鋼筋混凝土灌注樁施工要點(diǎn)及控制措施

陳星　薛華

鋼筋混凝土灌注樁以其對(duì)各種地質(zhì)條件、各種地理?xiàng)l件廣泛的適應(yīng)性,單樁承載力高,無(wú)擠土效應(yīng),無(wú)震害,無(wú)噪音,施工對(duì)周圍建筑影響小,施工機(jī)械簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于高等級(jí)公路和高層建筑中。針對(duì)該類型樁基在施工過(guò)程中比較容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,提出了一系列相應(yīng)的控制措施。

鋼筋混凝土;灌注樁;施工要點(diǎn);控制

1.施工方案的選擇

接受施工任務(wù)后,首先應(yīng)仔細(xì)研究勘察設(shè)計(jì)部門給出的地質(zhì)資料及設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)條件,確定施工入場(chǎng)機(jī)械設(shè)備、人員、材料,根據(jù)地質(zhì)條件和現(xiàn)場(chǎng)情況合理地選擇成孔機(jī)具和鉆具,然后確定開(kāi)孔施工順序,成孔、灌注應(yīng)互不影響,形成流水施工。合理布置現(xiàn)場(chǎng),采用機(jī)械成孔的尤其要注意泥漿槽與泥漿坑及沉淀池的位置,以不影響鋼筋骨架的入孔就位和混凝土的灌注現(xiàn)場(chǎng)為宜。

2.成孔的控制

人工挖孔灌注樁。地質(zhì)條件良好,無(wú)地下水,孔深在10m以內(nèi)無(wú)有害氣體的灌注樁成孔,宜采用人工成孔的施工方案。如遇地下水位為10~15m的孔,筆者建議在不影響機(jī)械就位的情況下,采用人工開(kāi)孔至地下水位以上,然后再機(jī)械施工至終孔的施工方案。這在施工前準(zhǔn)備階段勞動(dòng)力的合理調(diào)配、現(xiàn)場(chǎng)布置及文明施工方面有很大的優(yōu)越性;另一方面其所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是很明顯的,尤其是野外高等級(jí)公路的樁基施工,首先盡可能的使機(jī)械節(jié)能降耗。通過(guò)經(jīng)濟(jì)分析,采用人工成孔和機(jī)械成孔相結(jié)合的方法比機(jī)械成孔的方法可節(jié)約資金20~30%,工期可縮短20%。

對(duì)護(hù)壁井圈的要求:開(kāi)孔前,樁位必須放樣準(zhǔn)確,在樁位外設(shè)置定位龍門樁。安裝護(hù)壁井圈模板必須用樁樁中心點(diǎn)校正模板,其位置與設(shè)計(jì)軸線的偏差不得大于20mm。護(hù)壁頂面應(yīng)比場(chǎng)地高出150~200mm,壁厚比場(chǎng)地地標(biāo)高面下的厚度大100~150mm,每節(jié)井圈高約1m。護(hù)壁的厚度不宜小于100mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于樁身混凝土,拉結(jié)鋼筋、配筋應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。上、下節(jié)護(hù)壁的搭接長(zhǎng)度不得小于50mm,每節(jié)護(hù)壁應(yīng)在當(dāng)天完成,混凝土必須保證密實(shí),如有滲水,應(yīng)使用速凝劑修補(bǔ),井圈模板拆除應(yīng)在24h后進(jìn)行,井圈混凝土有蜂窩、滲漏現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)補(bǔ)強(qiáng),以防發(fā)生事故。同一水平面上的井圈任意直徑的極差不得大于50mm。遇有局部或厚度小于1.5m流動(dòng)性淤泥和可能出現(xiàn)涌土涌砂時(shí),每節(jié)護(hù)壁井圈的高度可減小至300~500mm,并隨挖隨驗(yàn)隨澆注混凝土;也可采用鋼護(hù)壁井圈(即鋼護(hù)筒)或有效的降水措施等方法進(jìn)行處理。

清底和安放鋼筋籠挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后檢測(cè)孔深并清理好護(hù)壁井圈上的泥土和孔底殘?jiān)胺e水。符合設(shè)計(jì)要求后,立即安放鋼筋籠并再次清理孔底殘?jiān)头獾住沧渡砘炷痢?/p>

澆注樁身混凝土:人工挖孔灌注樁的樁長(zhǎng)一般都大于3m,澆注混凝土應(yīng)用串筒,串筒末端離孔底不宜大于2m。混凝土采用插入式振搗器振實(shí)。當(dāng)孔底或孔壁有滲水影響混凝土澆注質(zhì)量時(shí),應(yīng)采取有效措施保證混凝土的澆注質(zhì)量。

泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工技術(shù),應(yīng)符合下列要求:泥漿護(hù)壁成孔時(shí),宜采用孔口護(hù)筒,護(hù)筒按下列規(guī)定設(shè)置:泥漿埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定,護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑100mm。護(hù)筒的埋設(shè)深度:在黏性土中不宜小于1.0m;砂土中不宜小于1.5m,其高度尚應(yīng)滿足孔內(nèi)泥漿面高度的要求;采用旋挖鉆機(jī)施工時(shí)護(hù)筒的埋設(shè)深度不宜小于2.5m;受水位漲落影響或水下施工的鉆孔灌注樁,護(hù)筒應(yīng)加高加深,必要時(shí)應(yīng)打入不透水層。除能自行造漿的黏性土層外,均應(yīng)制備泥漿。泥漿制備應(yīng)選用高塑性黏土或膨潤(rùn)土。泥漿應(yīng)按照設(shè)計(jì)配合比拌制,制備泥漿的性能指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

泥漿護(hù)壁應(yīng)符合下列規(guī)定:正、反循環(huán)鉆機(jī)施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位1.0m以上,在受水位漲落影響時(shí),泥漿面應(yīng)高出最高水位1.5m以上;旋挖鉆機(jī)施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面宜高出地下水位3.0m以上;在清孔過(guò)程中,應(yīng)使用經(jīng)沉淀處理或新制備的優(yōu)質(zhì)泥漿置換孔內(nèi)未達(dá)標(biāo)的泥漿;澆注混凝土前,孔底500mm以上的泥漿相對(duì)密度應(yīng)小于1.25;含砂率小于8%;黏度小于28s;在容易產(chǎn)生泥漿滲漏的土層中應(yīng)采取投擲黏土土塊、加大泥漿相對(duì)密度等維持孔壁穩(wěn)定的措施。

清孔后和灌注水下混凝土前應(yīng)檢測(cè)孔底的沉渣厚度。不符合要求時(shí)應(yīng)重新清孔直至沉渣厚度符合要求為止。

泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁應(yīng)采用導(dǎo)管法澆注水下混凝土。水下混凝土必須具備良好的和易性,坍落度宜為160~220mm,水泥用量不少于360kg/m3。

使用的隔水栓應(yīng)有良好的隔水性能并保證能順利從導(dǎo)管內(nèi)排出。為此,導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為300~500mm,樁直徑小于600mm時(shí)可適當(dāng)加大導(dǎo)管底部至孔底距離。

首次灌注混凝土?xí)r,應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量,使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下0.8m以上。水下混凝土應(yīng)連續(xù)澆注,且邊灌注混凝土邊提升導(dǎo)管,使導(dǎo)管埋深控制在2~6m范圍內(nèi),嚴(yán)禁導(dǎo)管提出混凝土面,以防造成導(dǎo)管堵塞或斷樁。

沉管成孔灌注樁施工技術(shù),應(yīng)符合下列要求:活瓣樁尖應(yīng)有足夠強(qiáng)度和剛度,預(yù)制樁尖混凝土強(qiáng)度不得低于C25;必須預(yù)先制定防止縮孔和斷樁等措施,沉管過(guò)程中,應(yīng)經(jīng)常探測(cè)管內(nèi)有無(wú)地下水或泥漿,如發(fā)現(xiàn)水或泥漿較多,應(yīng)拔出樁管進(jìn)行處理后再繼續(xù)沉管;澆筑混凝土和拔管時(shí)應(yīng)保證混凝土質(zhì)量,混凝土的坍落度宜控制在70~100mm范圍內(nèi),并確保其和易性,防止混凝土離析,樁管灌滿混凝土后可拔管,管內(nèi)應(yīng)保持不少于2.0m高度的混凝土,拔管速度:錘擊沉管時(shí)應(yīng)為0.3~1.0m/min。4~2.5m/min;錘擊沉管擴(kuò)孔灌注樁施工時(shí),必須在第一次灌注的混凝土初凝前完成復(fù)打工作,第一次灌注混凝土的高度應(yīng)高于地下水位和樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高,復(fù)打前,應(yīng)把樁管外壁的污泥清除,樁管每次打入時(shí),中心線應(yīng)重合。

夯擴(kuò)樁施工前宜進(jìn)行試成樁,詳細(xì)記錄混凝土的分段灌入量、外管上拔高度、內(nèi)管夯擊次數(shù)、雙管同步沉入深度,并檢查外管的封底情況,有無(wú)進(jìn)水、涌泥等,經(jīng)核定后作為施工質(zhì)量的控制依據(jù)。

振動(dòng)沉管灌注樁采用單打法時(shí),每次拔管高度應(yīng)控制在50~ 100cm;采用反插法時(shí),反插深度不宜大于活瓣樁尖長(zhǎng)度的2/3;

沉管成孔灌注樁任意一段平均直徑與設(shè)計(jì)直徑之比嚴(yán)禁小于1。實(shí)際澆筑混凝土量嚴(yán)禁小于計(jì)算體積。混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求。

干作業(yè)成孔灌注樁施工技術(shù),應(yīng)符合下列要求:螺旋鉆機(jī)鉆孔時(shí),應(yīng)保持鉆桿垂直位置正確,防止鉆桿晃動(dòng)擴(kuò)大孔徑及增加孔底虛土,鉆進(jìn)中遇到地下水、塌孔等異常情況應(yīng)同有關(guān)單位研究處理。鉆孔擴(kuò)底樁應(yīng)根據(jù)電流值或油壓值調(diào)節(jié)擴(kuò)孔刀片切削土量,防止出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象。成孔后應(yīng)用探測(cè)器檢查孔徑、深度和孔底情況,并將回落土及泥水清除干凈并加蓋保護(hù)。澆筑混凝土前應(yīng)在鋼筋籠放入后再次檢測(cè)孔內(nèi)虛土厚度且符合要求后方能澆筑混凝土。坍落度宜控制在80~100mm,并分層澆搗密實(shí)。每層澆注厚度約500~600mm,最大不得超過(guò)1500mm。若為擴(kuò)底成孔灌注樁,混凝土第一次先澆注到擴(kuò)大頭的1/2高度處,即可安設(shè)鋼筋籠并繼續(xù)灌注混凝土到擴(kuò)底部位的頂面后,再分層澆注樁身部分混凝土,混凝土澆注時(shí),應(yīng)隨澆隨振搗。為防止混凝土離析,樁孔中應(yīng)掛長(zhǎng)串筒。實(shí)際澆注的混凝土量嚴(yán)禁小于計(jì)算體積。

3.鋼筋籠制作及就位的控制

制作。由于鋼筋籠是在平面制作平臺(tái)上制作,為確保骨架的成型質(zhì)量,應(yīng)按施工規(guī)范的要求,增設(shè)加強(qiáng)支撐箍筋,必要時(shí)還應(yīng)該在支撐圈內(nèi)設(shè)三角或十字支撐,入孔時(shí)若影響下導(dǎo)管則應(yīng)取掉。鋼筋焊接應(yīng)采用雙面焊接,螺旋箍筋應(yīng)采用梅花點(diǎn)焊。籠底螺旋箍筋應(yīng)在距籠底2m范圍內(nèi)滿焊,以防初盤混凝土入孔時(shí)沖擊力過(guò)大,使螺旋箍筋移位,籠身變形。條件允許時(shí)鋼筋籠應(yīng)制作成整籠,采用可靠的起吊方法如4點(diǎn)起吊動(dòng)滑輪起身的方法,整籠入孔。條件不允許的情況下,如樁身過(guò)長(zhǎng),則必須采用籠身對(duì)接的方法。籠身對(duì)接必須采用焊接且嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行,確保接頭質(zhì)量。

入孔就位。鋼筋籠整體吊裝時(shí)應(yīng)采取有效措施防止鋼筋籠變形。為確保鋼筋有足夠的保護(hù)層厚度,除鋼筋籠的自身保護(hù)層限位筋之外,現(xiàn)場(chǎng)施工還應(yīng)該準(zhǔn)備4根6m長(zhǎng)的鋼管,一頭焊鋼筋

鉤子掛于護(hù)筒上沿,沿孔壁伸于孔內(nèi)。然后將鋼筋籠下到設(shè)計(jì)標(biāo)高。校驗(yàn)鋼筋籠的中心位置和標(biāo)高后.將籠頂掛鉤與插杠點(diǎn)焊,并用大道釘將插杠與枕木固定牢,并在以后的施工中隨時(shí)觀察,以防鋼筋籠移位。

4.灌注混凝土的控制

原材料及配合比。混凝土灌注樁的材料質(zhì)量:粗骨料應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬的卵石、碎石,其粒徑宜用5~40mm連續(xù)級(jí)配;含泥量不大于2%,無(wú)垃圾及雜物;細(xì)骨料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂,含泥量不大于3%。無(wú)有機(jī)物、垃圾、泥塊等雜物;水泥宜用強(qiáng)度等級(jí)為3.25、4.25的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,使用前必須有出廠質(zhì)量證書和水泥現(xiàn)場(chǎng)取樣復(fù)試試驗(yàn)報(bào)告。鋼筋應(yīng)具有出廠質(zhì)量證明書和鋼筋現(xiàn)場(chǎng)取樣復(fù)試試驗(yàn)報(bào)告。混凝土配合比應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)室試配。由于混凝土在泥漿中灌注和養(yǎng)護(hù),故應(yīng)將強(qiáng)度提高10%。為確保澆灌順暢,還應(yīng)有良好的和易性和流動(dòng)性,砂率應(yīng)控制在40~45%內(nèi)。水孔灌注混凝土,塌落度控制在18~20cm;干孔灌注混凝土,塌落度控制在7~9cm。