王華
摘 要:旋挖灌注樁是現(xiàn)代機(jī)械和傳統(tǒng)工藝結(jié)合的典范,旋挖灌注樁因其成孔速度快、噪聲低、污染小、適用范圍廣等特點(diǎn),被廣泛用于基礎(chǔ)樁基施工中。隨著我國(guó)城市化建設(shè)的推進(jìn),城市土地資源日益稀缺,為充分利用土地資源,建筑物逐漸向地上更高、地下更深的方向發(fā)展,工程樁的埋深也隨著增加,因此旋挖灌注樁超長(zhǎng)空樁施工也會(huì)日益普遍。
關(guān)鍵詞:超長(zhǎng)空樁;泥漿護(hù)壁;吊筋
1 引言
工程樁施工因其樁體隱蔽于地下,具有不可視性,因而細(xì)節(jié)把握、過(guò)程管控、提前預(yù)見是控制施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。旋挖灌注樁超長(zhǎng)空樁施工質(zhì)量控制是綜合性控制,施工組織和施工要素環(huán)環(huán)相扣,可謂是牽一發(fā)而動(dòng)全身,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題都會(huì)影響工程樁的施工質(zhì)量。因此,制作和安裝工藝的更新成為了鋼筋籠加工的重中之重。由于鉆孔深、空樁長(zhǎng),因而工程樁標(biāo)高控制、注漿管(或聲測(cè)管)質(zhì)量控制和成品保護(hù)、混凝土澆筑質(zhì)量及鋼立柱樁位偏差及標(biāo)高控制等均為質(zhì)量控制的重難點(diǎn)。
2 施工工藝
3 質(zhì)量控制要點(diǎn)
3.1 護(hù)筒埋設(shè)偏差的質(zhì)量控制
護(hù)筒在樁基施工中對(duì)樁位控制、防止孔洞坍塌具有至關(guān)重要的作用,施工過(guò)程中必須嚴(yán)格控制好護(hù)筒埋設(shè)質(zhì)量。
(1)護(hù)筒選擇要求:護(hù)筒可用4mm~8mm厚鋼板制作,內(nèi)徑比鉆頭直徑大100mm,上部設(shè)1~2個(gè)溢漿口,護(hù)筒在黏土中長(zhǎng)度不小于1.0m,砂土中不小于1.5m,地下水位漲落較大時(shí),護(hù)筒應(yīng)打入不透水層。
(2)護(hù)筒埋設(shè):鉆機(jī)就位后,鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)樁位中心,鉆頭直徑同護(hù)筒直徑,初步鉆孔作為埋設(shè)護(hù)筒用,鉆孔深度小于護(hù)筒長(zhǎng)度約50cm。將護(hù)筒吊入孔中,對(duì)中初步定位后將護(hù)筒砸入土中,護(hù)筒頂部高于自然地面約20cm,周圍用黏土填實(shí)。
(3)護(hù)筒校核:傳統(tǒng)校核方法是在護(hù)筒四周定位4個(gè)控制點(diǎn),拉十字線定位檢驗(yàn)護(hù)筒中心偏差,此方法比較費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,同時(shí)鉆機(jī)對(duì)中護(hù)筒中心會(huì)增加累計(jì)偏差;在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程可以采用以下方法簡(jiǎn)便控制護(hù)筒偏差:在已埋好的護(hù)筒上放一塊跳板,用全站儀定出樁中心點(diǎn),可簡(jiǎn)單快速校核出護(hù)筒偏差,同時(shí)鉆機(jī)中心直接對(duì)中工程樁中心點(diǎn),可進(jìn)一步減小樁位偏差。
3.2 泥漿護(hù)壁成孔質(zhì)量的控制
泥漿護(hù)壁工藝是灌注樁施工質(zhì)量另一控制要點(diǎn),泥漿有防止孔壁坍塌、冷卻潤(rùn)滑機(jī)械的作用,合理的泥漿密度能夠懸浮土渣,通過(guò)泥漿循環(huán)排出土渣。
(1)泥漿制備要求:除能自行造漿的黏性土層外,均應(yīng)制備泥漿。泥漿制備應(yīng)選用高塑性黏土或膨潤(rùn)土。泥漿應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越土層情況進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),一般控制泥漿比重在1.15~1.30范圍內(nèi)。
(2)泥漿護(hù)壁的主要作用就是在于維持孔壁穩(wěn)定,施工期間要嚴(yán)格控制好泥漿比重、黏度、含砂率等指標(biāo),且施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位1.0m以上,在受水位漲落時(shí),泥漿面應(yīng)高出最高水位1.5m以上。
3.3 鋼筋籠安裝質(zhì)量的控制
鋼筋籠加工好后,吊運(yùn)安裝均按照常規(guī)方法進(jìn)行即可,但在安裝中必須注意細(xì)節(jié)問(wèn)題,因安裝的一些小細(xì)節(jié)起大作用,否則會(huì)引起很大的質(zhì)量問(wèn)題。
3.3.1 吊筋控制鋼筋籠錨固長(zhǎng)度
吊筋顧名思義,就是起吊放鋼筋籠的作用,可實(shí)際施工過(guò)程中吊筋多支撐于護(hù)筒上,護(hù)筒受壓多數(shù)會(huì)下沉,最終會(huì)造成工程樁錨入筏板的鋼筋長(zhǎng)度不夠,出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,因此,加工吊筋長(zhǎng)度要比理論長(zhǎng)度短約10cm(據(jù)現(xiàn)場(chǎng)按施工最大荷載試壓護(hù)筒確定及時(shí)調(diào)整),可有效控制解決鋼筋籠因護(hù)筒下沉造成錨固長(zhǎng)度不足的問(wèn)題。
3.3.2 負(fù)空段吊籠定位鋼立柱
某工程中有14根鋼立柱為混凝土內(nèi)支撐所用,和其他工程樁相比,鋼立柱在樁位偏差、垂直度和標(biāo)高控制上都有更高的要求,由于空樁較長(zhǎng),這給質(zhì)量控制帶來(lái)了很大的困難。經(jīng)過(guò)總結(jié)和實(shí)踐,用負(fù)空段吊籠可以很好地控制鋼立柱施工。
(1)鋼立柱負(fù)空段吊籠加工要求:鋼筋籠由4根主筋和加勁筋組成,長(zhǎng)、寬為鋼立柱內(nèi)徑尺寸,長(zhǎng)度為:護(hù)筒標(biāo)高-鋼立柱頂標(biāo)高+吊籠與鋼立柱焊接長(zhǎng)度,主筋、加勁筋直徑不宜小于25,以滿足足夠的剛度,加勁筋每隔1.5m一道,最上面一道主筋上用鋼筋頭焊制4個(gè)堵頭做吊裝用。
(2)安裝定位:①安裝:鋼立柱吊裝完畢后開始吊裝吊籠,吊籠與鋼立柱連接時(shí),4根主筋的棱線必須與鋼立柱內(nèi)角棱線貼緊,保證吊籠中心與鋼立柱中心重合,并搭接不小于30cm單面焊接;②定位:標(biāo)高定位:用水準(zhǔn)儀測(cè)出護(hù)筒標(biāo)高,即可推算出吊籠從護(hù)筒至鋼立柱頂?shù)拈L(zhǎng)度:護(hù)筒標(biāo)高-鋼立柱頂標(biāo)高-10cm(10cm是防止護(hù)筒下沉造成鋼立柱頂標(biāo)高不夠,據(jù)現(xiàn)場(chǎng)按施工最大荷載試壓護(hù)筒確定及調(diào)整),根據(jù)此長(zhǎng)度提前畫出標(biāo)記線,兩邊各焊制兩根并排的直徑不小于25的鋼筋在標(biāo)記線處作為受力支撐,并在支撐鋼筋上焊制4個(gè)堵頭做進(jìn)一步加固;位置定位:用兩根長(zhǎng)于護(hù)筒直徑的鋼筋十字交叉定出吊籠中心線,用全站儀測(cè)定出4個(gè)控制點(diǎn)并引至護(hù)筒邊(控制點(diǎn)要沿支撐梁軸線布置),用吊車吊起吊籠使,中線與4個(gè)控制點(diǎn)交匯中心重合,并通過(guò)受力支撐鋼筋與護(hù)筒有效焊接牢靠,直到混凝土澆筑初凝后才可拆除焊接。
3.4 注漿管(或檢測(cè))管細(xì)部控制
在鋼筋籠加工完成后,如設(shè)計(jì)有注漿(或檢測(cè))管,則須進(jìn)行聲波檢測(cè)樁身完整性以及工程樁后注漿工作,注漿管兼做聲測(cè)管。保證鋼管不被堵塞、成品不被破壞是施工控制的重難點(diǎn),保證措施:(1)加工工藝控制:①鋼管連接使用鋼管套,套筒長(zhǎng)約10cm左右,保證焊縫質(zhì)量;②使用成品單向止回閥及封堵蓋,避免混凝土漿液灌入鋼管(封堵蓋可以回收利用);③若工程樁僅做聲波檢測(cè),可以封死管底,在鋼管里灌滿水,一方面可檢測(cè)鋼管焊縫質(zhì)量,另一方面焊縫即使有漏點(diǎn),混凝土漿液進(jìn)入會(huì)被稀釋,不會(huì)造成聲測(cè)管堵塞。(2)施工控制:①鋼管是布置在鋼筋籠上的,吊裝時(shí)禁止拖籠、敦籠,以免造成鋼管接頭破壞,或造成鋼管彎曲;②鋼管頂部平齊護(hù)筒頂,以避免由于空樁長(zhǎng),后續(xù)施工因機(jī)械、人工二次挖管造成破壞,同時(shí)也便于聲波檢測(cè)及后注漿工作的銜接和開展。
3.5 水下混凝土灌注質(zhì)量控制
3.5.1 導(dǎo)管質(zhì)量控制
(1)導(dǎo)管要求:規(guī)格、隔水性能等滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求;料斗混凝土儲(chǔ)備量要滿足初次澆筑量能埋管不小于0.8m,底管長(zhǎng)度不宜小于4m,以保證埋管長(zhǎng)度。
(2)導(dǎo)管安裝:要保證導(dǎo)管具有足夠長(zhǎng)度,導(dǎo)管底部距離孔底宜為300mm~500mm,料斗與導(dǎo)管連接完畢后,一定要澆水潤(rùn)濕,然后封閉料斗閥門。導(dǎo)管安裝完畢要驗(yàn)收合格后才可進(jìn)行混凝土澆筑。
3.5.2 混凝土澆筑質(zhì)量控制
(1)控制第一斗混凝土儲(chǔ)備量,保證埋管長(zhǎng)度滿足不小于0.8m要求。要根據(jù)工程樁直徑、導(dǎo)管距孔底的距離、土質(zhì)充盈系數(shù),綜合精確計(jì)算出最小埋管所需混凝土量,來(lái)選擇合適的料斗,且必須待料斗儲(chǔ)存夠所需混凝土量才可打開料斗閥門。
(2)控制拔管長(zhǎng)度和速度,保證樁身完整性和混凝土密實(shí)性。灌注水下混凝土一個(gè)最關(guān)鍵點(diǎn)就是保證適宜的埋管深度,保證了埋管就可利用混凝土自身隔水、隔渣,利用混凝土產(chǎn)生的壓力在成樁過(guò)程還可擠密混凝土。在施工過(guò)程中,我們要勤測(cè)實(shí)量,始終保證埋管深度控制在4m~6m范圍內(nèi)。
(3)控制混凝土澆筑量,保證超灌高度,節(jié)約混凝土用量。在實(shí)際施工過(guò)程中,工程樁混凝土超灌高度往往遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值,這就造成混凝土浪費(fèi),同時(shí)也增加后續(xù)施工工程量??赏ㄟ^(guò)雙控,即混凝土設(shè)計(jì)量和實(shí)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)控制:①精確理論用量:根據(jù)土質(zhì)情況依次為回填土、圓礫層、黏土層,通過(guò)實(shí)踐和資料查詢,得到各土層的充盈系數(shù)依次:1.20、1.15、1.05左右,然后根據(jù)地勘報(bào)告的土層厚度精確計(jì)算出工程樁理論用量;②根據(jù)設(shè)計(jì)要求,提前計(jì)算出負(fù)空段,現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土澆筑班組工人交底,且在澆筑過(guò)程中實(shí)測(cè)實(shí)量。通過(guò)這兩種方式,在保證工程樁成樁質(zhì)量的前提下,有效地控制超灌高度,節(jié)約材料用量,減少后續(xù)施工的工作量。
4 安全措施
(1)吊裝鋼筋籠要嚴(yán)格遵守《起重機(jī)械安全規(guī)程》的規(guī)定,起重機(jī)械運(yùn)行前必須安置平穩(wěn),地面承載力滿足要求,全面檢查設(shè)備狀況后方可作業(yè)。吊裝鋼筋籠時(shí)由專人指揮;履帶吊必須由專人操作、指揮,持證上崗。
(2)設(shè)備使用前,要檢查相關(guān)電源的接通情況,漏電保護(hù)器、底線要安裝正確,確保其運(yùn)行安全。
(3)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中嚴(yán)禁遮蓋電器部分,以保證散熱量好。
(4)鋼筋切頭使用的砂輪機(jī),安裝牢固合適的砂輪罩,否則不得使用;開動(dòng)砂輪機(jī)后先空轉(zhuǎn),待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后方可使用,切頭時(shí)不得正對(duì)砂輪。
(5)套絲機(jī)應(yīng)先空載試運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)行檢查、調(diào)整、各部運(yùn)轉(zhuǎn)正常,方可作業(yè);套絲時(shí)隨時(shí)加潤(rùn)滑冷卻。
(6)操作人員要正確使用勞動(dòng)防護(hù)用品,不能穿過(guò)于肥大、有絲帶或易被卷入設(shè)備的服裝進(jìn)行作業(yè),防止衣服手臂卷入設(shè)備中。
5 環(huán)保措施
(1)施工期間必須遵守國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法令
(2)將各種油類廢物進(jìn)行分類收集,統(tǒng)一處理,減少對(duì)環(huán)境的污染。
(3)保持現(xiàn)場(chǎng)整潔,鋼筋切頭套絲廢料、廢舊砂輪片等及時(shí)清除運(yùn)走,棄至制定廢料池。現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備更換的零配件應(yīng)及時(shí)回收。
6 結(jié)束語(yǔ)
我單位承建的某項(xiàng)目,其中樁基工程采用了旋挖成孔灌注樁,基礎(chǔ)為樁筏基礎(chǔ),工程樁共計(jì)271根,其中鋼立柱樁14根,有效樁長(zhǎng)48m的35根,其余有效樁長(zhǎng)均為40m,平均空樁段約16m。土質(zhì)概況為:自然地坪下約1m的范圍為人工填土,人工填土下約20m的范圍為圓礫層,其下為黏土層。
現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)精心組織、過(guò)程管控,把握每一個(gè)細(xì)節(jié),責(zé)任到人、分工明確,克服了超長(zhǎng)空樁施工的技術(shù)難題,最終提前按質(zhì)按量的完成了施工任務(wù),14根鋼立柱樁的標(biāo)高、垂直度、位置完全滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,且通過(guò)第三方的檢測(cè),I類工程樁達(dá)到92%,其余均為II類工程樁,為后續(xù)施工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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