牛 潔 甘肅第四建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司工程師
樁基技術(shù)是地基技術(shù)加固,為建筑工程提供良好地基基礎(chǔ)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,大型建筑對(duì)于地基的要求越來(lái)越高,樁基技術(shù)也隨之發(fā)展。早期使用木材作為樁基,現(xiàn)在用鋼材、混凝土等材料制作樁基結(jié)構(gòu),且樁基施工技術(shù)也越來(lái)越多,為建筑施工提供了良好的基礎(chǔ)支撐。鉆孔灌注樁是通過(guò)機(jī)械鉆孔的方式,將鋼筋籠放置于樁孔內(nèi),然后再灌注成為樁基的技術(shù),鉆孔灌注樁技術(shù)適用性廣,既可以用于防止土體滑坡,也能夠做好邊坡支護(hù),因此,被廣泛地應(yīng)用于建筑工程的樁基工程中[1]。本文對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)以及質(zhì)量控制進(jìn)行分析,探討鉆孔灌注樁的應(yīng)用價(jià)值,期望為鉆孔灌注樁的應(yīng)用提供參考。
從鉆孔灌注樁的施工來(lái)看,主要包括樁基測(cè)放、護(hù)筒埋設(shè)、樁位復(fù)核以及鉆機(jī)就位、鉆進(jìn)成孔、鋼筋籠放置、灌注混凝土、成樁等流程。在施工過(guò)程中,需要選擇合適的鉆進(jìn)成孔技術(shù),加強(qiáng)施工控制,確保樁基質(zhì)量符合要求[2]。
鉆孔灌注樁可以選用反循環(huán)、正循環(huán)、沖擊反循環(huán)等鉆進(jìn)成孔方式,施工原理以及特點(diǎn)如下:(1)反循環(huán)鉆進(jìn)成孔。反循環(huán)鉆進(jìn)是利用沖洗液流到孔底,以冷卻鉆頭,并且在鉆進(jìn)的同時(shí)將鉆渣帶到地面,該方法具有功率消耗低、鉆進(jìn)效率高等特點(diǎn),可以廣泛應(yīng)用于多種地質(zhì)的鉆進(jìn)成孔中,反循環(huán)鉆進(jìn)成孔質(zhì)量較高,而且能夠穩(wěn)定孔壁,減少施工風(fēng)險(xiǎn)。且鉆進(jìn)成孔中,孔底沉渣較少,灌注較為順暢。(2)正循環(huán)鉆進(jìn)成孔技術(shù)。該技術(shù)主要是利用鉆機(jī)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行切割,并且在鉆井泥漿墻時(shí)排除沉渣,正循環(huán)鉆進(jìn)成孔的技術(shù)特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、施工成本較低,而且設(shè)備不易出現(xiàn)故障,適用于多種地質(zhì),但是鉆進(jìn)效率不如反循環(huán)鉆進(jìn)成孔,而且正循環(huán)鉆進(jìn)成孔無(wú)法有效地消除底部沉積物,鉆進(jìn)效率和灌注效率都會(huì)受到一定的影響。(3)沖擊反循環(huán)鉆進(jìn)成孔。該技術(shù)是利用沖擊鉆平衡提引機(jī),牽引鋼絲繩,并且在鉆頭中心孔的作用下進(jìn)行鉆進(jìn),鉆進(jìn)過(guò)程中吸收沖擊和渣場(chǎng),相比于反循環(huán)鉆進(jìn)施工技術(shù),沖擊反循環(huán)鉆進(jìn)成孔在黏土、壤土和粉土等地質(zhì)環(huán)境下成本較低,而且運(yùn)輸成本低,具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[3]。
鉆孔灌注樁施工設(shè)計(jì)需要注意以下幾點(diǎn):(1)施工設(shè)計(jì)。樁基礎(chǔ)施工設(shè)計(jì)應(yīng)該搜集詳細(xì)的工程地質(zhì)基礎(chǔ)資料,并且通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查后,開(kāi)展施工設(shè)計(jì),按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合建筑工程需求,確定樁基礎(chǔ)形式、埋置深度,選擇合理的樁基礎(chǔ)施工方法,確保樁基礎(chǔ)的抗震等級(jí)、適應(yīng)性都符合工程需求。(2)施工準(zhǔn)備。在鉆孔灌注樁施工前,需做好施工準(zhǔn)備工作,做好設(shè)備準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備以及材料準(zhǔn)備,測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,調(diào)試施工設(shè)備,確保設(shè)備的狀態(tài)良好,再根據(jù)施工需求選擇合適的鉆孔機(jī),確定施工條件[4]。(3)施工要點(diǎn)。施工期間,需要根據(jù)地質(zhì)情況,調(diào)整鉆進(jìn)速度和轉(zhuǎn)速,嚴(yán)格控制鉆孔參數(shù),以防發(fā)生坍塌等事故。鉆孔結(jié)束后采取相應(yīng)措施,根據(jù)樁基長(zhǎng)度控制井深,灌注按混凝土的直徑≥250 mm,鉆進(jìn)成孔期間需要嚴(yán)格控制施工準(zhǔn)確度。
鉆孔灌注樁具有直徑大、承載力高等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種建筑工程樁基施工中。相比于其他技術(shù)類型,鉆孔灌注樁采用機(jī)械鉆孔以及現(xiàn)場(chǎng)澆灌的方式完成灌注樁,該技術(shù)能夠解決鉆進(jìn)過(guò)程中樁底沉渣的問(wèn)題,有效地提升施工效率。在不良地質(zhì)的鉆進(jìn)成孔中,鉆孔灌注樁具有明顯的優(yōu)越性,而且施工受氣候因素、外界環(huán)境因素的影響較小,施工的適用性廣。
通過(guò)鉆孔灌注樁制備而成的灌注樁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,可以通過(guò)選擇不同的尺寸,提升樁基的承載能力。相比于預(yù)制樁技術(shù),鉆孔灌注樁減少木材和鋼材的消耗,施工成本較低。鉆孔灌注樁施工造成的環(huán)境污染較小,成樁具有較強(qiáng)的整體性,抗震性能良好。
鉆孔灌注樁常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題包括塌孔、管道阻塞、縮孔等問(wèn)題,相關(guān)問(wèn)題對(duì)于鉆孔灌注樁施工過(guò)程以及樁身質(zhì)量影響較大,管道阻塞是鉆孔灌注樁的常見(jiàn)問(wèn)題,一旦發(fā)生管道阻塞,就容易斷樁,從而引發(fā)廢樁。縮孔以及塌孔也會(huì)對(duì)樁身造成影響,最終影響成樁質(zhì)量,導(dǎo)致樁身承載力不足。由于鉆孔灌注樁施工具有隱蔽性與連貫性的特點(diǎn),一旦發(fā)生問(wèn)題,處理難度較大,為了提升質(zhì)量,需要從設(shè)計(jì)端開(kāi)始,加強(qiáng)各個(gè)階段的質(zhì)量控制,把握施工重點(diǎn)與難點(diǎn),嚴(yán)格控制施工過(guò)程。
鉆孔灌注樁需要從施工準(zhǔn)備階段開(kāi)始,加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制,從而確保施工質(zhì)量符合工程需求,具體的質(zhì)量控制措施如下:
(1)準(zhǔn)備階段質(zhì)量控制。施工前需要組織施工單位,開(kāi)展圖紙會(huì)審,并且要求施工單位了解施工要求,嚴(yán)格按照規(guī)范開(kāi)展施工工作,做好施工記錄與鉆孔樁施工方案交底,制定嚴(yán)格的施工方案,做好施工組織。施工前需要開(kāi)展試驗(yàn),對(duì)試驗(yàn)成孔進(jìn)行分析,分析鉆孔灌注樁的施工參數(shù)以及技術(shù),調(diào)整施工參數(shù)使之更加符合工程需求。
(2)成孔階段質(zhì)量控制。成孔階段需要嚴(yán)格選擇施工機(jī)具,控制樁身成孔的垂直度,控制鉆孔深度以及樁位,控制鉆進(jìn)速度,控制泥漿質(zhì)量并做好清孔管理,成孔階段對(duì)于成樁質(zhì)量具有直接影響,因此需要嚴(yán)格控制施工參數(shù),確保施工進(jìn)度符合需求。
(3)鋼筋籠制作與吊裝控制。加強(qiáng)鋼筋籠的質(zhì)量控制,在安置的標(biāo)高固定鋼筋籠,加強(qiáng)吊裝控制,確保吊裝質(zhì)量。
(4)灌裝混凝土質(zhì)量控制。灌裝混凝土需要嚴(yán)格控制原料質(zhì)量,確保原料符合質(zhì)量要求,加強(qiáng)混凝土配合比控制,確?;炷练瞎こ绦枨?。對(duì)混凝土導(dǎo)管進(jìn)行防水測(cè)試,確??刂茋?yán)格后開(kāi)始試驗(yàn),澆灌期間需要注意防水開(kāi)關(guān),為了防止導(dǎo)管堵塞,需要嚴(yán)格控制混凝土攪拌時(shí)間和坍落度。混凝土樁的灌注水平不能低于標(biāo)高0.5~1.0 m,確保樁身混凝土質(zhì)量[5]。
某市的新建大樓工程為該市重點(diǎn)工程,大樓位于城市的中心地帶,總建筑面積191333.33 m2。從該大樓的地質(zhì)條件來(lái)看,主要由第三系新余群和上更新統(tǒng)沖積層為主,人工填土為雜填土和素填土。該區(qū)域與湖泊接近,地下主要為黏土層,地下水受到季節(jié)影響較大,地下水對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋無(wú)腐蝕性。
綜合考慮各種因素,選擇鉆孔混凝土灌注樁作機(jī)床機(jī)構(gòu),樁身深度為33~35 m,樁長(zhǎng)23.4~25 m,樁徑可選擇600 mm、750 mm、900 mm的直徑,選擇C35的混凝土,樁身承載力符合工程需求。采用機(jī)械鉆孔進(jìn)行鉆進(jìn)成孔,回旋鉆機(jī)泵吸反循環(huán)鉆進(jìn),水下導(dǎo)管灌注砼作為成樁技術(shù)。鉆孔灌注樁按照《建筑基樁檢測(cè)規(guī)范》進(jìn)行樁基檢測(cè),樁徑偏差<50 mm,孔底沉渣≤50 mm。
建筑工程的施工工藝如下:
(1)成孔工藝。在樁位打入鋼筋,并且以此為基準(zhǔn)點(diǎn),確定樁位,然后采用水準(zhǔn)儀測(cè)量地面高程。采用5 mm厚的鋼板作為護(hù)筒,根據(jù)第一標(biāo)志作為中心孔,埋設(shè)護(hù)筒后,確保護(hù)筒中心和樁位重疊。將鉆機(jī)拖到施工區(qū)域,定位鉆機(jī),裝設(shè)鉆機(jī)并且檢測(cè)鉆機(jī)性能。
(2)鉆進(jìn)成孔。根據(jù)地層要求,采用鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn),根據(jù)施工情況,每鉆進(jìn)0.5 m撈取一次巖樣,對(duì)巖性進(jìn)行測(cè)量,鉆進(jìn)時(shí)控制鉆進(jìn)速度,嚴(yán)格控制鉆進(jìn)垂直度。在樁外設(shè)置泥漿池,將鉆渣廢漿轉(zhuǎn)移到場(chǎng)外進(jìn)行堆放。
(3)制作鋼筋籠與吊放。根據(jù)需求分段制作鋼筋籠,鋼筋籠搭頭采用單面焊,焊縫平整、光滑、密實(shí),根據(jù)規(guī)范嚴(yán)格控制鋼筋籠偏差[6]。
(4)砼灌注。需要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行檢查,確保導(dǎo)管密封嚴(yán)密,并且進(jìn)行清孔。根據(jù)業(yè)主要求選擇C35的商品砼,砼灌注質(zhì)量應(yīng)該滿足工程需求,嚴(yán)格控制灌注高度。施工完成后及時(shí)解除導(dǎo)管,混凝土澆灌應(yīng)該連續(xù)施工,避免斷樁。
為了確保鉆孔灌注樁質(zhì)量,需要加強(qiáng)灌注樁質(zhì)量控制。結(jié)合工程情況,嚴(yán)格把控材料關(guān)、工序關(guān)以及質(zhì)量關(guān)。施工前加強(qiáng)施工交底,做好鉆孔定位、護(hù)筒定位,并且由專人負(fù)責(zé)管理施工質(zhì)量,所有樁基資料應(yīng)該齊全、完整。施工期間,加強(qiáng)安全管理,文明施工。
隨著建筑工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大,鉆孔灌注樁具有廣泛的應(yīng)用前景。為了加強(qiáng)鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制,需要從施工準(zhǔn)備階段開(kāi)始,選擇合適工程的鉆進(jìn)成孔技術(shù),做好施工過(guò)程質(zhì)量控制,確保施工質(zhì)量符合工程需求。為了提升鉆孔灌注樁的應(yīng)用價(jià)值,需要結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的鉆孔灌注樁的技術(shù)優(yōu)勢(shì),不斷完善鉆孔灌注樁技術(shù),推動(dòng)我國(guó)建筑工程的發(fā)展。