許偉峰
(中國水利水電第八工程局有限公司,湖南 長沙 410000)
在建筑工程地基施工中,鉆孔灌注柱施工技術(shù)起到關(guān)鍵作用,其是樁基承載能力提升的重要保障,是增強地基穩(wěn)固性,保障建筑結(jié)構(gòu)安全性的有效方式。基于此,建筑企業(yè)應(yīng)將鉆孔灌注樁技術(shù)優(yōu)化作為重點,加強對各環(huán)節(jié)施工要求的把控,通過精細化、規(guī)范化地施工保障樁基工程的整體質(zhì)量。
地基工程中,鉆孔灌注樁技術(shù)是首選技術(shù)方式,彌補了傳統(tǒng)成樁技術(shù)承載力不足、施工效率低下等各種問題。即便相對復(fù)雜的工況,鉆孔灌注樁技術(shù)也較為適用,可將地質(zhì)泥漿對樁基工程所產(chǎn)生的不利影響降至最低,從而大幅提升建筑地基的承載力。
1.2.1 全套管鉆孔灌注樁
全套管鉆孔灌注樁技術(shù)是指運用鉆機于指定位置處進行鉆孔,鉆進與施工要求大小相一致的孔洞便可停止。此種鉆孔灌注樁技術(shù)對泥漿并無要求,不必以特制泥漿進行作業(yè)的沖洗與冷卻,可使鉆孔流程進一步簡化,但此技術(shù)的應(yīng)用對地質(zhì)有一定要求,鉆孔過程中要提前進行鉆機設(shè)置,需要通過鉆機運行穩(wěn)定性控制保障鉆孔質(zhì)量。
1.2.2 泥漿護壁鉆孔灌注樁
泥漿護壁鉆孔灌注樁的特點在于需要應(yīng)用相應(yīng)量的泥漿,需遵循施工要求的比例配備泥漿,用于鉆頭的冷卻與清洗。此方法可降低鉆孔時對孔壁的干擾,維持鉆機運行的穩(wěn)定性,能起到潤滑作用,可通過穩(wěn)定保護層的構(gòu)建減少鉆孔坍塌問題出現(xiàn)率。此技術(shù)適用于多種地質(zhì)條件,因此應(yīng)用率相對較高。
某商住建筑工程有共需建設(shè)兩棟高層建筑,需要利用鉆孔灌注樁技術(shù)進行樁基礎(chǔ)施工,需要設(shè)置289 根直徑均為700mm 的抗拔樁,混凝土需求量為2700m3。兩棟建筑的成樁直徑均為1000mm,但數(shù)量不同,分別為180 根與508 根,混凝土用量分別為5500m3與23000m3,所需鋼筋量為1600t,需應(yīng)用C30 型號混凝土作為施工材料。
2.2.1 施工工藝
作為相對成熟的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)之一,鉆孔灌注樁可根據(jù)施工方法分為干、濕兩種作業(yè)方法,是否應(yīng)用泥漿是主要區(qū)分標準,地質(zhì)條件如何是選擇施工方法的重要判定依據(jù)。泥漿護壁鉆孔灌注樁屬于濕作業(yè)法,可利用泥漿進行清孔,若地質(zhì)條件不佳,不適用于干作業(yè)法則可采用此方法替代。結(jié)合施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件,本工程選用泥漿護壁鉆孔灌注樁施工方式。
2.2.2 施工流程
無論是干作業(yè)還是濕作業(yè),鉆孔灌注樁施工時的工藝流程并無較大區(qū)別。具體流程:根據(jù)設(shè)計圖處理施工現(xiàn)場→測量放樣→確定樁位→布置鉆機→埋設(shè)護筒→鉆孔→清孔→下放鋼筋籠→二次清孔→混凝土灌注→養(yǎng)護。鉆機布置時,應(yīng)根據(jù)所選鉆頭類型采用適合的成孔方法,如為沖抓鉆頭,需要利用沖抓錐成孔方法進行施工,若利用旋挖鉆頭,則需采用旋挖成孔方法。針對不良的地質(zhì)條件需要制作泥漿護壁,進而對成孔過程進行保護。
2.2.3 施工過程
(1)試樁。
樁基施工中需于設(shè)計階段重視試樁施工的設(shè)計,正式施工開始前,應(yīng)以設(shè)計要求為依據(jù)開展試樁施工,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,根據(jù)所制定的施工設(shè)計方案,選定最為適合的施工參數(shù),從而保障施工質(zhì)量。試樁的目的便是對施工工藝是否適合、施工方案是否可行進行驗證。試樁時要結(jié)合地質(zhì)勘察收集的相關(guān)數(shù)據(jù),通過施工現(xiàn)場的二次勘察,對成樁方式進行優(yōu)化選擇,在試樁完成且驗收符合標準后,方可正式開展樁基礎(chǔ)施工。
(2)場地處理。
施工前,需先處理好施工現(xiàn)場,通常在試樁前便應(yīng)做到通水、通電通路,并需做好地面平整。場地處理過程中,應(yīng)將施工作業(yè)平臺的處理作為重點,為確保能夠平穩(wěn)安放鉆機,要保證地面承載力、平整度以及最大傾角均與鉆機使用要求相符合,從而使鉆機就位后可平穩(wěn)運行??衫脡郝窓C進行施工現(xiàn)場上層浮土的碾壓,也可直接鋪設(shè)鋼板。
(3)測量放樣。
測控點的布設(shè),應(yīng)以業(yè)主提供的控制點圖紙作為依據(jù)。可利用全站儀等設(shè)備進行施工現(xiàn)場的精準測量與放樣,而后完成樁位的位置確定。需要以設(shè)計圖的要求開展實地放樁施工,要將樁位誤差控制在設(shè)計誤差之內(nèi),要詳細比對設(shè)計圖中的數(shù)據(jù),避免因樁位定位不準而出現(xiàn)返工,這會影響整體施工效率。樁基工程施工中,與預(yù)制樁相比,鉆孔灌注樁施工效率并不高,因此要加強施工中的細節(jié)控制,若是某個環(huán)節(jié)有所偏差,會延誤后期施工進度。放樣完成后,需由監(jiān)理單位、監(jiān)檢單位負責檢查與驗收放樣結(jié)果,要確保放樣誤差不超出2cm,驗收合格后方可開展鉆孔施工。
(4)材料機具準備。
應(yīng)詳細檢查施工現(xiàn)場所需材料及設(shè)置,必要情況下要提前做好泥漿配制,要確保所有材料符合施工要求,應(yīng)遵循施工設(shè)計配合比配制混凝土,應(yīng)對混凝土質(zhì)量進行嚴格檢測,應(yīng)預(yù)留試塊,用之檢測混凝土強度。同時,要確保施工中的所有設(shè)備能夠穩(wěn)定運行,做好泥漿池構(gòu)建,準備好泥漿配制所需的水、黏土以及各種添加劑,本工程中所需泥漿含水量應(yīng)不超出4%,并且泥漿比重應(yīng)控制在1.2 左右,并且膠體率應(yīng)超過96%。
(5)埋設(shè)護筒。
應(yīng)結(jié)合放樣結(jié)果進行護筒埋設(shè)施工,本工程中應(yīng)選用鋼護筒,以樁徑作為鋼護筒直徑的選擇依據(jù),要確保護筒直徑比樁徑高出20cm 左右。埋設(shè)護筒時,應(yīng)采用人工方式進行埋設(shè)地的挖掘,待挖至相應(yīng)深度后,將護筒下放其中,調(diào)整好埋設(shè)方向,確保其垂直度符合要求,而后施加壓力使之達到埋設(shè)深度,再進行護筒的固定。護筒埋設(shè)過程相對簡單,施工重點在于要將誤差控制在規(guī)定范圍內(nèi),中心點位移應(yīng)低于5cm,傾斜度不可超出1%,要確保護筒頂部比地面略高,并使導(dǎo)管口留在外側(cè),也要預(yù)留溢漿孔。
(6)鉆孔。
鉆機安放于指定位置,并且保持平穩(wěn)運行狀態(tài)后,即可開始鉆孔施工,通過泥漿泵開啟進行泥漿的泵送。鉆孔時,鉆進速度要相對緩慢,鉆進至與護筒下部僅有1m 距離時,于泥漿護壁構(gòu)建完成的情況下逐漸加速,以正常的速度進行鉆進施工。鉆孔過程中,要注意實時觀測鉆進的垂直度,還要觀察泥漿性能有無變化。鉆進深度與設(shè)計要求相符后,應(yīng)緩緩將鉆頭提出,并對孔內(nèi)浮土進行清理,而后開展成孔檢查,若孔的垂直度與要求相符,孔的直徑、深度均達到規(guī)定要求便可繼續(xù)后續(xù)施工。
(7)清孔。
清孔時,需要持續(xù)向孔內(nèi)進行泥漿注入,從而將孔內(nèi)沉渣沖出,可在溢漿孔處對泥漿性能進行檢查,若泥漿與注入泥漿性能參數(shù)相一致,說明清孔效果相對理想,而后對孔底沉渣進行檢查,若無殘留則完成首次清孔。安裝好鋼筋籠之后需要按照同樣方法完成二次清孔。除本工程外,若其他工程采用干作業(yè)法,可通過鉆頭帶出沉渣的方式進行清孔。
(8)鋼筋籠制作與安裝。
應(yīng)以設(shè)計圖要求為依據(jù)于施工現(xiàn)場進行鋼筋籠的制作,也可提前在工廠完成鋼筋籠的預(yù)制。要確保鋼筋籠牢固性連接,保證焊接質(zhì)量,并要加強誤差控制??衫玫跹b方式進行鋼筋籠的安裝,要對成孔加以保護,鋼筋籠安放好后要立即加固。
(9)下放導(dǎo)管。
下放導(dǎo)管前要檢測其性能,與泵送要求相一致后方可使用。導(dǎo)管應(yīng)設(shè)置于孔底30cm 處,通過導(dǎo)管將混凝土泵送至孔內(nèi),混凝土灌注過程不能中斷,各樁需一次性澆筑完成,應(yīng)結(jié)合孔中混凝土頂面的位置及時調(diào)整導(dǎo)管,待澆筑高度與設(shè)計標高一致后方可停止混凝土灌注。
鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用中,外界因素易干擾施工過程,特別是鉆孔后期塌孔現(xiàn)象較為常見,一旦發(fā)現(xiàn)坍塌事故必然會延誤工期,或影響施工質(zhì)量。因此,鉆孔過程中要加強塌孔控制。應(yīng)控制好護筒的埋設(shè)深度,要求其完全貫穿軟土層,且要做好護筒密封,從而確保護筒功能有效發(fā)揮,以此減少塌孔現(xiàn)象出現(xiàn)。
鉆孔時,應(yīng)依據(jù)地質(zhì)條件、結(jié)合鉆進地層選用適合的鉆孔施工方式,應(yīng)于施工前嚴格檢測泥漿粘度,并以泥漿指數(shù)為依據(jù)實施鉆孔作業(yè)。
鋼筋籠安裝過程中,要確保鋼筋籠對準鉆孔中心點,插入中心點時,要把控好鋼筋籠的垂直度,盡量避免出現(xiàn)鋼筋籠碰壁的情況。
施工時間過長,會導(dǎo)致泥漿性能下降,因而,需要盡可能簡化施工工序,降低各工序之間的銜接時間,需于安放完鋼筋籠后立即開展混凝土澆筑施工,以免兩個工序間停頓時間過長而使樁基施工質(zhì)量受到影響。
澆筑混凝土時,應(yīng)由專人負責實時觀察混凝土澆筑過程并密切關(guān)注水位變化,一旦發(fā)現(xiàn)卡管問題,需要將混凝土攪拌時間適當延長,并要加強坍落度控制。隔水栓的選用,應(yīng)以導(dǎo)管內(nèi)徑作為其直徑大小的確定依據(jù),要在二者相互匹配的前提下確?;炷凉嘧⒌捻槙承裕瑥亩乐钩霈F(xiàn)卡管問題。
鉆孔灌注樁技術(shù)在多種地質(zhì)條件下均可應(yīng)用,具備承載力強、成樁效果顯著等優(yōu)勢。此技術(shù)應(yīng)用中,技術(shù)細節(jié)的控制是施工質(zhì)量控制的重點,需要在整個施工過程規(guī)范開展的同時,合理控制鉆孔塌陷問題、嚴格檢測泥漿粘度、避免鋼筋籠碰壁現(xiàn)象、加強鉆孔施工時間控制、預(yù)防卡管問題,通過這些方面的控制確保建筑地基工程建設(shè)中鉆孔灌注樁技術(shù)的有效應(yīng)用。