旋挖鉆機(jī)灌注樁基礎(chǔ)的施工工藝及檢測(cè)

【摘 要】文章主要介紹了旋挖鉆機(jī)施工灌注樁基礎(chǔ)的施工準(zhǔn)備和施工過(guò)程的施工工藝。

【關(guān)鍵詞】旋挖鉆機(jī)；灌注樁；施工工藝

1 工程概況

秦晉家園共有5棟高層住宅樓，建筑面積12.28萬(wàn)平米，基礎(chǔ)采用灌注樁，樁徑為600mm，共有949根樁，其中，工程樁874根，試樁15根，錨樁60根，混凝土采用C40、C45。

2 工程地質(zhì)概況

該地段屬于渭河右岸一級(jí)階地，地質(zhì)土層自上而下依次為人工填土、沖積黃土狀土、細(xì)砂、中粗砂。

3 施工準(zhǔn)備

3.1 成孔方法選擇

根據(jù)本工程地質(zhì)情況，基礎(chǔ)采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁旋挖成孔工藝，本工藝采用旋挖鉆機(jī)用鉆頭將孔內(nèi)渣土直接取出，同時(shí)注入提前制備的泥漿護(hù)壁。該成孔方法具有成孔速度快、沉渣厚度小、泥皮薄、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，為目前在適宜地質(zhì)中速度較快的成孔工藝。

3.2 泥漿循環(huán)系統(tǒng)的布置

施工場(chǎng)地設(shè)兩個(gè)泥漿池，容積為150m3，泥漿中廢棄部分及時(shí)排放，沉淀物及時(shí)清理。

3.3 護(hù)簡(jiǎn)埋設(shè)

護(hù)筒有導(dǎo)正鉆斗，控制樁位，隔離地下水滲漏，防止孔口坍塌，抬高孔內(nèi)靜壓水頭和固定鋼筋籠等作用。埋設(shè)護(hù)筒前先放置樁位點(diǎn)，過(guò)樁位中心點(diǎn)拉十字線在護(hù)筒外80cm～100cm處設(shè)控制樁，然后在樁位處用鉆頭挖一個(gè)比護(hù)筒外徑大20cm、深度比護(hù)筒略小30cm的圓坑。并在坑底填筑20cm 的黏土，然后將護(hù)筒采用鋼絲繩對(duì)稱吊放進(jìn)坑內(nèi)，用水平尺(或吊線錘)校驗(yàn)護(hù)筒豎直后，并保證護(hù)簡(jiǎn)中心與樁位中心位移不能超出20mm，方可在護(hù)筒周圍回填最佳含水量的黏土，分層夯實(shí)且要防止護(hù)筒傾斜。

3.4 泥漿的制備

本工程根據(jù)地質(zhì)柱狀圖的研究、地下水的調(diào)查、pH值測(cè)定，對(duì)各種摻加劑進(jìn)行適當(dāng)配制；各種摻加劑宜先制成小劑量溶劑，按循環(huán)周期均勻加入并及時(shí)測(cè)定泥漿指標(biāo)，防止摻加劑過(guò)量；孔內(nèi)有滲漏時(shí)，應(yīng)摻泥漿量2％的鋸木屑或稻草末。

隨著施工的進(jìn)展要及時(shí)對(duì)泥漿進(jìn)行添制、凈化，保證成孔、成樁的質(zhì)量。該泥漿具有相對(duì)密度低、粘度好、含砂量少、失水率小、泥皮簿、固壁能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，鉆具旋轉(zhuǎn)阻力小，鉆進(jìn)效率高的特點(diǎn)。

4 鉆孔

4.1 根據(jù)孔位所在的地質(zhì)情況，選擇合適的鉆機(jī)型號(hào)和鉆錐。在鉆孔過(guò)程中，應(yīng)采取減壓鉆進(jìn)，以避免和減少斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn)象。

4.2 鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)根據(jù)土層情況掌握鉆進(jìn)速度。一般純黏土層每鉆進(jìn)50cm左右，砂層每鉆進(jìn)40cm左右；成孔時(shí)若遇見(jiàn)松散層時(shí)應(yīng)注意漏漿情況，必要時(shí)，可在漏漿部位回填粘土堵漏；鉆斗要上下往復(fù)作業(yè)，如果護(hù)壁泥漿管理不善就可能發(fā)生塌孔事故；嚴(yán)格控制鉆斗柱孔內(nèi)升降速度，如果快速上下移動(dòng)鉆斗，那么水流將以較快速度由鉆斗外側(cè)和孔壁之問(wèn)的空隙流過(guò)，導(dǎo)致沖刷孔壁，有時(shí)還會(huì)在上提鉆斗時(shí)，在其下方產(chǎn)生負(fù)壓，而導(dǎo)致孔壁坍塌，所以應(yīng)按孔徑大小及土質(zhì)情況來(lái)調(diào)整鉆斗的升降速度。

5 驗(yàn)孔及清孔

在鉆孔到位后，首先要清孔。清孔時(shí)采用用相對(duì)密度較低的泥漿或清水壓入清孔，具體應(yīng)視實(shí)際情況而定。如地下水位高時(shí)，地層容易坍塌，泥漿相對(duì)密度可大些，但過(guò)大會(huì)造成混凝土頂升困難，特別要注意避免泥漿比重上下不一的情況。清孔過(guò)程中應(yīng)注意保持水頭，經(jīng)常檢測(cè)泥漿指標(biāo)，一旦達(dá)標(biāo)，迅速起鉆。可用直徑比設(shè)計(jì)樁徑小５ｃｍ鋼筋圓圈放入孔內(nèi)驗(yàn)收樁徑，然后下鋼筋籠，盡可能縮短澆筑前的操作時(shí)間，減少沉淀量。

嚴(yán)禁用加深孔底深度的方法代替清孔，這將會(huì)極大地降低樁尖處土的極限承載力，也容易因泥漿相對(duì)密度過(guò)大而造成夾泥或斷樁。

6 鋼筋籠制安

鋼筋籠節(jié)段之間采用直螺紋套筒連接，鋼筋籠在車間胎模上分節(jié)制造，并進(jìn)行預(yù)拼編號(hào)，然后根據(jù)編號(hào)順序調(diào)至孔內(nèi)安裝。

將制做好的鋼筋籠下放時(shí)，應(yīng)保證鋼筋籠的焊接質(zhì)量，成籠圓直。盡量選派經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)熟練的人員操作，嚴(yán)格按圖施工制作，才能保證下放時(shí)不變形。

準(zhǔn)確計(jì)算鋼筋籠的置放位置，保證伸入承臺(tái)部分的鋼筋長(zhǎng)度。下放時(shí)，應(yīng)始終將籠中心與樁中心保持一致。為保證中心的一致性及鋼筋籠的混凝土保護(hù)層厚度，沿鋼筋籠縱向處加設(shè)混凝土保護(hù)層墊塊。

7 灌注混凝土

7.1 復(fù)測(cè)孔底標(biāo)高，檢查沉渣的厚度，判斷是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求及滿足灌注要求。如果不滿足要求時(shí)，需再次清孔。此時(shí)，可用噴射清孔法，即用高壓射水或射風(fēng)數(shù)分鐘，待少量沉淀物漂浮后，立即澆灌水下混凝土。

7.2 下導(dǎo)管。在下導(dǎo)管前，應(yīng)對(duì)導(dǎo)管的連接進(jìn)行過(guò)球、水密及承壓試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)的水壓，大于井孔內(nèi)水深1.5倍的壓力。水密試驗(yàn)時(shí)應(yīng)記錄各節(jié)長(zhǎng)度和編號(hào)，便于計(jì)量澆筑過(guò)程中的長(zhǎng)度。導(dǎo)管吊裝前進(jìn)行試拼，檢查接口連接是否嚴(yán)密牢固，若接口膠墊有破損，更換后使用。同時(shí)檢查拼裝后的垂直情況，根據(jù)樁孔的總長(zhǎng)，確定導(dǎo)管的拼裝長(zhǎng)度。吊裝時(shí)，導(dǎo)管位于井孔中央，并在灌注前進(jìn)行升降試驗(yàn)。

7.3 在導(dǎo)管上端連接混凝土漏斗，其容量必須滿足儲(chǔ)存首批混凝土數(shù)量的要求，保證首灌混凝土的沖擊力和排淤能力。開(kāi)始灌注時(shí)，在漏斗下口設(shè)避砂袋，當(dāng)漏斗箱內(nèi)儲(chǔ)足首批灌注的混凝土數(shù)量時(shí)，剪斷吊住砂袋的鐵絲，使混凝土猝然落下，迅速落至孔底并把導(dǎo)管裹住。灌注混凝土?xí)r確保有足夠的混凝土儲(chǔ)備量，以保證樁基混凝土澆筑的連續(xù)性及樁基的施工質(zhì)量。

7.4 混凝土的灌注需連續(xù)進(jìn)行，有短時(shí)間停歇時(shí)，經(jīng)常起動(dòng)導(dǎo)管使混凝土保持足夠的流動(dòng)性。灌注過(guò)程中邊灌注邊提升導(dǎo)管邊拆除上一節(jié)導(dǎo)管，使混凝土經(jīng)常處于流動(dòng)狀態(tài)，盡可能縮短拆除導(dǎo)管的間隔時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)管底埋置于混凝土的深度達(dá)3m左右，或?qū)Ч苤谢炷谅洳幌氯r(shí)，開(kāi)始將導(dǎo)管提升。提升速度不宜過(guò)快，提升后導(dǎo)管的埋深不小于2m 不大于6m；埋深過(guò)小會(huì)使管外混凝土面上的泥漿卷入混凝土形成夾泥；過(guò)大則使混凝土不易流出頂升，還可造成樁外周的混凝土出現(xiàn)骨料離析和空洞，減小樁的有效直徑；亦可造成近導(dǎo)管處混凝土面高，遠(yuǎn)導(dǎo)管處混凝土面低，從而使混凝土先頂升再水平擴(kuò)散，出現(xiàn)死角區(qū)，使泥漿和混凝土混合物填實(shí)在死角區(qū)，造成鋼筋的握裹力不足。提升導(dǎo)管要保持導(dǎo)管垂直居中。

混凝土應(yīng)提前與商品混凝土站聯(lián)系，提前半小時(shí)進(jìn)場(chǎng)。混凝土應(yīng)及時(shí)做好抽檢工作，保證其塌落度；必要時(shí)如果輸送距離過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)采用混凝土輸送泵，保證混凝土快速連續(xù)的進(jìn)行。經(jīng)常檢測(cè)混凝土的坍落度，并使之控制在１８～２０ｃｍ的范圍內(nèi)。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，首批混凝土除數(shù)量滿足埋深要求外，可適當(dāng)增加一點(diǎn)水泥量及含砂量，以保證其和易性和流動(dòng)性，使以后澆入的混凝土容易頂升；若首批混凝土的初凝時(shí)間早于灌注全部混凝土所需的時(shí)間，則首批混凝土中還得摻入緩凝劑。

7.5 為確保樁頂質(zhì)量，樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)加灌一定高度以便灌注結(jié)束后將此段混凝土清除，增加的高度為0.5m～1.0m為宜。當(dāng)灌注將至設(shè)計(jì)位置時(shí)，由于導(dǎo)管外泥漿稠度增大，混凝土頂升困難，可用水沖法稀釋泥漿，提高灌注落差，并適當(dāng)加大埋深，因?yàn)榇藭r(shí)泥砂、部分拌和物及被首批混凝土翻上來(lái)的沉淀物等雜物均落在混凝土的上面，測(cè)深無(wú)法反映混凝土頂面高度，容易造成誤測(cè)，致使過(guò)早停澆。所以，樁頂標(biāo)高應(yīng)預(yù)加上0.5～1.0ｍ的高度，以后再開(kāi)挖基坑后鑿除質(zhì)量不高的一部分樁頭。

8 結(jié)束語(yǔ)

秦晉家園住宅樓樁基礎(chǔ)采用旋挖鉆機(jī)施工，施工結(jié)束采用不同檢測(cè)手段檢測(cè)樁，不但保證了成樁質(zhì)量，而且為上部結(jié)構(gòu)施工贏得了寶貴的時(shí)間，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為今后同類型地質(zhì)條件的樁基施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。