使其帶動鉆具旋轉(zhuǎn),由此對除去一定數(shù)量的硬土,并且通過泥漿泵將清水輸送到鉆桿,清理好孔底,在鉆桿和孔壁兩者間存在一定環(huán)狀空間,帶有巖屑的清水沿這一空間上升,由孔口向沉淀池流動,在沉淀池經(jīng)過相應(yīng)沉淀凈化后重復(fù)應(yīng)用,進而構(gòu)建起正循環(huán)排渣系統(tǒng)。在持續(xù)排出鉆渣的同時鉆孔一直向下拓展,最終到達預(yù)設(shè)孔深。針對泵吸反循環(huán)而言,砂石泵具有較強抽吸功能,該循環(huán)方式直接對其應(yīng)用,促使存在鉆桿中的水流上升,進而構(gòu)建起反循環(huán)排渣系統(tǒng)[1]。對于噴射反循環(huán),一定量高速水流從射流泵流出,該循環(huán)通過對其應(yīng)用產(chǎn)生負壓,促使存在鉆桿中的水流上升,進而形成反循環(huán)。最后是氣舉反循環(huán),將壓縮空氣輸送其中,由此實現(xiàn)水循環(huán),在鉆桿中,同時存在水流與液體,并且部分液體還存在鉆桿外側(cè),而水流上升速度與液體重度差密切相關(guān),當(dāng)孔深增大時,效率也隨之提高。
2)潛水鉆機成孔
該設(shè)備的工作部分為減速機、封閉防水電機與鉆頭,這一部分潛入到水中。其具有鮮明優(yōu)勢,主要包括體積小、靈活移動以及快速鉆進等,能夠鉆進50米,在地下水位高的多種土質(zhì)中都比較適用,比如砂土、淤泥土與粘性土等。成孔排渣方式有兩種,分別為正循環(huán)、反循環(huán)排渣。首先是正循環(huán),隨著鉆頭的高速旋轉(zhuǎn)切削淤泥,通過泥漿泵輸送泥漿,使其到達鉆頭底部,然后強力排出,并且混合進碎泥渣,沿著孔壁向上輸送泥土,由溢流孔排出去。然后是反循環(huán)排渣,主機帶領(lǐng)砂土泵同時潛入到孔中,然后從孔內(nèi)將碎泥渣排出去。
3)沖擊鉆成孔
該成孔方式適用于巖土層,在成孔過程中,向上提升鉆頭,然后利用自由下落產(chǎn)生的沖擊強度將巖層破碎,再通過掏渣筒將孔中的碎渣取出來。
(1)振動沉管成孔
該成孔方法適用于淤泥質(zhì)土及粘性土等。在施工之前首先將樁機設(shè)置好,而活瓣位于樁管下端,將其套入樁靴中,與樁位對齊,緩慢壓進土內(nèi),然后打開沉管。
(2)錘擊沉管成孔
在雜填土層以及黏性土中較為適用。在施工過程中,利用樁架將鋼套管吊起來,使活瓣處于關(guān)閉狀態(tài),套入樁靴中。再將套管徐徐放下,并且壓進土中。將樁帽扣在套管上方,確保套管和樁錘處于統(tǒng)一垂直線,切忌套管偏移超過0.5%,此時便可起錘沉套管。
鉆孔泥漿主要有三項組成部分,分別為水與粘土以及添加劑,并且存在冷卻鉆頭、浮懸鉆渣與潤滑鉆具,使靜水壓力有所增大,同時孔壁上也形成了一層泥皮,將孔內(nèi)和孔外的滲流隔斷,盡可能避免坍孔現(xiàn)象出現(xiàn)。部分泥漿經(jīng)過調(diào)制成為鉆孔泥漿,并且還有部分泥漿已得到循環(huán)凈化,兩部分泥漿需要以鉆孔方法以及地層實況為依據(jù),合理設(shè)定泥漿配比,如果所調(diào)制的泥漿過稀,會降低排渣與護壁效果。反之,弱化鉆頭沖擊力,導(dǎo)致鉆進更緩慢[2]。
(1)清孔
對于樁身的垂直度和成孔裝置的數(shù)量,鉆孔的各種參數(shù)與之息息相關(guān),包括深度、孔形、直徑以及位置。所以,在鉆孔過程中,不僅要時時監(jiān)督,還應(yīng)該在鉆進深度達到預(yù)期后詳細檢查鉆孔各參數(shù)。如果所有參數(shù)達標,需要在第一時間清理孔底,如若不然,時間一長將導(dǎo)致泥漿沉淀,進而出現(xiàn)鉆孔坍塌現(xiàn)象。若是孔壁坍塌概率大,當(dāng)進行混凝土水下灌注之前,應(yīng)該嚴格控制沉渣厚度,使其不超過三十厘米。如果孔壁坍塌的概率低,應(yīng)該使沉渣厚度不超過二十厘米。于柱樁而言,當(dāng)進行射水之前,應(yīng)該使沉渣厚度不超過 5厘米。通過靈活應(yīng)用各種鉆進實現(xiàn)清孔的目的。一般情況下,所應(yīng)用的方法為抽渣筒、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機真空吸泥機等。在應(yīng)用吸泥機清孔時,只需要少數(shù)設(shè)備,方便操作,并且清孔效果較好,不過要將其應(yīng)用于穩(wěn)定性差的土層,需要慎重。
(2)吊裝鋼筋籠
利用吊車吊起位于方木上的鋼筋籠,在此過程中使大勾設(shè)定兩個固定點,確保鋼筋籠頂端處于穩(wěn)定狀態(tài),并且小勾在鋼筋籠中間位置起吊。然后是長骨架,在未起吊時,將兩根杉木桿臨時設(shè)置于骨架中,由此增大骨架剛度。首先從中間起吊,然后同端點一起起吊,當(dāng)骨架從地面離開,停止中間點起吊,將端吊點提升,在到達孔口后下方鋼筋籠,將骨架準確放進孔口中。
在灌注水下混凝土?xí)r,所應(yīng)用的方法通常為鋼導(dǎo)管。根據(jù)樁徑的大小確定導(dǎo)管管徑,主要組成部分為內(nèi)徑在200毫米到350毫米之間的管子,通過帶有墊圈的法蘭盤進行導(dǎo)管連接,并且做好其水密、接頭抗拉以及承壓試驗。當(dāng)剛開始灌注時,在導(dǎo)管底部到孔底這段位置,預(yù)留250毫米到400毫米的空間。嚴格控制第一次灌注混凝土數(shù)量,使其符合導(dǎo)管首次埋深。在灌注全過程中,應(yīng)該使出料口伸進已完成灌注的混凝土中,其深度大于等于兩米,由此避免管內(nèi)滲入泥漿。同時,對于孔中混凝土面層,應(yīng)該實時測量其高程,在第一時間適當(dāng)調(diào)整面層和出料口的位置。在任何時間,應(yīng)該確保管底處于混凝土頂面下兩米[3]。
綜上所述,鉆孔灌注樁施工技術(shù)取得巨大進步,之前僅僅為少部分企業(yè)所應(yīng)用,隨其不斷發(fā)展目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于不同工程領(lǐng)域中,有效控制不同施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量極為必要,盡可能防止質(zhì)量事故發(fā)生,通過深入實踐不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),做到具體問題具體分析,增加過程控制強度,進而提升工程整體質(zhì)量。