董方圓 左凱宇 鄒洪亮 趙元超 張杰
要點:施工場地、施工工藝、全孔化學泥漿護壁、旋挖機成孔、施工過程
本文以多年從事一線樁基施工為依據,總結并提煉全孔化學泥漿泥漿護壁+旋挖機成孔的質量控制經驗。
灌注樁施工前,滿足相關前置條件:1、施工場地前期準備完成(如需處理濕陷性等,需根據設計要求等合理安排施工工序流程);2、試樁組完成并檢測合格;3、方案經聯合批準(甲方、設計、監理、總承包單位、專業分包等有關方面;需專家論證的,組織有關方面專家論證通過后執行)。備注:試樁按照設計及試樁方案要求的組織施工;試樁完成后,達到檢測條件后,試樁組采用設計、甲方、監理、總承包單位等集體認可檢測方法,進行樁身完整性、承載力的檢測。
施工場地按照設計及方案要求處理完成為工程樁施工提供了前提條件;灌注樁試樁組的檢測合格為后續施工積累了寶貴的經驗。
經過多年西北地區濕陷性黃土地區的工程樁施工,在過程中不斷總結成功的施工經驗,為不斷提高灌注樁質量,發表淺見。全泥漿護壁旋挖灌注樁的工藝流程:場地平整→測量定位→泥漿制備→埋設護筒→鉆機就位→鉆孔(采用化學漿護壁措施)→一次清孔→鋼筋籠制作→鋼筋籠的起吊與安裝→安裝導管與漏斗→泥漿二次清孔→澆筑混凝土→拆拔護筒及鉆機移位→養護→承臺土方開挖及樁頭處理→灌注樁檢測。其中:測量定位的準確保證工程后續施工的前提;泥漿制備是否有足夠的黏度及稠度,對樁孔護壁效果好壞起決定性效果;鉆機成孔的鉆頭大小直接影響樁徑及充盈系數、鉆進速度影響成孔質量的好壞;二次清孔,影響沉渣厚度是否滿足規范及設計要求(根據設計及國家規范執行);導管安裝長度及混凝土埋深,直接影響混凝土澆筑質量。每一個環節都對質量有著重要影響,以上5點更是重中之重(極易犯錯,造成不良后果)。
根據項目樁基圖紙,確定樁的標高、坐標,為保證樁位精度:宜全部全站儀進行測放并在護筒放置完成在復核中心。由項目部測量工程師及質量工程師、測量監理工程師、專業分包測量工程師及現場班組長的聯合驗收通過,保證樁位準確;護筒埋設完成后,由項目部測量工程師、項目專業工程師、項目質量工程師、專業分包測量工程師及現場班組長的聯合復核通過,再樁孔施工。此為各道工序前提,必須保證。
現場化學泥漿制備經現場經驗總結:將清水注入泥漿池后,按照10方水加入化學泥漿粉25公斤配比拌制,用工程漏斗測定溶液的黏度到30秒左右即可滿足(一般情況下手感稍有粘度起線絲狀可)。現場根據實際情況,鉆機管理人員隨時抽查不滿足要求時及時添加化學泥漿粉(尤其化學泥漿回漿)。其黏度及稠度直接影響護壁效果。
旋挖機的成孔作業:鉆頭必須保證≧設計樁徑,以此保證樁徑及滿足設計充盈系數要求;成孔的速度大小,必須保證成孔時間(以試樁組總結經驗,將時間控制在合理范圍內,尤其開鉆地面到地下水位線、最后15米,必須控制鉆進速度(減小鉆頭來回穿插對孔壁的影響)),如成孔速度過快直接影響泥漿護壁效果導致塌孔及沉渣過厚。同時,成孔過程中必須保證化學泥漿滿孔,嚴禁泥漿下降過多或先直接干孔作業。樁孔施工質量嚴重依賴化學泥漿的護壁效果、鉆進快慢、泥漿是否滿孔,控制的好壞直接影響是否塌孔、沉渣厚度等。樁孔的施工質量,是樁質量控制核心的核心。
過程中的二次清孔:澆注混凝土前,應再次量測孔深以測量沉渣厚度,若沉渣厚度大于方案要求,則應進行二次清孔,方法同第一次清孔中的換漿清孔法。必須把控沉渣厚度,以保證樁身質量:保證樁長及樁頭質量等。
導管安裝及混凝土澆筑:導管采用滿足施工方案標準(并進保證壁厚、水密性等)。導管接頭采用螺旋絲扣連接,并設防松裝置(必須要安裝橡膠墊圈,以保證水密性,防止澆筑過程中泥漿進入導管內影響樁身質量)。導管位于鉆孔中央,在澆筑混凝土前,進行升降(來回幾次,保證導管未被卡),避免導管澆筑混凝土過程中拔不出來導致斷樁。導管安裝后,其底部距孔底有300-500mm的空間。漏斗采用鋼制漏斗(滿足初灌量,方案要求的)。
混凝土澆筑:混凝土進場必須進行核對并進行塌落度檢測等,保證混凝土質量;初灌必須保證漏斗滿后,將堵塞提起后進行連續澆筑;導管過程中嚴禁拔出混凝土面(避免斷樁),導管埋深保證4-6米。
以上為總結的全化學泥漿護壁+旋挖機灌注樁施工,施工工藝中質量需控制的重中之重。
同時,施工過程中如遇突發情況,及時采取應對措施,避免工程質量事故的發生。
一、樁孔突然大量塌孔,現場管理人員及班組長必須及時向上反映并采取措施。1、過程中樁孔塌孔(如地層因素、泥漿不到位等),停止鉆進并分析原因。結合現場實際情況,分析問題所在,及時糾正。等待合理時間,如不繼續塌孔,繼續鉆進(控制速度),孔成后并驗收通過,鋼筋籠及導管安裝時間必須銜接緊湊,澆筑前沉渣檢測合格馬上澆筑、不合格二次清孔,混凝土提前半小時到現場;等待合理時間繼續塌孔,將孔內泥漿抽完后,使用灰土或水泥土回填,等14天以后再鉆孔。2、鋼筋籠完成安裝或導管已安裝完成,但孔內沉渣極厚(二次清孔,無法清孔)。使用正或反循環設備進行清孔,以保證樁身質量。
二、混凝土澆筑過程中發生堵管或導管拔不出,導致斷樁。現場管理人員及班組長必須及時向上反映并采取措施。及時將鋼筋籠拔出,使用大于樁徑20公分鉆頭進行鉆進,鉆進至設計要求樁底標高,重新安裝鋼筋籠及混凝土澆筑。
三、施工的工序銜接,保證施工機械滿足現場施工需要(尤其避免樁孔等待鋼筋籠及導管安裝時間過久,造成沉渣過厚及可能塌孔)。
四、工人(機手、焊工、砼工)必須相應施工能力及相關經驗,其操作的好壞直接決定了施工質量的層次。項目管理人員必須加強監管,并在過程中不要其煩的對工人進行教育及交底。專業分包管理人員,必須有責任心(了解現場施工情況、相關技術參數、按照方案及交底安排作業)及管理能力(能夠服眾)。
過程中,原材料的供應及檢測、各道工序的管控、方案及設計的交底等,都是施工質量基礎。
根據多年的施工經驗總結:人的因素為首位的,樁基的質量依靠工人技術能力及熟練配合(能夠理解方案及交底、設計與規范質量控制標準)、管理人員的管控及協調(從項目管理人員、監理,到專業分包管理人員、現場班組長,尤其班組長是舉足輕重作用)。結合相應的質量管理制度(三檢制度、隱蔽驗收制度、原材料管理制度、巡檢制度等),肯定能達到設計意圖,滿足工程質量要求。
參考資料:
建筑地基基礎工程施工質量驗收標準GB50202-2018
鋼筋機械連接技術規程JGJ107-2016
鋼筋焊接及驗收規范JGJ18-2012
建筑基樁檢測技術規范JGJ106-2014
工程測量標準GB50026-2020
建筑樁基技術規范JGJ94-2008