黃憲法
摘要:鉆孔灌注樁被大量的應(yīng)用到我國工程建設(shè)領(lǐng)域中,其具備非常高的優(yōu)越性,能夠大大提升樁基的質(zhì)量水平,具備較高的承載性能,尤其是針對復(fù)雜地質(zhì)條件、不利地形條件之下,應(yīng)用效果非常明顯,是其他樁體形式所無法替代的。灌注樁技術(shù)是目前國內(nèi)外關(guān)注的重點(diǎn),應(yīng)用范圍也在逐步的擴(kuò)大,其可以大大提升工程質(zhì)量,但是要選擇合適的施工工藝,并且加強(qiáng)施工控制才能達(dá)到要求。和預(yù)制樁體結(jié)構(gòu)形式對比分析,灌注樁質(zhì)量控制比較難,要加強(qiáng)各個環(huán)節(jié)控制才能達(dá)到最終效果,這也是我們研究的重點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:鉆孔;鋼筋籠;砼灌注;實驗
1.1鉆孔灌注樁施工工藝流程圖
鉆機(jī)鉆孔樁順序以及鉆孔樁原理圖如下:
1.2鉆孔灌注樁施工方法
(1)測量控制
灌注樁樁中心的測量主要應(yīng)用的是全站儀來進(jìn)行,然后利用十字交叉方式來確定樁位,然后能夠進(jìn)行位置的復(fù)核,標(biāo)高擇應(yīng)用水準(zhǔn)儀來進(jìn)行。
(2)施工準(zhǔn)備
① 按照目前的施工經(jīng)驗分析,成孔應(yīng)用的是沖擊鉆方式,結(jié)合工程進(jìn)度要求,選擇應(yīng)用2臺沖擊鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)施工。
② 制作鋼護(hù)筒:按照施工現(xiàn)場和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋼護(hù)筒制作,其直徑、長度、鋼材等都要符合要求,確保結(jié)構(gòu)完整,不能存在縫隙問題,防止出現(xiàn)漏漿缺陷。
③ 制作鐵制泥漿箱:每臺鉆機(jī)需要配置一個,分成兩個結(jié)構(gòu),即沉淀與循環(huán)。
④ 備料:漿液要應(yīng)用黃土、膨潤土混合制作而成;鋼筋要做好現(xiàn)場試驗檢測;混凝土選擇商砼供應(yīng);其他材料都要符合工程要求。
⑤ 按照工程需要接通水、電。
(3)護(hù)筒埋設(shè)、樁位復(fù)測
沖孔灌注樁樁位放樣后,需要應(yīng)用25t汽車吊將鋼護(hù)筒吊裝到規(guī)定的位置上,然后應(yīng)用振動錘下入到孔內(nèi),然后進(jìn)行復(fù)位檢測,達(dá)到要求后才能開孔施工。
護(hù)筒作用:保護(hù)孔口,同時還能夠避免發(fā)生塌方的事故。
(4)灌注樁成孔
① 沖擊鉆機(jī)
沖擊式鉆機(jī)可以滿足多種地質(zhì)條件的使用需要,尤其是卵石層的鉆進(jìn)施工,能夠大大提升施工質(zhì)量和效率。同時沖擊鉆成孔方式,能夠在孔壁周邊形成密實度較高的土層結(jié)構(gòu),可以提升孔壁穩(wěn)定性,保證樁基承載性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。
②沖擊鉆機(jī)就位
沖擊鉆機(jī)一般需要應(yīng)用吊機(jī)吊裝到施工位置上,保證基座達(dá)到水平、穩(wěn)定性要求,然后吊起沖錘,保證其中心和樁體中心在同一直線,然后固定鉆機(jī),在成孔階段不能發(fā)生任何偏移情況,如果有偏移,偏移量控制在25mm以下,監(jiān)理工程師檢測合格后才能鉆進(jìn)施工。
③ 沖擊成孔
本次施工應(yīng)用的是沖擊是鉆機(jī),主要的工作原理就是應(yīng)用卷揚(yáng)系統(tǒng)可以讓沖擊錘反復(fù)、持續(xù)沖擊土體結(jié)構(gòu),可以將其擠入到孔內(nèi),然后使用泥漿懸浮鉆渣。此外,通過正循環(huán)的方式來將鉆渣帶出孔外,然后能夠達(dá)到護(hù)壁的效果,滿足施工安全性的要求。
④終孔、清孔、成孔驗收
成孔到深度規(guī)定之后,應(yīng)該進(jìn)行孔深、孔徑(不小于設(shè)計樁徑)、孔傾斜度(小于1/100)等部分技術(shù)參數(shù)的全面檢測,尤其是隱蔽工程,要加強(qiáng)驗收。清孔之后要確保沉渣厚度在合理的范圍內(nèi),泥漿性能符合標(biāo)準(zhǔn)?;炷凉嘧⑹┕で?,應(yīng)該做好二次清孔處理,以保證工程質(zhì)量合格。
(5)鋼筋籠制作及安裝
① 鋼筋籠的制作:在現(xiàn)場完成加工施工,采用分節(jié)制作的方式,單節(jié)長度應(yīng)該按照起吊的能力來確定。主筋要達(dá)到順直、無銹蝕要求;相鄰主筋應(yīng)該在相同截面上交錯布置,以確保搭接部分之后的同一截面主筋接頭數(shù)量不能超過50%。為了能夠避免在吊裝環(huán)節(jié),出現(xiàn)鋼筋籠嚴(yán)重變形的問題,應(yīng)該在內(nèi)部設(shè)置十字梁以進(jìn)行加固處理,保證其穩(wěn)定性合格。
② 鋼筋籠的安裝:吊裝開始前,應(yīng)該使用探孔器檢測孔質(zhì)量,不能存在縮徑、坍塌的問題,保證符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后方能開始鋼筋籠安裝施工。鋼筋籠接長部分,搭接長度要大于10d(d為主筋直徑)。此外,應(yīng)該按照要求進(jìn)行定位筋設(shè)置,確保不偏移。
(6)安放導(dǎo)管及二次清孔
灌注水下砼需要應(yīng)用內(nèi)徑為250mm螺牙式導(dǎo)管方式;導(dǎo)管在應(yīng)用前、施工中要進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查,確保符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);導(dǎo)管連接過程中,中間應(yīng)該設(shè)置密封圈,連接盤上緊,避免存在漏氣的問題;吊放階段,要放置在居中位置上,軸線需要達(dá)到順直度要求,不能觸碰孔壁;導(dǎo)管安裝后,灌注混凝土前,要進(jìn)行二次清孔,確保符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后才能開始施工;
(7)灌注水下砼
① 砼主要是由現(xiàn)場攪拌站制作供應(yīng),采用專用車輛運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場,然后檢測塌落度合格后才能投入到工程中使用,確保和易性、流動性符合標(biāo)準(zhǔn)。
② 安裝砼漏斗,管口需要設(shè)置預(yù)制砼球來堵塞且掛住,在儲料都和漏斗中存在足量的砼之后,就能夠剪斷球塞,然后就能夠快速進(jìn)行灌注施工,初灌后要檢查是否存在埋管的問題。
③ 灌注環(huán)節(jié)應(yīng)該隨時檢測埋管的情況,然后及時進(jìn)行導(dǎo)管的拆卸施工,保證施工的安全性合格;避免混凝土拌和物從漏斗頂部溢出或者從漏斗外掉落,確保各個部分質(zhì)量合格。
④ 每次提升導(dǎo)管要嚴(yán)格記錄每次混凝土的量,確保表面高度和導(dǎo)管埋設(shè)深度符合標(biāo)準(zhǔn)要求,且要做好砼數(shù)量控制,計算核算確定埋設(shè)深度和具體測量數(shù)據(jù)一致,不能存在誤測超拔導(dǎo)管的斷裂情況;埋設(shè)深度處于2~6m之間,拆除導(dǎo)管之后要保證埋深超過2m。
⑤ 砼灌注施工之火,應(yīng)該保持連續(xù)不中斷進(jìn)行,禁止存在中斷施工的情況,要保證一次澆注施工全部完成;灌注環(huán)節(jié),應(yīng)該保證上、下來回串動,保證密實度和工程質(zhì)量合格,應(yīng)該避免砼凝固后拖住導(dǎo)管,否則將會導(dǎo)致灌注無法順利進(jìn)行,發(fā)生斷樁事故。最后砼表面應(yīng)該超出設(shè)計標(biāo)高1.0m以上,并且填寫灌注記錄,記錄實際情況。
(8)樁頭浮漿鑿除
在樁基結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的70%以上時,要及時將表層松散砼清理,達(dá)到設(shè)計標(biāo)高為準(zhǔn)。
(9)樁基驗收
樁基檢測達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后,監(jiān)理工程進(jìn)行質(zhì)量檢測,符合要求才能開始后續(xù)施工。
2.1鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)及實驗
(1)第一次清孔
第一次清孔對于工程質(zhì)量影響最為直接,主要方式如下:正循環(huán)沖進(jìn)終孔之后,需要使用泥漿管綁住錘頭鋼絲繩部件,然后逐步的放入到孔底內(nèi),進(jìn)行循環(huán)清孔施工,然后應(yīng)用大泵量設(shè)備進(jìn)行灌注施工;返出泥漿之后再應(yīng)用泥漿比重計拉檢測,確保檢測指標(biāo)≤1.20確定符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);應(yīng)用沉渣一檢測孔底沉渣厚度,測量數(shù)據(jù)≤100㎜為合格。清孔后檢測孔深,符合設(shè)計方案即確定為合格。
終孔之后,要經(jīng)過施工單位自檢,合格后要上報甲方、監(jiān)理單位進(jìn)行檢測,此時要完全按照設(shè)計方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行,確保各項技術(shù)之后全部合格,然后才能開始進(jìn)行后續(xù)施工。
(2)鋼筋工程
1、鋼筋生產(chǎn)單位需要具備相應(yīng)的技術(shù)條件和營業(yè)資格,具備一定的技術(shù)能力,可以保證鋼筋材料質(zhì)量合格。
2、鋼筋采購后,在進(jìn)入到現(xiàn)場前,要進(jìn)行型號、類型、批次、爐號等方面的合適檢測,然后要抽樣進(jìn)行力學(xué)性能測試,保證其質(zhì)量全部達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3、對于抗震性能有著較高要求的部分,縱向受力鋼筋強(qiáng)度要達(dá)標(biāo);對于一、二級抗震等級的要求,檢測環(huán)節(jié),要保證鋼筋強(qiáng)度符合下述標(biāo)準(zhǔn):①、抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度比值大于1.25;② 、屈服強(qiáng)度與強(qiáng)度比值在1.3以下。
4、如果質(zhì)量檢測階段,發(fā)現(xiàn)鋼筋存在斷裂、力學(xué)性能不足等問題,要擴(kuò)大抽樣檢測比例,一旦存在問題,要予以退貨處理。
5、鋼筋的表觀質(zhì)量:順直度合格,且不會存在明顯外觀損傷,表面不存在油污等影響質(zhì)量的雜質(zhì)。
(3)二次清孔
因為放置鋼筋籠和導(dǎo)管施工時間相對較長,孔底會形成新的沉渣,在放置到規(guī)定的位置上之后,要應(yīng)用換漿法來完成二次清孔處理,以保證內(nèi)部沉渣在合理的范圍內(nèi)。施工中要隨時進(jìn)行導(dǎo)管擺動處理,可以有效的將導(dǎo)管深入到孔底位置,確保沉渣置換更加的徹底??變?nèi)泥漿要符合如下要求,密度:≤1.20,沉渣厚度≤100mm后,清孔結(jié)束之后,應(yīng)該立即開始進(jìn)行灌注施工。
(4)水下砼灌注
1、水下砼灌注施工階段,可以應(yīng)用頂灌注方式,按照施工工藝來進(jìn)行,從導(dǎo)管底口直接進(jìn)入到初期灌注的部分,從下面頂出后初期灌注砼和上部泥漿應(yīng)該逐步的上升,然后就能夠?qū)⒑罄m(xù)灌入的砼直接凝結(jié)成為樁體結(jié)構(gòu)。
2、孔底沉渣經(jīng)過全面的驗收之后,符合工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),要在半小時內(nèi)進(jìn)行初步灌注施工,確保整個灌注環(huán)節(jié)連續(xù)進(jìn)行,不能存在施工縫的情況,要保證在最短時間內(nèi)完成灌注施工。
3、水泥及粗、細(xì)骨料質(zhì)量,要全部達(dá)到工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
4、混凝土塌落度在150~210mm范圍內(nèi)。
5、做好施工記錄,各項技術(shù)指標(biāo)合格。
(5)小應(yīng)變測試
1、樁體檢測要從如下兩個方面進(jìn)行:①承載性能;②完整性。然后是進(jìn)行大應(yīng)變測試和小應(yīng)變測試。大應(yīng)變測試主要是通過重錘來直接錘擊樁頂部分,然后測定其速度和力時程曲線,通過分析波動原理,來檢測確定樁體承載性能和完整性。小應(yīng)變測試就是利用低能量的瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)的激振方式來進(jìn)行樁頂?shù)奶幚?,然后可以測定該位置上的速度時程曲線等,通過波動理論進(jìn)行有效的分析,就能夠確定完整性是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。從當(dāng)前的實際情況分析,工程中并未規(guī)定一定要采取大應(yīng)變的測試方式,如果經(jīng)過檢測之后發(fā)現(xiàn)樁身的完整性可以滿足要求,此時可以轉(zhuǎn)換成為小應(yīng)變測試方法,如有明確的技術(shù)要求,則需要進(jìn)行樁體承載性能、樁身完整性的全面檢測,符合標(biāo)準(zhǔn)之后才能投入到工程中使用,否則就需要進(jìn)行返修處理.
3結(jié)語
實踐證明,當(dāng)今乃至過去許多碼頭工程、水利工程都采用了灌注樁,都取得了良好的成果被評為真正的優(yōu)質(zhì)工程和模范工程。因此,灌注樁應(yīng)針對成因,貫徹預(yù)防為主的原則,加強(qiáng)設(shè)計、施工及使用方面的管理,對途中必要的測試一一實踐,保證工程品質(zhì)與質(zhì)量,確保工程道路的安全和避免不必要的損失。
(作者單位:中交海洋建設(shè)開發(fā)有限公司)