鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高控制方法應(yīng)用研究

段 旺 左 敏 張?zhí)毂?王志偉

(中建五局第三建設(shè)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410600)

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鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高控制方法應(yīng)用研究

段 旺 左 敏 張?zhí)毂?王志偉

(中建五局第三建設(shè)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410600)

結(jié)合長(zhǎng)沙市軌道交通5號(hào)線湘龍路站工程實(shí)例，分析了可能造成鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高偏差的因素，并從鋼筋籠吊筋長(zhǎng)度、鋼護(hù)筒沉降、吊筋支撐、鋼筋籠上浮和分節(jié)吊裝五方面，闡述了樁頂標(biāo)高控制措施，使鉆孔灌注樁標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。

鉆孔灌注樁，樁頂標(biāo)高，鋼筋籠，鋼護(hù)筒

0 引言

鉆孔灌注樁是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)機(jī)械鉆孔地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、澆筑混凝土而成的樁。鉆孔灌注樁是樁基加固的一種方式，通過(guò)打樁加大地基的承載能力；同時(shí)也可以用于邊坡圍護(hù)抵抗土方側(cè)壓力，防止土方位移，也可用作基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，實(shí)際標(biāo)高偏高將導(dǎo)致灌注樁樁頂超過(guò)冠梁底，不利于冠梁施工；實(shí)際標(biāo)高偏低則導(dǎo)致灌注樁預(yù)留鋼筋插入冠梁長(zhǎng)度不夠，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；為保證下一道工序(冠梁)施工，必須確保鉆孔灌注樁樁頂實(shí)際標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。鉆孔灌注樁標(biāo)高實(shí)際控制點(diǎn)為鋼筋籠標(biāo)高，因此如何確保鋼筋籠標(biāo)高符合設(shè)計(jì)標(biāo)高是鉆孔灌注樁標(biāo)高控制的實(shí)質(zhì)。

1 工程概況

長(zhǎng)沙市軌道交通5號(hào)線湘龍路站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐的結(jié)構(gòu)形式，鉆孔灌注樁共374根。場(chǎng)地地面自然高程為39 m～42 m，鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高為38 m～40 m，為混凝土瀝青路面，地勢(shì)平坦地形開闊，有利于鉆孔灌注樁施工。為增加壓頂梁與鉆孔灌注樁連接，需在灌注樁預(yù)埋Φ28鋼筋。預(yù)埋筋對(duì)樁頂標(biāo)高控制提出了更高的要求(保護(hù)層厚度為70 mm)，同時(shí)也需要控制鋼筋籠的安裝方向(預(yù)埋筋朝向必須為壓頂梁方向)。施工時(shí)還需要考慮施工完成后，如何快速地找到預(yù)埋筋并將其與混凝土分離扳直。

預(yù)埋筋需要在鋼筋籠加工時(shí)焊接于鋼筋籠上，鋼筋保護(hù)層厚度為：冠梁兼做壓頂梁50 mm,冠梁不兼做壓頂梁30 mm，壓頂梁35 mm。因而設(shè)計(jì)預(yù)埋筋位置允許偏差量為50 mm，即鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高允許偏差為±50 mm。同時(shí)鋼筋籠方向由預(yù)埋筋確定，允許偏差為±5°(見(jiàn)圖1)。

2 樁頂標(biāo)高控制措施

鉆孔灌注樁樁頂位于地面以下1 m～3 m,樁頂標(biāo)高不便于直接測(cè)量控制，需要鉆孔灌注施工前做好控制準(zhǔn)備。可能造成標(biāo)高偏差的因素有：1)鋼筋籠吊筋長(zhǎng)度；2)鋼護(hù)筒沉降；3)吊筋支撐發(fā)生形變；4)鋼筋籠上浮；5)鋼筋籠分節(jié)吊裝。

2.1 鋼筋籠吊筋長(zhǎng)度控制

由于每根樁的地面標(biāo)高和樁頂標(biāo)高均不相同，吊筋長(zhǎng)度也需要隨之改變，因此每根樁的吊筋都需要經(jīng)過(guò)計(jì)算后下料。考慮到鋼護(hù)筒受力沉降問(wèn)題，吊筋不可直接固定在鋼護(hù)筒上，應(yīng)該在周邊墊設(shè)枕木(確保枕木高出鋼護(hù)筒100 mm以上)，將鋼筋籠固定于枕木上。枕木頂標(biāo)高為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)高度，樁頂標(biāo)高為設(shè)計(jì)標(biāo)高，插入冠梁鋼筋長(zhǎng)度為35d(主筋直徑為25 mm，35d為875 mm)，搭接長(zhǎng)度為10d(吊筋直徑為12 mm，10d為120 mm)。因此在吊筋下料前必須先實(shí)測(cè)枕木墊塊的頂標(biāo)高，然后經(jīng)過(guò)計(jì)算得吊筋長(zhǎng)度，由此來(lái)控制鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高。但吊筋不可提前焊接，必須在鋼筋籠吊裝前，測(cè)量枕木標(biāo)高后經(jīng)過(guò)計(jì)算下料，方可進(jìn)行吊筋焊接。鋼筋籠吊筋長(zhǎng)度見(jiàn)圖2。

2.2 鋼護(hù)筒沉降控制

為預(yù)防3 m～6 m處淤泥質(zhì)土層在成孔過(guò)程及成孔后發(fā)生塌孔現(xiàn)象，同時(shí)起到隔離地表水、導(dǎo)向鉆頭、固定樁位、保護(hù)原地面的作用，鉆孔灌注樁施工需要埋設(shè)鋼護(hù)筒。鋼護(hù)筒埋設(shè)根據(jù)設(shè)計(jì)要求需要高出地面200 mm，但由于鋼護(hù)筒受力容易沉降，對(duì)鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高造成較大影響。因此在鋼護(hù)筒埋設(shè)后必須經(jīng)過(guò)坐標(biāo)復(fù)核，避免鋼護(hù)筒移位，同時(shí)在鋼筋籠吊裝過(guò)程中，鋼筋籠不可將吊筋固定于鋼護(hù)筒上，而應(yīng)在鋼護(hù)筒周邊設(shè)置枕木墊塊，確保其高于護(hù)筒100 mm，并將吊筋固定于枕木墊塊上。同理，導(dǎo)管固定受力位置也應(yīng)該為枕木，不應(yīng)該為鋼護(hù)筒。

護(hù)筒埋設(shè)后為避免護(hù)筒在施工過(guò)程中由于鉆頭碰撞發(fā)生移動(dòng)，也為了避免拔出護(hù)筒后由于塌孔發(fā)生混凝土面明顯下降，必須將護(hù)筒周邊用土回填夯實(shí)，由此將護(hù)筒位置固定；并將拔除鋼護(hù)筒時(shí)間延后至混凝土初凝前，以保證樁頭位置混凝土不發(fā)生較大擾動(dòng)。

2.3 吊筋支撐發(fā)生形變控制

鉆孔灌注樁鋼筋籠平均質(zhì)量為2.5 t，若使用兩根Φ25鋼筋焊接作為吊筋支撐，在使用過(guò)程中極易發(fā)生變形，中部沉降量約為100 mm，變形量大，對(duì)鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高影響較大。因此需采用剛度更大的材料作為吊筋支撐，減少其變形量。建議采用槽鋼加鋼筋復(fù)合，使用100 mm槽鋼作外部結(jié)構(gòu)，內(nèi)部用Φ25鋼筋焊接填充。槽鋼與鋼筋復(fù)合后剛度增加，鋼筋籠吊裝過(guò)程中變形量減小，對(duì)鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高影響減小。

2.4 鋼筋籠上浮控制

鋼筋籠自重較小，商品混凝土灌注過(guò)程中可能出現(xiàn)鋼筋籠上浮情況。為避免鋼筋籠上浮，澆筑過(guò)程需特別注意控制澆筑速度和導(dǎo)管埋深。澆筑初期，當(dāng)混凝土面接近鋼筋籠底時(shí)，應(yīng)保持較大的埋管深度，放慢澆筑進(jìn)度，以減少混凝土向上的沖擊力；當(dāng)混凝土面超過(guò)鋼筋籠底3 m左右，應(yīng)減少導(dǎo)管的埋深，使導(dǎo)管底口處于鋼筋籠底標(biāo)高附近，并加快澆筑速度，以增加鋼筋籠的埋深。當(dāng)混凝土面高于鋼筋籠底2 m～4 m后即可正常澆筑，在整個(gè)澆筑過(guò)程中，要有專人負(fù)責(zé)注意鋼筋籠的情況，一旦發(fā)現(xiàn)上浮要立即停止?jié)仓杆傺芯垦a(bǔ)救措施。

2.5 鋼筋籠分節(jié)吊裝控制

因預(yù)埋筋朝向?yàn)榛觾?nèi)側(cè)，因此灌注樁樁頂標(biāo)高控制的同時(shí)，也需要控制鉆孔灌注樁鋼筋籠的埋設(shè)方向。湘龍路站主體上方兩組高壓線：西側(cè)一組與主體結(jié)構(gòu)呈5°角方向斜穿車站，影響機(jī)械設(shè)備吊裝以及現(xiàn)場(chǎng)施工，最低點(diǎn)離地垂直距離僅為12.5 m，影響范圍約為85 m；北側(cè)一組與主體結(jié)構(gòu)呈直角方向橫穿車站，均為110 kV高壓線，因此高壓線影響范圍內(nèi)鋼筋籠采用分節(jié)吊裝。分節(jié)吊裝同樣對(duì)鋼筋籠埋設(shè)方向控制有一定影響，主要體現(xiàn)在需要控制底下幾節(jié)鋼筋籠方向，確保其朝向與首節(jié)鋼筋籠相同。

1)將吊筋連接于預(yù)埋筋所連主筋上，并將此吊筋用油漆標(biāo)記，吊裝時(shí)將吊筋對(duì)準(zhǔn)基坑內(nèi)側(cè)；

2)在預(yù)埋筋周圍增設(shè)定位筋，并考慮使用高強(qiáng)度水泥砂漿墊塊，將其綁在主筋位置以增大定位筋受力面積，避免定位筋受力后埋入泥土中；

3)分節(jié)吊裝時(shí)，每節(jié)鋼筋籠中預(yù)埋筋所連主筋都用吊筋連接，并將吊筋用紅油漆標(biāo)記，吊裝時(shí)將其對(duì)準(zhǔn)基坑內(nèi)側(cè)。

為保證在壓頂梁施工中能夠迅速找到預(yù)埋筋并便于將其清理扳直，需在預(yù)埋過(guò)程中對(duì)預(yù)埋筋做相應(yīng)處理。可在預(yù)埋筋位置焊接定位筋，綁扎水泥砂漿墊塊；并將預(yù)埋筋用PVC管套連接，管口用海綿密封，以避免混凝土灌入PVC管。

3 樁頂標(biāo)高控制重點(diǎn)

鉆孔灌注樁施工過(guò)程中為控制樁頂標(biāo)高，需注意以下事項(xiàng)：控制鋼筋籠吊筋長(zhǎng)度，吊筋需經(jīng)過(guò)計(jì)算下料。減少鋼護(hù)筒擾動(dòng)，需在鋼護(hù)筒埋設(shè)后周邊回填土并夯實(shí)；為避免鋼護(hù)筒沉降，在鋼筋籠吊裝時(shí)在護(hù)筒周邊墊設(shè)枕木，將鋼筋籠吊筋固定于枕木上。為避免因吊筋支撐形變產(chǎn)生位移，造成鋼筋籠下沉，樁頂標(biāo)高下降，需采用剛度較大的槽鋼與鋼筋復(fù)合作為吊筋支撐。槽鋼作外部構(gòu)件，內(nèi)側(cè)用HRB400 Φ25以上鋼筋填充焊接。避免鋼筋籠上浮，需在澆筑初期降低澆筑速度，保持導(dǎo)管較大埋深；混凝土面超過(guò)鋼筋籠底面3 m后，將導(dǎo)管往上提升，確保導(dǎo)管位于鋼筋籠底面以上后加快澆筑速度。

鉆孔灌注樁施工控制鋼筋籠方向的注意事項(xiàng)：吊筋連接于預(yù)埋筋所連主筋上，并將此吊筋刷紅油漆。預(yù)埋筋位置增設(shè)定位筋，并用水泥墊塊綁扎，避免定位筋埋入土中。分節(jié)吊裝時(shí)，每節(jié)鋼筋籠中預(yù)埋筋所連主筋都用吊筋連接，并將吊筋用紅油漆標(biāo)記，吊裝時(shí)將其對(duì)準(zhǔn)基坑內(nèi)側(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁作為隱蔽工程，其標(biāo)高控制對(duì)于下一道工序施工有重要意義，而且預(yù)埋筋的存在對(duì)標(biāo)高控制提出了更高的要求。為保證鉆孔灌注樁標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求，在施工過(guò)程中需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，掌握正確的工作方法，重視鉆孔灌注樁標(biāo)高控制，那必定能夠防患于未然，杜絕鋼筋籠標(biāo)高偏差過(guò)大的現(xiàn)象，進(jìn)而達(dá)到控制鉆孔灌注樁標(biāo)高的目的。

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Application research of bored pile top elevation control methods

Duan Wang Zuo Min Zhang Tianbing Wang Zhiwei

(China Construction 5th Bureau 3rd Construction Co., Ltd, Changsha 410600, China)

Combining with Xianglong road station engineering example of Changsha rail transit line No.5, the paper analyzes factors leading to bored pile top elevation deviation. Starting from five aspects of steel cage lifting length, steel silo subsidence, steel reinforcement hoisting bearing, steel cage floating and sub-segment hoisting, it describes pile top elevation control measures, so as to make the bored pile elevation meet design demands.

bored pile, pile-top elevation, steel cage, steel silo

1009-6825(2017)08-0077-03

2017-01-06

段 旺(1986- )，男，工程師； 左 敏(1989- )，男，助理工程師； 張?zhí)毂?1989- )，男，工程師； 王志偉(1993- )，男，助理工程師

TU473.14

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