林建平
摘 要:這些年我國建筑行業(yè)得到快速發(fā)展,施工的難度與復雜度越來越高,施工單位為提升施工質(zhì)量與效率,需要對施工的各個環(huán)節(jié)進行嚴格的控制。反循環(huán)鉆孔灌注樁的施工是建筑工程施工過程中十分重要的一個環(huán)節(jié),對工程質(zhì)量的高低具有十分重要的影響,因此施工單位要對反循環(huán)鉆孔灌注樁的施工工藝及常見問題進行合理處理,確保施工質(zhì)量得到有效提升。
關(guān)鍵詞:反循環(huán)鉆孔灌注樁;施工工藝;質(zhì)量控制;技術(shù)措施
在建筑工程施工過程中,反循環(huán)鉆孔灌注樁在操作過程中,首先要將泥漿從孔口送入孔內(nèi),然后在砂石泵的利用下,鉆渣會被鉆頭的攜帶下從孔地抽出。反循環(huán)鉆孔灌注樁具有特殊的排渣過程,因此在施工過程中需要對地質(zhì)情況進行綜合分析,對成孔的直徑進行嚴格控制,一般確定為500mm到1800mm之間。反循環(huán)鉆孔灌注樁施工方法在實際應(yīng)用中具有成本低、成孔質(zhì)量好等特點,在我國高層建筑等基礎(chǔ)工程施工中的應(yīng)用十分廣泛。
1.施工工序
第一,做好場地的布置工作。采用封閉圍堰的方式對施工現(xiàn)場進行布置;第二,定位放線工作。要在全站儀的利用下對樁的位置進行合理確定,將放線偏差進行嚴格控制,確保在1cm以內(nèi);第三,成孔。在方向回轉(zhuǎn)循環(huán)鉆孔的方式下利用鉆機進行施工;第四,護壁。采取綜合護壁的形式,將鋼護筒與泥漿進行結(jié)合;第五,二次清孔。在反循環(huán)泵的利用下,在鉆孔過程中將孔內(nèi)的泥漿進行清除,需要在澆筑前,對孔內(nèi)進行二次清孔,保證孔內(nèi)的干凈,將沉積物進行合理控制,確保其厚度滿足設(shè)計要求,在完成孔內(nèi)的清除之后,混凝土水下灌注時,需要在30min內(nèi)完成。
第六,鋼筋籠制作和安裝。將一節(jié)制作安裝在橫架上,鉆孔就位需要在雙吊法的利用下完成,孔口對中固定;第七,預拌混凝土進場檢驗。在目測法在預拌混凝土進場后對混凝土的和易性進行觀察,對混凝土的坍塌度與保水性等在坍落度筒的利用下進行測量;第八,混凝土灌注。需要借助料斗和水下導管進行混凝土的澆灌,確保混凝土自下而上填充滿孔身。
2.鉆孔和成孔工藝流程及技術(shù)措施
2.1鉆孔和成孔工藝流程
開挖孔口→埋設(shè)護筒→鉆機就位→對安裝進行校準→成孔→對孔內(nèi)進行清理→排渣→放置鋼筋籠→灌注混凝土→拔起護筒→對鉆機進行移動。
2.2主要技術(shù)措施
2.2.1埋設(shè)護筒
當開挖孔口時,需要在開挖到1.7m左右的深度時,對鋼護筒進行放置。鋼護筒的厚度與護筒內(nèi)徑為7mm與150mm,材料是鋼板。需要對護筒中心與樁中心之間的偏差進行嚴格控制,一般不超過50mm。在埋設(shè)過程中要確保穩(wěn)固性與精準性,需要將黏土填滿護筒的周圍,并在壓實的力下讓其保持良好的穩(wěn)固性。
2.2.2孔徑與孔斜控制
第一,把好鉆機安裝關(guān)。保持鉆機與鉆機的平穩(wěn)與鉛直。對鉆桿、鉆盤與樁孔的中心位置進行嚴格細致的校核,讓其保持在一條中心線上,保證鉆盤在鉆機鉆進時處于一個水平狀態(tài)。
第二,使用合適的鉆頭。鉆頭一般選擇為三翼單環(huán)正式刮刀,確保鉆頭的尺寸符合設(shè)計標準。
第三,合理選擇鉆進參數(shù)。需要依據(jù)不同的地質(zhì)情況,在鉆進過程中對鉆進參數(shù)進行合理確定與調(diào)整。
第四,嚴格控制泥漿質(zhì)量。可以在自然造漿的方法下對土質(zhì)較好的區(qū)域進行施工;當土質(zhì)較差時,需要確定優(yōu)質(zhì)土進行制漿。在鉆孔作業(yè)過程中,要對泥漿相對密度與黏度進行合理確定,分別為1.2與22。同時也要對清孔后,對泥漿的相關(guān)指標進行合理控制,相對密度、含山率與膠體率進行合理確定,分別為1.03~1.1、<2%、>98%。
2.2.3砂土層鉆進
在鉆孔作業(yè)過程中,需要在循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔過程中進行慢速的作業(yè),為保持孔壁的穩(wěn)固性,需要在黏土造漿的方式下完成,確保孔內(nèi)的液體高度符合設(shè)計值。
2.2.4終孔
在鉆孔前要對施工圖紙進行細致的分析,確??咨罘蠈嶋H需求,并將誤差控制在300mm以內(nèi)。
2.2.5清孔
在鉆孔過程中,在反循環(huán)和正循環(huán)交替的方式下,渣質(zhì)會被攜帶出孔內(nèi)。施工人員要通過手捻的方式進行確定,確保砂土沒有顆粒感,保證孔底沉積厚度控制在10cm以內(nèi),在混凝土灌注過程中要在30min以內(nèi)完成。
3.鋼筋籠制作與安放工藝流程及技術(shù)措施
3.1鋼筋籠制作與安放工藝流程
下料→除銹→對加勁圈進行焊制→對主筋進行焊接→對箍筋進行電焊→合理裝設(shè)保護層圈→吊放鋼筋籠就位。
3.2主要技術(shù)措施
在下料時需要嚴格按照圖紙進行操作,并且要對錨固的長度等進行合理確定,將誤差控制在允許的范圍內(nèi),并滿足施工圖紙的需求。
4.工藝流程與技術(shù)措施
4.1樁身混凝土灌注工藝流程
圖1為樁身混凝土灌注工藝流程圖:
4.2主要技術(shù)措施
第一,在進行混凝土進行灌注時,要確保混凝土的質(zhì)量符合施工要求。當含沙率在40%~50%時,要選擇中粗砂進行施工。對粗骨料的最大粒徑進行合理控制,確保直徑在40mm以內(nèi)。并且要對混凝土進行嚴格的實驗,確保坍落度符合設(shè)計要求。如果混凝土不符合灌注的質(zhì)量要求的,要堅決不予進場[1]。
第二,澆灌混凝土。需要在計算的方式下對混凝土的澆筑量進行確定。在第一次澆筑時,要保證1次埋管深度大于1m。吊繩等是在連續(xù)灌注下經(jīng)常使用到的工具,利用該工具測量混凝土,合理控制埋管的深度,一般在2m到6m之間。當完成灌注之后,需再一次進行計算,確保樁頂?shù)母叨确闲枨螅话闱闆r下樁頂高度要高于設(shè)計高度的0.9m左右,這樣才能確保灌注樁的質(zhì)量[2]。
第三,采用跳樁施工的方法對相鄰樁間距小于3倍樁徑的樁進行施工,如果在完成混凝土澆筑之后,時間在24h之內(nèi),5m范圍內(nèi)的相鄰樁不能進行成孔,通過這樣的方式來保證成樁的整體質(zhì)量[3]。
第四,在圖紙設(shè)計的要求與入中風化巖深度的結(jié)合下,對樁長進行合理確定。如果在施工過程中土質(zhì)為軟弱夾層,需要穿過該土層,并進入中風化巖層,進入的深度要控制在0.5m以上[4]。
5.常見的質(zhì)量問題及處理方法
反循環(huán)鉆孔灌注樁的施工過程中需要對鉆機成孔和混凝土灌注進行關(guān)注,這兩個環(huán)節(jié)的質(zhì)量對樁身的質(zhì)量有著直接聯(lián)系。
5.1孔位偏差
孔位偏差是施工過程中較為常見的問題,為控制孔位偏差,需要經(jīng)過3次測定對孔位進行確定。第一次是在粗側(cè)的方式下對樁孔的位置進行確定,第二次是在護筒的埋設(shè)時,第三次則是在鉆機就位之后。在測量過程中測量人員需要在全站儀的借助下,完成對樁位置的多次測量,減少由于人工測量時引起的誤差。
5.2不埋設(shè)護筒
護筒在實際施工過程中具有多種作用,能夠?qū)段贿M行固定,對孔口進行有效的保護,避免地面上的一些石塊落入孔內(nèi),要確保泥漿水位保持在一個合理范圍內(nèi),避免出現(xiàn)坍孔的情況,同時在對樁頂?shù)臉烁哌M行控制時也要將護筒作為參考。施工人員需要對鋼護筒進行細致、嚴格的埋設(shè),對周圍的土壤進行挖掘,將黏土回填進去,對土層進行壓實。施工人員在鉆孔過程中,要檢查互通的情況,一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時進行處理。
5.3頸縮
在成孔之后,如果設(shè)計孔直徑大于樁孔的直徑,就會出現(xiàn)鋼筋籠無法放置的情況。造成這種現(xiàn)象的主要原因是由于鉆頭磨損情況較為嚴重,鉆齒也出現(xiàn)一些問題,但是工作人員未能對其進行細致的檢查。如果存在這種情況,可以通過更換鉆頭進行解決。
5.4樁底沉渣過厚
孔洞深度需要在終孔之后利用吊繩的方法進行檢測,設(shè)計標高要小于孔底標高。造成這種現(xiàn)象的主要原因是由于泥漿相對密度過小,使得沉渣難以浮起?;蛘邔變?nèi)的清理不夠干凈或者在清理孔內(nèi)之后,但是放置的時間過長。在對該問題進行處理時,要對泥漿進行更換,確保泥漿的性能符合要。在鉆孔成形之后,要對鉆頭的高度進行合理控制,一般要升高15cm,并且需要經(jīng)過幾分鐘的慢速空鉆。要在二次清孔前放入鋼筋籠。導管的底部不應(yīng)離孔底要保持適當?shù)奈恢貌拍苓M行混凝土的灌注。
5.5出現(xiàn)斷樁
導致斷樁情況出現(xiàn)的原因有混凝土未能進行連續(xù)供應(yīng),在鉆孔過程中混凝土出現(xiàn)中斷的情況。如果混凝土的和易性不符合標準,會出現(xiàn)堵塞管道的情況。在灌注混泥土過程中,泥漿相對密度如果不符合要求,會導致孔壁坍塌,進而使得混凝土難以上浮,導致斷樁問題的出現(xiàn)。當施工人員進行操作過程中時間過長,導管埋入深度不符合要求。因此在對該問題進行解決時,需要連續(xù)供應(yīng)混凝土,并且要將混凝土運輸車的時間間隔控制在0.5h以內(nèi),在對混凝土的檢測中,發(fā)現(xiàn)混凝土的坍落度不符合要求,要及時做退場處理,在選擇泥漿時要保證泥濘的質(zhì)量,并且要對砂粒含量進行合理控制,確保其符合實際需求。需要在灌注過程中對導管深度進行檢測,確保深度符合需求。
6.結(jié)語
反循環(huán)鉆孔灌注樁雖然在實際建筑工程施工過程中的應(yīng)用較為廣泛,并且存在很多優(yōu)勢,但也在施工過程中存在一些劣勢,比如對施工人員的技能掌握情況要求較高,在施工過程中循環(huán)系統(tǒng)較為復雜等,這些問題都需要在日后的研究與應(yīng)用中進行合理解決。對反循環(huán)鉆孔灌注樁的施工工藝及常見問題處理進行研究,有助于實現(xiàn)我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,提升施工單位的經(jīng)濟效益與社會效益。
參考文獻:
[1]韓建坤, 董小龍, 郭小龍. 低凈空橫穿雙線并行不等深明挖基坑的地下高壓電纜保護及基坑施工綜合技術(shù)[J]. 隧道建設(shè), 2017, 37(7):838-844.
[2]王馳,陳根華,杜國順,等. 淺談常州大唐線路工程采用GF-250反循環(huán)鉆機施工的改進方案[J]. 電工技術(shù), 2018, 484(22):137-139.
[3]劉洪戰(zhàn), 田源, 楊坡,等. 細顆粒沉積物分布區(qū)地下水源熱泵抽灌井施工工藝探討[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì), 2017, 44(1):36-40.
[4]李汞, 王德龍, 王占丑,等. 空氣反循環(huán)連續(xù)取樣鉆進技術(shù)在紫金山金銅礦區(qū)的應(yīng)用[J]. 探礦工程(巖土鉆掘工程), 2017, 44(6):45-47.