李瑞文
南京南大巖土工程技術(shù)有限公司 江蘇 南京 211800
在建筑工程作業(yè)期間,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工屬于非?;A(chǔ)的組成內(nèi)容,同時也是隱蔽工程中的重要組成部分,其施工質(zhì)量也將直接影響到后續(xù)施工活動的進行。溶洞地基作為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工難點,通過整理該區(qū)域施工時需要注意的相關(guān)內(nèi)容,可以提高對技術(shù)施工時的技術(shù)監(jiān)督,減少施工問題的發(fā)生概率,而且對于加快工程作業(yè)進度有著積極的意義。
在對溶洞地基特點進行分析時,可以從以下幾方面展開:①地下水補給區(qū)的溶洞地基,由于降水和地表水的向下運動,使得地表形態(tài)發(fā)生溶蝕,出現(xiàn)喀斯特形態(tài),呈現(xiàn)出埋藏較淺、規(guī)模較小的特點,常見類型包括土層覆蓋的溶溝、落水洞、巖溶洞等。②地下水徑流區(qū)的溶洞地基,該地區(qū)的水流量較大、水流量豐富,通常以水平徑流為主,在此類水體的侵蝕作用下,在水平方向上形成較大溶洞,從而威脅到樁基礎(chǔ)施工活動的進行。③地下水排泄區(qū)的溶洞地區(qū),該地區(qū)作為地下水的主要排泄點,會在水流侵蝕下形成溶洞、暗河、溶蝕盆地,溶洞環(huán)境較大,穩(wěn)定性較低,在施工時存在著較大的施工風險。
在開展溶洞地基鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工前,需做好基礎(chǔ)準備工作。做好基礎(chǔ)資料整理,利用綜合物探技術(shù),對于地基覆土層、溶洞大小、溶洞規(guī)模等內(nèi)容進行整理,根據(jù)地上建筑規(guī)范,對于所需鉆孔灌注樁數(shù)量、樁直徑、樁深度等內(nèi)容進行計算,提高計算結(jié)果的精準度。做好施工人員、施工設(shè)備、施工材料進場協(xié)調(diào)工作,減少進場沖突問題,以確保鉆孔灌注樁施工活動的有序進行。在正式施工前也需要做好現(xiàn)場清理工作,將枯葉、碎石、垃圾清理出作業(yè)區(qū)域,并且做好現(xiàn)場平整工作,這也為后續(xù)樁放樣活動的推進奠定基礎(chǔ)。
進入樁位放線作業(yè)環(huán)節(jié)后,深入研究已經(jīng)完成的設(shè)計圖紙,對于圖紙中標記的內(nèi)容進行整理,確定樁位放線的起始位置后,依次進行樁位放線處理。在具體的樁位放線中,也會使用到RTK-GPS、全站儀、水平儀等設(shè)施,按要求做好設(shè)施調(diào)試工作,等待其滿足要求后再進行應用。并且每一個放樣點都會使用短鋼筋(鋼筋露出地面高度不少于30cm)進行標記,搭配著紅油漆提高樁點醒目性。所有已經(jīng)完成放樣的樁位點,也需要按要求對其進行復核,及時補充遺漏、錯誤的內(nèi)容,確保樁位放線結(jié)果的準確性。
護筒結(jié)構(gòu)預埋處理環(huán)節(jié)時,要根據(jù)整理后得到的相關(guān)資料,對于需要埋設(shè)的鋼護筒深度、鋼護筒內(nèi)徑等參數(shù)進行整理,其間也會使用到計算機技術(shù)來校核設(shè)置參數(shù)的合理性。其間也需要考慮埋深和地下水之間的沖突性,提前做好溶洞內(nèi)降水或堵水處理,防止涌水問題的發(fā)生概率。在鋼護筒的埋設(shè)中,會使用到“機械+人工”的方式進行處理,埋設(shè)后護筒頂部的高度需要超過地面30cm,而護筒中的埋設(shè)深度不低于150cm,以提高護筒結(jié)構(gòu)埋設(shè)結(jié)果的穩(wěn)固性。
進入鉆孔施工環(huán)節(jié)的工作:第一,基于鉆具安裝要求進行鉆具安裝,其中鉆具的中軸線、樁位點、鉆頭中心軸需要保持一致,偏差范圍應控制在1mm以內(nèi),確保鉆具安裝結(jié)果的可靠性。第二,正式鉆孔時,初始狀態(tài)下的鉆進速度不超過300r/min,待其鉆進狀態(tài)穩(wěn)定后,鉆進速度可以調(diào)整到500~800r/min,確保鉆進活動的有序進行。第三,鉆孔穿過溶洞進入到穩(wěn)定層之后,會進入到清孔作業(yè)環(huán)節(jié),此過程可充分發(fā)揮掏渣筒的作用,待清理干凈后可進入到下一作業(yè)環(huán)節(jié)[1]。
進入鋼筋工程作業(yè)活動的工作:第一,按要求展開鋼筋籠制作,鋼筋籠的所有材料都需符合作業(yè)規(guī)范。而且在鋼筋籠的安裝中,也需要遵循“主筋→箍筋→加固筋→定位筋”的順序進行加固。在加固處理中,會以1.5~2.0m為間隔進行以此加固,以提升整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。第二,在鋼筋工程接頭位置,會利用焊接、螺栓固定等方法進行處理,所使用到的接頭數(shù)量不超過總數(shù)的50%,相鄰焊接接頭高差需要超過50cm。第三,在起始和終止端安裝定位筋,借助起重機分段放入鋼筋籠,過程保持平緩,減少碰撞問題導致的結(jié)構(gòu)形變,確保安裝結(jié)果的穩(wěn)固性。
在混凝土澆筑時應提前在既定位置埋入注漿導管,導管初始位置距離鉆孔底部50cm,而且在初期驗證其密封性、穩(wěn)固性之后,也會將端口塞住,等待正式澆筑時再打開注漿管道。拌和好的混凝土會采用泵送的方式直接注入鉆孔當中,在灌注前期需維持低速灌注狀態(tài),并且以9m3為節(jié)點,每澆筑9m3混凝土需要暫停繼續(xù)澆筑15~20min,以此來確保鉆孔內(nèi)混凝土可以自然沉降,提升混凝土澆筑質(zhì)量。澆筑過程中也需要做好振搗工作,振搗深度維持在混凝土液面下1.0m,并隨著澆筑高度的提升緩慢提高,直到完成所有的灌注作業(yè)[2]。
考慮到溶洞地區(qū)的巖層硬度不均勻,有時會呈現(xiàn)波浪狀的分布狀態(tài),因此在鉆孔過程中,受到不同巖層性質(zhì)、石芽、溶溝、漏斗等內(nèi)容影響,很容易導致鉆桿傾斜的問題,影響到成孔的傾斜度?;诖耍谫|(zhì)量控制中應控制好鉆具的鉆進速度,尤其是在溶洞、傾斜巖面位置,需要根據(jù)綜合物探技術(shù)來調(diào)整鉆進速率,使其可以沿著垂直方向穩(wěn)定推進。如果鉆頭出現(xiàn)了傾斜問題,也需要及時對其進行修正,同時也需要適當加寬機械基座,提高結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)穩(wěn)固性。而且也需要做好鋼絲繩受力分析,借此來客觀判斷結(jié)構(gòu)是否存在偏孔問題,提高鉆孔鉆進結(jié)果的垂直度。
在溶洞地基鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工過程中,也需要做好持力層施工質(zhì)量控制,基于以往施工經(jīng)驗,在具體實踐中應注意以下幾點:①基于超前鉆探技術(shù)得到的整理資料,得到相應的柱狀圖,參考巖面標高內(nèi)容,在施工進尺達到0.5m后,對于鉆渣的巖層性狀進行整理,以此來優(yōu)化后續(xù)的施工參數(shù)。②在進入到持力層之后,也需要加強施工進尺速度進行監(jiān)督,確保其在合理范圍內(nèi),確保最終作業(yè)質(zhì)量的合理性。③如果獲取到的超前鉆孔資料不準確,那么大此時可以將鉆探機直接置于樁孔位置,然后直接鉆探樁底地質(zhì)情況,看是否有足夠的持力層。
溶洞地基的持力層主要以基巖為主,并且在巖溶作用下,基巖也會出現(xiàn)石芽、漏斗、溝槽等不良巖層狀態(tài)。如果樁基礎(chǔ)坐落在不良地貌上,那么其基礎(chǔ)承載力很難達到既定要求,從而引起工程事故。為了確保樁底持力層質(zhì)量,也需注意以下內(nèi)容:①在施工前需要提前做好勘察工作,通常情況下會借助超前鉆來完成溶洞孔位地質(zhì)參數(shù)的檢查工作,過程持續(xù)多次,以確定最終的成孔深度。②待終孔工作結(jié)束后,也需要對鉆孔得到的鉆渣進行細致分析,討論評測結(jié)果和資料的契合度,滿足要求后可繼續(xù)下階段作業(yè)。
等待成孔工作結(jié)束后,及時展開清孔工作,其作用是快速清理孔底的沉渣,同時也可以對泥漿比重進行重新把握。在具體實踐中需借助專業(yè)清孔設(shè)備,將孔洞雜質(zhì)清理干凈。并且在清孔過程中,也需要對泥漿性能進行實時監(jiān)測,以得到準確的監(jiān)測結(jié)果。
導致此類問題出現(xiàn)的原因如下:溶洞內(nèi)未充分填充密實,使得孔內(nèi)泥漿快速流失,從而造成漏漿問題,嚴重時會影響到孔內(nèi)泥漿比重,造成塌孔問題。在具體處理中,也需注意以下內(nèi)容:對于容易出現(xiàn)坍塌的地層,需提前預備好可以加長處理的鋼護筒,必要時可使用雙套筒來維持發(fā)育狀態(tài)穩(wěn)定性,避免孔壁坍塌問題。提前準備好片石、黏土、水源,對于已經(jīng)出現(xiàn)的漏漿問題及時進行處理,降低漏漿問題帶來的負面影響。對于塌孔問題也會在施工前在沖孔鉆機底部鋪上鋼板,以此來增加底部承載面積,在出現(xiàn)塌孔問題時可以及時轉(zhuǎn)移鉆機,確保現(xiàn)場作業(yè)人員和機械的安全性[3]。
導致該類問題出現(xiàn)的原因主要是沒有合理處理巖面傾斜、起伏較大等問題,從而造成偏孔問題。針對此類問題,技術(shù)人員需要充分整理鉆探資料,確定區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)偏孔的位置,如果出現(xiàn)偏孔問題也需要及時對其進行修正,以提高鉆孔結(jié)果的可靠性。在施工到溶洞頂部時,多使用小沖程開始鉆進,其間也需要加強進尺速度的監(jiān)測工作,確保鉆進過程的合理性。如果溶洞處于“半巖半空”的狀態(tài),也需要在正式施工前完成相應的注漿處理,對于嚴重偏孔問題,可以使用澆筑混凝土的方式進行處理,等待混凝土強度達到既定要求后再繼續(xù)后續(xù)作業(yè)環(huán)節(jié)。
導致此類問題出現(xiàn)的原因有:一是鉆頭主繩出現(xiàn)斷裂或松開的情況,造成鉆頭脫落到鉆孔中;二是鉆孔時速度過快、鉆孔內(nèi)片石未及時處理,從而引起卡鉆問題;三是鉆頭落入孔內(nèi)未及時處理,從而引起埋鉆問題。針對此類問題,先要及時做好老化、破損主繩的更換,下鉆前也需做好質(zhì)量檢查,滿足要求后再進行使用,并注意用小沖擊力鉆進,將片石擠密穩(wěn)固后方可正常鉆進,防止鉆頭進尺過多而被片石掩埋。
導致此類問題出現(xiàn)的原因如下:混凝土注入鉆孔中之后,其側(cè)向壓力超出泥漿側(cè)向壓力,這也使得泥漿混凝土擠入到溶洞當中,進而產(chǎn)生混凝土流失問題,嚴重時還會出現(xiàn)斷樁問題。針對此類問題,在具體處理中,確?;炷凉┙o過程的連續(xù)性,使灌注樁可以一次成型。在灌注過程中也需要適當增加導管深度,通常情況下,其埋深不低于3m,做好灌注樁混凝土面標高測量,降低混凝土流失問題發(fā)生概率[4]。完成混凝土澆筑工作后,也需要在1~3小時中重復測量樁頂標高,如果液面下沉量過高,則及時補澆混凝土,提高成樁結(jié)果的可靠性。
導致此類問題出現(xiàn)的原因如下:鋼筋籠下放過程中,沒有考慮溶洞環(huán)境,從而引起鋼筋籠卡住的問題。針對此類問題,在具體處理中,需結(jié)合溶洞環(huán)境緩慢放入鋼筋籠,如果出現(xiàn)了卡住問題,可通過反復提起緩慢下放的方式下沉鋼筋籠,避免鋼筋籠卡死問題。如果仍然無法下放,也需要將其緩慢提起,確定被卡位置的具體情況,采取措施進行處理,隨后再緩慢下放鋼筋籠,提高鋼筋籠放置結(jié)果的可靠性。
溶洞地基作為一類較難處理的施工基礎(chǔ),開展鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工時,需加強各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制管理,確定各環(huán)節(jié)需注意的施工內(nèi)容,不僅可以加快鉆孔灌注樁施工速度,而且對于提升基礎(chǔ)綜合強度,為后續(xù)作業(yè)活動的有序進行奠定基礎(chǔ)。