吳斌
摘要:建筑工程一種常用的基礎形式是樁基礎,是深基礎的一種。按樁材料可分為鋼樁、鋼筋混凝土樁、預應力混凝土樁、木樁等,按受力分類為端承樁和摩擦樁,按樁的入土方法可分為壓入樁、打入樁和灌注樁等。本文結合多年的施工經驗,對灌注樁施工技術加以介紹。
關鍵詞:建筑工程樁基礎施工技術質量控制
鉆孔灌注樁在我國很多建筑物的基礎上被采用,對不同地層中施工鉆孔灌注樁已形成了較完善的施工管理和技術管理體系。本文著重介紹了鉆孔灌注樁的施工方法、以及為保證鉆孔、成樁質量的控制措施。
1 什么是鉆孔灌注樁
鉆孔灌注樁是一種按方法定義的樁類型,靠機械設備來完成放有鋼筋籠、灌注混凝土的樁孔,即為鉆孔灌注樁技術。鉆孔灌注樁與打入樁方式不同,它是先成孔后成樁,通過面向樁體方向移動的土體從而對樁產生動態壓力,為防止坍孔和縮徑應采取適合的樁距。驗證灌注樁順利實施的主要指標是成孔的垂直精度,可定期核實鉆架和鉆桿的垂直度、利用擴大樁基的支撐面積使樁基穩固等措施以保證其精度。為精確把握鉆孔深度,可在樁架固定后實時記錄底梁和樁具之間的長度,根據鉆桿在鉆機上的多余長度來確定成孔的實際操作深度??刂谱o筒中心與樁位中心線偏差不超過50mm,并檢查回填土是否密實,以避免漏漿現象的發生。當鉆孔鉆至設計預期值時,必須利用鉆桿在原位進行一定次數的清孔以保證樁基工程的質量,并且在混凝土灌注前進行二次清洗操作最好。
2 施工方法
因其所選護壁形成的不同,鉆孔灌注樁的施工有泥漿護壁方式法和全套管施工法兩種,選擇全套管施工法,該施工法的過程是:平整場地→鋪設工作平臺→安裝鉆機并定位→壓套管→鉆進成孔→檢查成孔質量→下放鋼筋籠→放導管→灌注混凝土→拉拔出套管→聲波檢查質量。
2.1 施工準備施工準備包括:場地布置、選擇鉆機、鉆具等。鉆孔灌注樁施工的主要設備是鉆機,選擇時根據地質情況和各種鉆孔機的應用條件綜合選用。施工中若鉆孔機的安裝與定位安裝鉆孔機的基礎不穩定,易產生鉆孔機傾斜、樁偏心和樁傾斜等不良影響,所以,要求安裝地基穩固。可用推土機推平地層較軟和有坡度的地基,再墊上鋼板或枕木加固。施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機,為防止樁位不準,對有鉆塔的鉆孔機,先利用鉆機的動力與附近的地籠配合,將鉆桿移動大致定位,將機架再用千斤頂頂起,準確定位,使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護筒中心在一垂直線,以保證鉆機的垂直度。對準樁位后,用枕木墊平鉆機橫梁,并在塔頂對稱于鉆機軸在線拉上纜風繩。鉆機位置的偏差不大于2cm。
2.2 壓入套管 壓入套管的垂直度,取決于挖掘開始階段的5~6m深時的垂直度。因此應該隨時用水平儀及鉛垂校核其垂直度。
2.3 鉆孔 鉆孔是一道關鍵工序,為能保證成孔質量,在施工中必須嚴格按照操作要求進行,首先要注意開孔質量,必須對好中線及垂直度,并壓好護筒。要注意隨時檢查在施工中成孔是否有偏斜現象,采用沖擊式或沖抓式鉆機施工時,附近土層因受到震動而影響鄰孔的穩固。所以鉆好的孔應及時清孔,下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。應事先規劃好鉆孔的順序,既要保證下一個樁孔的施工不影響上一個樁孔,又要使鉆機的移動距離不要過遠和相互干擾,為減少甚至避免鉆樁振動擠土隆起以致樁身上抬,一般可采用從中央向兩邊施鉆。
2.4 灌注混凝土 將預制的鋼筋籠在清完孔之后垂直吊放到孔內,定位后要加以固定,然后用導管灌注混凝土,混凝土灌注時不要中斷,否則易出現斷樁現象。
3 混凝土灌注樁基礎質量控制措施
3.1 混凝土灌注樁質量監控措施 ①審查主要施工人員、施工單位所施工過的工程業績及質量情況;②審查施工工藝是否適合于施工的實際情況,施工中采取了哪些有效的質量保證措施。
3.2 鉆孔灌注樁施工質量控制 鉆孔灌注樁的施工工程種類繁多,技術含量高,影響因素多。是樁基礎中常見的一種基礎形式,廣泛應用于房屋建筑,具有施工速度快、占地少、相鄰干擾小、承載力大等優點。在施工過程中,容易出現孔底沉渣偏多、樁位偏差過大、鋼筋籠上浮、斷樁、樁體混凝土離析、夾泥等質量問題,這些質量問題往往使成樁難以滿足設計要求,必須加強施工準備、成孔、清孔、下鋼筋籠、灌注水下混凝土等施工全過程中各環節的質量監控,不能完全通過事后檢查來判斷存在的問題,采取各種有效預防措施,才能保證或提高鉆孔灌注樁的成樁質量。
3.2.1 縮徑(孔徑小于設計孔徑)。塑性土膨脹會導致孔徑小于設計孔徑,也就是通常所說的縮徑。出現此現象后,可采取如下質量控制措施:成孔階段,應加速成孔施工,增加泵送量,快速通過,在成孔一段時間,孔壁形成泥皮,孔壁不滲水,也不會膨脹;出現縮徑現象后,可上下反復掃孔來擴大孔徑。
3.2.2 樁底地基承載力不足。樁端沒有支承在持力層上導致樁底地基承載力不足。此現象在復雜地層比較常見,通常先取芯檢驗,若無法鉆孔取芯,則必須整合鉆速、鄰近取芯情況、泥漿返上的巖屑及鉆進情況等進行綜合分析再作決斷。
3.2.3 樁底沉渣量過大。未二次清孔或清孔不徹底,檢查不細致,會造成樁底沉渣量過大。出現此問題以后,一要借助測錘和測繩準確施測;二是在首次清孔后如達不到規范要求,可通過改善提高泥漿性能或延長清孔時間來做出改進。下完鋼筋籠后對沉渣量進行檢查,如超出設計要求則要借助導管實施二次清孔。除此之外的清孔裝置還包括一個清孔接頭、一頭接膠管、一頭可接導管,下完導管后提離孔底0.4米,在泥漿泵上接入膠管開始泥漿循環,如此操作可達到徹底清孔的目的,確保樁底無雜物。
3.2.4 斷樁與夾泥層。泥漿過稠,導管漏水或導管提漏而二次下球都是造成夾泥層的主要原因。其防治措施如下:①注意防止孔壁坍塌,嚴格按照施工規范做好清孔工作。②加快混凝土澆注速度:在混凝土澆筑初期,盡量加大混凝土的通過量,使其借助大量混凝土產生的沖擊力降低泥漿阻力。其次要一次澆筑成型,保持漿體混凝土的流動性,以免堵塞導管。③按照指定位置提升導管,導管埋深是澆筑階段的質量控制重點,嚴格按設計要求和施工規范澆筑。④灌注水下混凝土前先對導管質量進行檢查,確保其不彎曲、不漏水,盡量在開工前消除一切不利因素。
3.2.5 鋼筋籠上浮。當混凝土澆筑到鋼筋籠下,此時提升導管,鋼筋籠與導管底端相距約1米時,混凝土從導管流出后產生很強的沖擊力會推動鋼筋籠上?。涣硪环矫?,由于混凝土灌注至鋼筋籠且導管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間比較接近初凝時間,致使表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定握裹力,在這種情況下,如果沒有及時將導管底端提升到鋼筋籠底部以上,流出后向上頂升的混凝土會帶動鋼筋籠上移。其質量管理措施如下:①除認真清孔外,當灌注的混凝土面距鋼筋骨架底部1m左右時,應降低灌注速度。②灌注混凝土時,要實時觀測導管埋深和混凝土澆注標高?;炷谅襁^鋼筋籠底端2~3米就要適時提升導管。③當發現鋼筋籠開始上浮時,應立即停止澆注,并準確計算導管埋深和已澆混凝土標高,提升導管后再進行澆注,上浮現象即可消除。
3.3 混凝土灌注過程中因故中斷 混凝土灌注過程中斷的原因較多,在采取搶救措施后仍無法恢復正常灌注的情況下,可采用如下方法進行處理:①若剛開灌不久,孔內混凝土較少,可拔起導管和吊起鋼筋骨架,重新成孔至原孔底,安裝鋼筋骨架和清孔后再開始灌注混凝土。②迅速拔出導管,清理導管內積存混凝土和檢查導管后,重新安裝導管和隔水栓,然后按初灌的方法灌注混凝土,待隔水栓完全排出導管后,立即將導管插入原混凝土內,此后便可按正常的灌注方法繼續灌注混凝土。此法的處理過程必須在混凝土的初凝時間內完成。
4 結語
施工中應加強施工中的成孔、鋼筋籠制作安裝、混凝土灌注等過程中的各環節的管理,堅持預防為主的原則,按照設計與施工技術規范的要求,及時解決施工過程中出現的各種問題,以保證鉆孔灌注樁的施工質量。
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