王荔武
(福建省錦秋建筑工程有限公司,福建 莆田 351111)
在房屋建筑工程中,鉆孔灌注樁是一種常見的技術(shù),施工相對(duì)簡(jiǎn)單,灌注成型后樁基承載能力較高。目前,經(jīng)由多年的發(fā)展,我國(guó)鉆孔灌注樁施工技術(shù)體系已經(jīng)較為成熟,較好地保證了房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)固性,本文主要圍繞此技術(shù)的應(yīng)用展開詳細(xì)分析。
樁基礎(chǔ)是房屋建筑最為常見的基礎(chǔ)類型之一,鉆孔灌注樁屬于灌注樁系,主要是利用人工或機(jī)械在地基內(nèi)進(jìn)行鉆孔作業(yè),下放鋼筋籠、灌注混凝土,由此在樁孔內(nèi)形成樁基。根據(jù)樁孔護(hù)壁的形成方式,可將鉆孔灌注樁施工分為兩類,分別是泥漿護(hù)壁施工與全套管施工,泥漿護(hù)壁施工的基本流程如下:平整場(chǎng)地→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺(tái)→安裝鉆機(jī)并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→下放導(dǎo)管→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒→檢查質(zhì)量。全套管施工除了無需泥漿與清孔外,其余均類同。在房屋建筑工程中,無論選取何種方法,對(duì)施工的規(guī)范性、專業(yè)性要求均較高,有效保證鉆孔灌注樁施工水平,避免質(zhì)量隱患的產(chǎn)生,方可保證房屋建筑基礎(chǔ)具有良好的承載能力。
結(jié)合相關(guān)理論與工程實(shí)踐分析可知,鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便以及工藝成熟等優(yōu)點(diǎn),可用于各種不同的地質(zhì)條件,有效克服施工環(huán)境的干擾,且施工靈活性較強(qiáng),可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整施工方案。本文主要圍繞鉆孔灌注樁施工技術(shù)在房屋建筑工程中的應(yīng)用展開詳細(xì)分析。
房屋建筑工程鉆孔灌注樁施工前,需做好樁基工程砂、石、水泥、外加劑、鋼材等原材料的準(zhǔn)備工作,可交由專門的檢測(cè)單位做好質(zhì)量檢測(cè)工作,并出具相應(yīng)的報(bào)告;對(duì)建設(shè)方提供的導(dǎo)線控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核,并引測(cè)至工程施工區(qū)外圍加以保護(hù),作為樁基施工測(cè)量控制點(diǎn),編制鉆孔灌注樁施工組織設(shè)計(jì),并逐樁復(fù)核坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
1)護(hù)筒埋設(shè)、鉆機(jī)安裝。樁位測(cè)放,并做好復(fù)核檢測(cè),必要情況下兩人同步復(fù)核,并由監(jiān)理驗(yàn)收。埋設(shè)護(hù)筒,要求護(hù)筒中心與樁中心重合,鉆進(jìn)安裝并對(duì)正孔位,四角支撐密實(shí),具體安裝要求如下:回旋鉆,轉(zhuǎn)盤中心與樁中心重合;沖擊鉆,錘頭鋼絲吊繩與樁中心重合。
2)泥漿配置。根據(jù)地質(zhì)地層情況、成孔設(shè)備,配置性能良好的泥漿,有效保護(hù)孔壁,具體泥漿性能指標(biāo)如下表1所示。
表1 泥漿性能指標(biāo)
3)清孔。鉆至設(shè)計(jì)深度后,及時(shí)組織檢測(cè)成孔質(zhì)量,檢測(cè)合格進(jìn)行清孔,清孔后要求泥漿相對(duì)密度1.03~1.10、黏度17~20 Pa·s、含砂率<2%,確??椎壮猎谝?guī)范與設(shè)計(jì)要求內(nèi),灌注混凝土前,一旦發(fā)現(xiàn)沉渣厚度超標(biāo),及時(shí)進(jìn)行二次清孔。
1)鋼筋籠制作與吊裝:鋼筋籠分節(jié)段加工,采取孔口對(duì)接方式安裝,最后一節(jié)鋼筋籠吊裝后安裝牢固,防止上浮。
2)混凝土灌注:根據(jù)房屋建筑工程要求配置混凝土,要求灌注時(shí)具有良好的流動(dòng)性與自密性。檢查孔底沉渣滿足設(shè)計(jì)要求后,開始灌注混凝土,首批混凝土灌注不宜過快,防止鋼筋籠上浮;連續(xù)灌注,隨時(shí)測(cè)定混凝土面與導(dǎo)管埋深,及時(shí)拆卸導(dǎo)管;灌注至護(hù)筒底口或是臨近結(jié)束時(shí),放慢灌注速度,最終混凝土頂面高度超過設(shè)計(jì)要求0.5~1.0 m方可停止,高出部分預(yù)留后期鑿除。
本項(xiàng)目基坑開挖深度為28.35 m,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為工程樁+筏形結(jié)構(gòu)。樁長(zhǎng)控制標(biāo)準(zhǔn)包括:有效樁長(zhǎng)≥75 m、入持力層深度≥2.0 m。工程樁在土方開挖至8 m時(shí)施工,成孔深度最大為 92 m。本項(xiàng)目共計(jì)297根端承摩擦樁,采取旋挖(泥漿護(hù)壁)施工技術(shù),樁徑1 000 m,單樁注漿量≥24 t。
根據(jù)本工程施工部署情況來看,需在-8 m平臺(tái)成孔,施工難度較大,容易發(fā)生縮頸、坍孔等問題;水下混凝土因施工條件等影響,容易發(fā)生浮籠、孔壁坍塌、斷樁等質(zhì)量問題;現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)空間狹小,施工部署要求高;樁側(cè)樁端復(fù)式注漿,注漿量大且時(shí)間長(zhǎng),施工要求高。
本工程經(jīng)綜合分析后,確定采用旋挖(泥漿護(hù)壁)施工方法,計(jì)劃選用1 臺(tái) XR400E 旋挖樁機(jī)+1 臺(tái) XR280D 旋挖樁機(jī)接力施工,采取正循環(huán)泥漿清孔方式,具體工藝流程如下:測(cè)量定位→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→挖鉆取土→成孔→第一次清孔→吊裝鋼筋→安裝導(dǎo)管→二次清孔→灌注混凝土→清水劈裂→后注漿→檢測(cè)樁身質(zhì)量及單樁承載力。
3.3.1 旋挖成孔
本項(xiàng)目施工前復(fù)核現(xiàn)場(chǎng)定位樁坐標(biāo),根據(jù)地質(zhì)條件分別埋設(shè)4、6 m長(zhǎng)的護(hù)筒,護(hù)筒厚度為12 mm,檢查好護(hù)筒重點(diǎn)與垂直度,四周夯實(shí);鉆機(jī)就位,可墊設(shè)磚渣并鋪設(shè)2 cm厚鋼板,保證其穩(wěn)定作業(yè);以XR280D鉆機(jī)鉆至60 m處,再使用XR400E 鉆至樁端持力層;成孔后進(jìn)行第一次清孔,正循環(huán)泥漿清孔工藝如圖1所示,下放鋼筋籠、安裝導(dǎo)管后第二次清孔,要求沉渣厚度≤100 mm。
圖1 正循環(huán)泥漿清孔
3.3.2 鋼筋籠加工與吊裝
本項(xiàng)目鋼筋籠采用HRB400 鋼筋,保護(hù)層厚度為60 mm,分三段吊裝,總長(zhǎng)度≥75 m,根據(jù)最終驗(yàn)孔深度,最后一節(jié)鋼筋籠單獨(dú)制作,孔口焊接;采用50 t汽車式起重機(jī),多點(diǎn)起吊法完成鋼筋籠吊裝工作。
3.3.3 水下混凝土灌注
本項(xiàng)目采用 C55 水下混凝土,導(dǎo)管法灌注,大導(dǎo)管底部與孔底相距30~50 cm,初灌量0.9~1.1 m3,坍落度180~220 mm?;炷凉嘧⑼瓿珊?,將最后一節(jié)導(dǎo)管拆除,并慢提慢拔,防止出現(xiàn)空心樁。混凝土澆灌7~8 h后,清水劈裂打通注漿器單向閥,保證后注漿漿體順利通達(dá)。
3.3.4 樁端、樁側(cè)后注漿
成樁后 2~30 d開始后注漿,注漿作業(yè)與成孔點(diǎn)距離 20 m。注漿量按設(shè)計(jì)要求(樁側(cè)注漿量 9 t,樁端注漿量 15 t)控制,先樁端后樁側(cè),低檔慢壓,先稀后濃,水灰比從 0.65 逐漸過渡至0.45,直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
本項(xiàng)目共297根旋挖灌注樁,超聲波檢測(cè)112 根,結(jié)果顯示均為Ⅰ類、Ⅱ類樁,Ⅰ類樁占比96%。
在房屋建筑工程中,鉆孔灌注樁的應(yīng)用十分常見,在增強(qiáng)基礎(chǔ)承載性能方面發(fā)揮著重要作用。在工程實(shí)踐中,必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求落實(shí)鉆孔灌注樁施工各道工序,嚴(yán)格遵守操作規(guī)范,保證成孔、成樁質(zhì)量可靠,并為后續(xù)建筑施工奠定可靠的基礎(chǔ)。
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