陳建龍
(福建聯發建設工程有限公司, 福建 三明 365000)
例如在福建某一項目場地,準備建造一個商業用地,建筑面積占地約為200000m2,,其中地上建筑占地面積達36000m2,地上建筑有20層,高度高達84m,地下室兩層,建筑面積有10600m2,該工程大樓主要采用沖孔灌注樁技術,樁徑采用的是1400mm,單樁抗壓能力承載力特征值為14000KN,單樁樁身承載力設計值為 1960KN,樁端持力層為中風化巖層,,嵌巖深度為一點五倍的樁徑,有效樁長為20m-40m,樁身混凝土強度為C35,每根樁均采用的是水下灌注樁。
施工的準備工作包括場地平整,熟悉地質情況、測量放線、技術交底、沖孔錘徑、錘重選擇、泥漿池布置等。沖孔機是沖孔灌注樁施工的主要設備,可以根據不同的地質條件來選擇不同的沖孔機。施工現場的樁基施工員在施工前一定要對場地的地質勘查報告認真審閱、充分了解地質情況、設計圖紙對持力層、樁徑要求等,在沖孔之前,對樁孔的位置,孔口標高都要有計算,在樁機就位時,一定要確保沖孔機的基礎水平穩定。如若位置沒有水平,在施工時,容易產生樁傾斜,偏心和沖孔機傾斜等不良的影響。為了防止這些情況的發生,確保樁位穩定,施工前一定要定好中心位置和正確的安裝沖孔機。
(1)沖擊成孔
沖孔是沖孔灌注樁的一項重要的工序,施工過程中沖孔速度、泥漿比重對施工將產生莫大的影響,若速度過快、泥漿比重過小,就會發生孔壁向孔內塌陷甚至流砂、超徑等現象;護筒及泥漿比重在這時就起著很大的作用,除了能平衡孔內外的地下水壓力,防止孔內塌陷外還可以隔離地表水,固定樁孔位置和保護孔口地面等作用。在沖孔時,必須嚴格的按照規定的要求操作,才能確保成孔的質量。為此施工時應該注意地質情況,合理的選擇沖進技術參數,對好中線以及垂直度,并壓好護筒,遵守少松繩,勤松繩,勤撈渣的施工原則。
1)護筒安裝,護筒的埋置深度,一般情況下,在黏土中不小于 1000mm,砂土不小于 1500mm,護筒頂面應高出地面 300mm。護筒的中心位置應準確,偏差控制在 5㎝范圍內,以確保樁位準確性。護筒安裝后,先在護筒內投入黏土,用沖擊錘以小沖程反復沖擊造漿。沖程大小和泥漿稠度應按通過的土層地質情況掌握。沖擊一定時間后,將沖擊錘提出,換上掏渣筒,下入孔底掏取鉆渣。掏渣后及時向孔內添加泥漿或清水以維持水頭高度;
2)在沖孔時,開始時要以小沖程(低錘)沖擊,錘高 0.4-1.0m,防止成孔偏離中心發生傾斜及盡量減小樁孔超徑,直到孔深達到了在護筒以下3m左右,才能開始加快沖擊的速度,此時可將錘高提高到1.5-2m左右。在沖擊軟土層的時候,可以向孔中投放泥土和小片石,提高泥漿護壁的強度。在沖擊基巖時,加快沖擊速度,選擇大沖程,如若發現成孔偏移,應立即用碎石填充孔300-500mm,然后再重新沖孔。沖孔時如果遇到了孤石,應采用高低沖程輪流沖擊的方法,擊碎孤石或將其擠入孔壁。在造孔時一定要及時的將廢渣清理干凈,在逐步將沖程加大,避免卡錘。
3)沖孔檢查與測量,沖進過程中,經常檢查成孔情況,用測錘檢測孔深及經緯儀測鋼絲繩與樁機的傾斜度,以保證孔的垂直度,沖進中必須經常用檢孔器檢孔。還要注意沖渣撈取及判明沖進實際地質情況,并填入施工記錄表中,并與超前鉆提供的資料和地質剖面圖進行核對,發現不相符及時通知甲方、監理和設計人采取對策,保證沖孔正常順利進行;
在沖擊過程中,對泥漿比重要一直監控并隨時測量,泥漿比重的確定應根據土層的情況而定,并控制在 1.25-1.5這個范圍內,保持泥漿護壁穩定。泥漿可以形成孔內的護壁,如果泥漿水不能滿足要求,可以再考慮用粘性土或者膨潤土進行造漿塑孔。同時必須注意補充水量(泥漿),確保護筒內泥漿面的高度應高出地下水位1.5m以上,防止孔壁坍塌。如發現有漏水現象,護筒內水位緩慢下降,應首先集中力量加漿補水,不得使水位急劇下降,然后再針對漏水原因進行如下處理:
①屬于護筒漏水時,應用黏土在護筒周圍填土加固。漏水嚴重時應返工重埋護筒;
②如在沖孔時發生孔內水位驟降,很可能是遇到溶洞,必須進行處理。
4)施工作業分班連續進行,施工過程一氣呵成,不得中途停頓,如發生故障及時通知區間主管工程師,采取措施解決;若停止沖進時,必須將錘頭提起;
5)施工時必須詳細填寫沖孔施工記錄,在沖孔時,每沖進4至5m都應該做一次詳細的記錄并且進行驗孔。在進入基巖后,每沖進10-30cm處就要進行記錄清孔取樣,交接班時要向下一班交待沖進情況及注意事項。值得注意的是,在沖孔時,附近的土層會因為受到了沖擊震動而影響到鄰孔的穩定性,因此沖孔的順序要在沖孔之前就安排好,既要保證新沖的孔不會影響到上一個孔的質量同時也要讓沖孔的距離過近或者過遠產生影響。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故采取較適應的樁距跳樁施工對防止坍孔和縮徑是一項穩妥的技術措施。
(2)清孔
沖好的孔要及時的清孔,一般采用泥漿循環清孔,清孔步驟分為兩步,第一步在沖孔的深度、持力層達到了設計是要求并經過檢查合格以后,應立即進行清孔處理防止因為時間間隔過長從而導致泥漿沉淀造成孔洞塌陷。向孔中投放碎黏土,再用低沖程反復攪拌沖擊,使孔底的沉渣懸浮上來,便于清理。當孔壁容易塌陷時,對摩擦樁要求在灌注水下混凝土之前沉渣厚度<300mm,不易塌陷時則<200mm。對樁混凝土澆筑之前,沉渣厚度<50mm。第二步是對成孔進行二次的清理,在向孔中放入鋼筋籠之后,在清孔的過程當中要不斷地循環更換泥漿直到向孔中沉渣符合要求。在二次清孔后,泥漿的密度應該控制在1.25以下,粘度在20pa·s左右,在混凝土灌注之前,孔底500mm的泥漿比重要小于1.2,含砂率小于68%,粘度小于28pa·s。
(3)灌注水下混凝土
二次清孔后,檢測孔深、沉渣厚度、泥漿比重等全部符合要求后,方可澆筑混凝土。清孔和澆筑的時間間隔應不超4h,避免孔壁發生塌陷。在灌注時,動作要連續不要中斷,反復上下提管插管,防止斷樁現象的發生,灌注時初灌量應保證將導管底一次性埋入混凝土中1.5m以上。拔管時,要準確測量和計算導管埋深后,導管埋深不得大于6m也不得小于2m,方可拔管。在最后一次拔管時,要緩慢提拔導管,同時小幅度往復插動以避免孔內上部泥漿壓入樁中。灌注過程中應嚴格注意灌注深度,導管埋置深度,提升導管時間,超灌量80cm左右。
綜上所述,同樣的施工時對沖孔灌注樁技術的使用要求也比較嚴格,如果不嚴格的按照施工要求來運行,就會影響到成樁的質量。而且如若不注意在沖孔灌注樁過程中的細節問題,則會對沖孔灌注樁留下巨大的質量隱患。因此,施工的每一步每一個細節都決定結果的成敗,一定要遵守要求,保證施工工程的質量。