砂層中鉆孔灌注樁的質量控制

唐偉華 周彬彬 魏 娜

鉆孔灌注樁作為工業及民用建筑的一種基礎形式,具有很多優點,應用范圍也極為廣泛。由于鉆孔灌注樁的施工是在地面以下進行,施工過程無法直接觀察,要想保證成樁質量,必須在施工過程中加以控制。針對鉆孔灌注樁在砂層中容易發生縮頸、塌孔、沉渣厚等施工質量問題,通過采取針對性措施,嚴格控制施工工序,保證成樁質量。

1 工程概況

某工程位于南京市建鄴區,該工程地下1層,地上建筑物18層。建筑物基礎為鉆孔灌注樁,共 136根,樁徑900 mm,樁長 61 m～62 m。設計要求鉆孔灌注樁樁端進入中風化巖3.0 m,單樁承載力2 000 kPa。

2 場地工程地質條件

場地為長江漫灘沖積平原地貌單元,經人工平整后,場地相對平坦,標高在5.55 m～6.80 m之間,自上而下劃分為 5個工程地質層,10個亞層(見表1)。

3 施工質量控制措施

施工采用SPJ-300鉆機、泥漿護壁、水下混凝土灌注成樁工藝,但在砂層中施工容易發生縮頸、塌孔、沉渣厚等施工質量問題,因此必須采取各種有效措施來預防上述問題。

3.1 鉆孔

1)鉆機選擇平底鉆頭。施工中選擇直徑920 mm～930 mm鉆頭,鉆頭長度控制在80 cm～100 cm之間,增加鉆頭翼板和護圈的鋼板厚度。在鉆頭尖端、翼板和護圈邊緣增加合金的數量,以適當加強鉆頭的強度,減少鉆頭受損。2)制備符合要求的優質泥漿,確保形成良好的護壁。泥漿選用水化快、造漿能力強、粘度大、含水率低的優質黏土進行造漿。黏土的技術指標:膠體率小于95%,含砂率不大于4%,造漿能力大于2.5 L/kg,塑性指數IP＞17。同時保證進入砂層的泥漿指標,泥漿比重不小于1.35,粘度不小于20 s。3)在鉆孔過程中,對泥漿比重、粘度和含砂率進行監控監測,采取相應的措施及時調整。如摻入適量的水泥,其摻量為黏土的1/8～1/5,以提高粘度和泥漿的膠體率。

3.2 成孔

1)鉆到設計孔深后,進行二次掃孔,避免因鉆進時間過長而縮頸。掃孔結束后,提鉆時將鉆頭上下提升,保證提鉆順暢。

2)提鉆后,進行首次清孔作業,采用換漿清孔,清孔過程中必須始終保持原有水頭,嚴格控制泥漿指標:泥漿比重不小于1.25,含砂率不大于6%,以防塌孔。由于砂層護壁在鉆孔形成過程的特殊性(泥皮薄壁不穩定,泥皮易收縮),所以首次清孔時泥漿比重不小于1.25。

表1 場地地層表

3)鋼筋籠安裝就位后,再次測量孔深和成孔深度比較。如沉淀超過1.5 m,則應分析是孔壁不穩還是首次清孔不徹底造成的。如是孔壁不穩,起吊鋼筋籠重新調制泥漿護壁;如是首次清孔不徹底,在二次清孔時應重點控制清孔質量。

4)二次清孔采用空壓反循環的方式清孔。利用空壓機強大的壓力將孔底的沉渣沖起,利用泥漿循環將沉渣清出。通過施工過程的試驗總結,混凝土灌注前孔內泥漿比重控制在1.20左右,含砂率小于6%。

3.3 灌注

二次清孔合格后立即灌注混凝土,在灌注過程中做好混凝土上升記錄和觀察護筒內的水位。

4 結語

在砂層中施工,由于采用了有效的施工方法,充盈系數均大于1.15,工程樁檢測全部合格,滿足設計要求,確保了工程質量。

[1]汪正榮.地基與基礎施工手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,1997.

[2]余永禎.建筑施工手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,2002.

[3]龔秀峰.淺談鉆孔灌注樁施工工藝[J].山西建筑,2008,34(20):114-115.