胡躍
(南昌市第三建設工程有限責任公司 江西南昌 330038)
簡論建筑施工中的鉆孔灌注樁技術
胡躍
(南昌市第三建設工程有限責任公司 江西南昌 330038)
隨著我國建筑行業的快速發展,建筑工程中的各項施工技術也日趨成熟。本文結合多年工作經驗,主要針對建筑施工中的鉆孔灌注樁技術進行詳細的分析。并對鉆孔灌注樁中常見的質量問題進行了闡述,供同行參考。
建筑工程;鉆孔灌注樁;施工技術;質量控制
隨著我國城市化建設的腳步不斷加快,新技術、新手段得到了大量工程建設中的應用,其中鉆孔灌注樁作為建筑工程中的一種基礎形式以其適應性強、成本適中、施工簡便等特點,具有抗震性好、承載力大、施工噪音小、可以解決特殊地基承載力等諸多優點得到了廣泛的應用。目前,在我國建設工程領域中鉆孔灌注樁基礎已占據了重要的地位。而鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的,其施工過程無法觀察,成樁后也不能進行開挖驗收。灌注樁的這種隱蔽性工程,對其施工過程每一環節都必須要嚴格要求,同時也應該全方面的考慮不同的影響因素(環境因素、混凝土的配置、鉆孔因素、地址因素、護壁等)。如果不能嚴格的按照規范細致處理,那么在施工過程中極有可能出現質量事故,因此必須嚴格控制鉆孔灌注樁的施工質量,嚴格按照施工質量要求進行規范處理,以避免給國家造成損失,對施工產生不利的影響,必須更加嚴格地管理監控其施工過程,才能保證工程質量。
1.1 建筑施工中的鉆孔灌注樁技術步驟及技術重點(見表1)

表1 建筑施工中鉆孔技術步驟及重點
1.2 建筑中鉆孔灌注樁技術要點
1.2.1 鉆孔機的安裝與定位
安裝鉆孔機基礎必須具備很強的穩定性,只有這樣才能確保早在鉆孔的過程中孔位、鉆孔機不發生傾斜不發生偏樁等現象,因此鉆孔機必須按在穩固的地基上。當在坡地或地層相對比較軟的地基施工時,在安裝之前應采用推土機將工作面推平,并做好地基的加固。為了杜絕樁位傾斜問題,在安裝鉆孔機是必須按照正確、科學的方法確定中心位置。另外針對鉆塔的鉆孔機,必須要先利用周邊的地籠配合鉆機的動力進行準確的定位,進而確保鉆機的垂直度符合要求。
1.2.2 埋設護筒
鉆孔樁采用的護筒通常都是鐵質材料制成,鋼板厚度一般為4±1mm,護筒對鋼板的剛度要求嚴格,為了防止鋼板應剛度不夠而發生變形,應在護筒的上中下部位處對鋼板進行加固處理,進而使鋼板具有足夠的剛度。護筒埋設時,應保持樁位中心線和護筒中心線重合。護筒的埋設深度控制在100~150cm,護筒頂面應超出地面不低于300mm,控制誤差在50mm以內,護筒的傾斜度誤差控制在1%以內,如圖1所示。

圖1 鉆孔灌注樁護筒埋設
1.2.3 護壁泥漿
鉆孔灌注樁的施工,泥漿的質量直接決定灌注樁的施工質量。護壁泥漿通常有膨潤土、水和添加劑拌合而成。經過調制或循環凈化后變成為鉆孔灌注樁的護壁泥漿,泥漿的稠度的確定需要根據工程所在地的地層情況和鉆孔方法。泥漿過稀將起不到理想的護壁效果,不能夠順利的排渣;泥漿過稠則會大大降低鉆機的鉆進的速度,鉆機的沖擊力度受到大大的削弱。當泥漿的比重大,則會增大混凝土灌注的壓力,減低混凝土的流動半徑,且大部分骨料會集中在樁芯部位,鋼筋籠附近的骨料過少,樁身質量得不到保障,樁基側摩阻力很難得到發揮。有時,工程計算的承載力和靜載試驗得到的樁承載力相差很大。比如說,當混凝土的坍落度為220mm、擴散直徑為300mm時,在水中混凝土的坍落度會下降到170mm、擴散直徑不變,此時如果泥漿的比重為1.2,則混凝土的坍落度會下降到140mm、擴散直徑會變成260mm。由此可見護壁泥漿的質量對灌注樁的施工起到很大的影響。
1.2.4 鉆孔、清孔
鉆孔施工的過程中,應采用經緯儀在次對鉆機和地面鉆孔為的垂直度時刻進行測量,確保垂直度滿足要求。如果在鉆孔的過程中有傾斜、偏移等現象的發生應及時進行停止糾正。施工人員應嚴格控制鉆孔的速度和力度,鉆進的速度由慢到快應逐步增加。鉆進的過程中還應嚴格控制鉆孔內的泥漿的比例,確保規范化施工,防止出現塌孔問題。鉆孔成型后,鉆頭應拔至距孔底部50~80mm,此時應合理控制泥漿泵的啟動時間進行鉆孔的清洗,清孔通常采用真空吸泥機、換漿清孔法等,并做好清孔記錄。
1.2.5 吊裝鋼筋籠
鋼筋籠吊放時,應先做檢孔器。檢孔器的直徑應比鋼筋籠的直接多10cm。鉆孔檢驗合格后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠在制定的過程中,應確保主筋相連。樁身縱向的受力鋼筋接頭應設置在樁身受力最小的部位,并接頭相互錯開,錯開的距離不小于35d,鋼筋接頭的數量不得超過鋼筋總數量的一半。主筋和箍筋應采用點焊法進行連接。
鋼筋籠應在現場進行分段,孔內分段焊接合格后再次吊放。鋼筋籠就位后將鋼筋骨架固定在護筒上。鋼筋籠的吊放過程中應采用雙點起吊法,接頭相互錯開,當采用單面搭焊時,焊縫必須滿足規范要求。鋼筋籠在吊裝的過程中嚴禁對孔壁造成損壞。鋼筋籠吊放時,應將鉆孔中的沉渣清除干凈,確保孔底沉渣的厚度不超過200mm。鋼筋籠吊放到設計位置后,應對其高程和水平位置進行檢查,檢測合格再進行鋼筋籠的固定,此外,鋼筋籠在制作、運輸的過程中應防止發生變形。
1.2.6 水下混凝土灌注
水下混凝土灌注的過程中應控制護筒底部距孔底300~ 500mm。通常在進行混凝土初灌時都采用球膽止水,進而確保初灌混凝土的質量?;炷恋某豕嗔勘仨毘渥?,否則會對給后續的混凝土灌注工作帶來極大的不便?;炷灵_始灌注的時間應參考混凝土的凝結時間,水下混凝土灌注過程中嚴禁將護筒脫離混凝土面,并防止孔壁發生坍塌現象,控制好水下混凝土的灌注時間和速度,如圖2所示。水下混凝土灌注結束后,混凝土初凝后可將鋼筋籠的固定設備拆除,進而保證混凝土和鋼筋籠能夠同時收縮,避免由于粘結力的喪失而造成的損失。在混凝土強度達到設計強度的25%時可將護筒拆除,當混凝土的強度達到設計強度使,可將樁頭的混凝土鑿除掉。

圖2 水下混凝土的灌注
2.1 鋼筋籠上浮
鋼筋籠上浮是鉆孔灌注樁施工過程中最常見的一種質量問題。原因是在水下混凝土澆灌的過程中,沒有控制好混凝土的灌注速度。由于灌注速度過快,隱形中對鋼筋籠產生施加了一個向上的摩擦力,推動鋼筋籠向上浮動。這些質量問題通常發生在樁徑比較小的灌注樁中。對于鋼筋籠上浮問題,可以采用鋼管套在鋼筋上頂壓,并適當減慢混凝土的灌注速度,控制埋管深度在2~4m,進而減少混凝土的上沖力。
2.2 孔壁坍塌
鉆機鉆孔的過程中,鉆頭上下移動的速度和頻率是控制的重點。鉆頭在上下移動時,以上兩個如果控制不好,在加上泥漿比重不夠而無法形成堅實可靠的護壁時,坍孔現象最容易發生。尤其是在流沙、軟淤泥、松散沙層等土層中鉆進使,應更加注意鉆機、鋼管擠土等操作細節,控制鉆機在流沙或松散粉沙土中的鉆進進尺,如果出現坍孔,可投入一些石子、黏土等,待沉降完成后從新進行鉆進并控制好鉆進速度。
2.3 鉆孔偏斜
鉆孔偏斜也是鉆孔灌注樁施工中比較常見的質量問題。鉆孔的過程中如果遇到了較硬的地層或石塊時,鉆頭有可能會偏向一方,導致鉆桿發生偏位或彎曲,使得鉆頭、鉆桿的中心線發生偏離,進而引起鉆孔偏斜問題。因此,在安裝鉆機時,應控制轉盤、底座水平,起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護筒中心全部在一條豎直線上。
鉆孔灌注樁技術在建筑施工中有著非常廣闊的發展前景,在實際的建筑工程施工中,為了防止出現質量問題,必須根據工程的實際情況和鉆孔灌注樁的施工特點,合理選擇施工機具,準確的對工程地質進行勘查、測量,對鉆孔灌注全過程進行嚴格的控制。根據鉆孔灌注樁的質量控制標準,及時發現并糾正問題,確保建筑施工順利的進行,進而保證建筑工程的施工質量。
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