摘要:鉆孔灌注樁因其單樁承載能力高,施工工藝相對成熟,對其周圍土體影響小等優點,在大型橋梁和高速公路等建筑中得到了廣泛的應用。依托梧田街道城中村改造安置房一期工程,在對鉆孔灌注樁施工中重點難點進行分析的基礎上,闡述了大直徑鉆孔灌注樁施工流程,并對在施工準備階段、鉆孔成孔階段、鋼護筒及鋼筋籠制作階段的施工工藝及關鍵技術進行了詳細分析。
關鍵詞:鉆孔灌注樁;施工工藝;混凝土
1" "工程概況
梧田街道城中村改造安置房一期工程位于塘河沿線東側,建設地塊由C-30b、D-25、D-26a、D-30、D-32a等五個地塊構成。本項目總用地面積105665m2,可建設用地面積為105665m2,建筑占地面積為29890m2,由商業服務網點配電房、地下車庫、消防生活水池、水泵房、人防地下室組成。綠化率為30.07%,容積率為3.10,總設計戶數為2786戶。
因受施工條件影響,本工程目前D32地塊4棟樓和D30地塊7樓樓樁基圖已出,抗壓樁共916根樁(包含10根工程試樁),先完成樓座抗壓樁施工,后續完成剩余部分抗拔樁、圍護樁等施工。
2" "樁基施工工序
根據實際工況和溫州地區土體特點,制定鉆孔灌注樁施工工藝。鉆孔埋設樁施工采用直接循環旋轉鉆鉆孔和護泥,采用水下商品混凝土施工,鋼筋籠就地制作[1-4]。施工開始前,根據現場實際情況,對場地進行平整。建設施工便道,保證鉆機和其他車輛的順利通行,并準備好發電機和其他相關應急準備。為滿足施工要求,將施工所需的水和電被引入緊鄰的施工現場。采取分區進行的方式施工。
2.1" nbsp;確定樁位
根據控制點,利用儀器設備進行樁位定位放樣;施工前,測量施工現場標高,并計算平均值,以此作為硬地坪標高[5-7]。從各軸線引出樁位線,允許偏差為1cm;在樁位中心點處做好標志,以標志為圓心、樁半徑為半徑畫控制圓;確保樁位線及標志清晰可見。
2.2" "埋設護筒
護筒埋設應準確、穩定,護筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm,其內徑應大于鉆頭直徑100mm,上部宜開設1~2個溢漿孔。在黏性土中埋設深度不宜小于1.0m,砂土中埋設深度不宜小于1.5m。護筒下端外側應采用黏土填實,高度應滿足孔內泥漿面高度的要求。受水位漲落影響或水下施工的鉆孔灌注樁,護筒應加高加深,必要時應打入不透水層。
2.3" "對鉆機及鉆孔要求
鉆機底座必須用水平尺校核,使其達到平整、穩固,以確保鉆進中不發生傾斜和移動。轉盤中心與樁位中心的允許偏差應小于20mm,轉盤在四個方向上的水平度誤差小于1/300。
依托實際項目采用泥漿護壁正循環成孔工藝,泥漿采用原土造漿。開孔時應遵循小水量、輕壓力、慢轉速,以防擴徑過大。護筒腳附近要慢速鉆進,以使護筒腳有一定的粘泥皮。在鉆進過程中,最大鉆進速度不得大于1m/min。
在鉆進淤泥質黏土層時,要適當控制壓力(黏土層壓力為5~25kPa,砂土層壓力為5~15kPa)和轉速(黏土層轉速為40~70r/min,砂土層轉速為40r/min,最小泵送量不小于50m3/h),以防擴徑過大。盡量要少提動鉆具,換鉆桿時應輕提,以防坍孔。
2.4" "第一次清孔作業
達到設計水平后,及時用換泥法進行一次除塵作業。在清洗孔時,首先將粉碎機從孔底10~20cm處抬起,通過轉盤旋轉打孔,連續循環泥漿,用以改善一次清洗的效果。粉碎機從孔底10~20cm處抬起,轉盤通過旋轉打孔,泥漿連續循環,以改善一次清洗的效果。一次作業的持續時間不宜固定,應根據底部沉渣厚度和酸洗率來判斷是否可以完成。漿液進漿的比重應小于1.15,厚度小于30cm可以終止。
2.5" "鋼筋籠施工
現場使用鋼筋必須保證質量,現場取樣試驗后可使用。每60t取樣試驗將相同批號的鋼筋做一批。一系列9段鋼筋,7長2端,長鋼筋50~55cm,短鋼筋25~30cm。鋼筋籠生產前,主鋼筋拉直脫銹,覆蓋長度要準確。截段長度一般為9m,主鋼筋的應交錯開50%。鋼筋籠允許誤差應在規定范圍內,如表1所示。
2.6" "導管安裝及二次清孔
鋼筋籠安裝完畢后,應盡快安放導管,進行第二次清孔。吊放導管時,應位置居中,軸線順直,穩步沉放,防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁。安放完畢后,應在導管上口安設漏斗和儲料斗,下口離孔底約30~50cm,用3PNL泵進行泥漿循環清孔,并進行泥漿指標的調整。二次清孔的泥漿比重應≤1.25,返漿比重應小于1.15,工程樁沉渣厚度應≤50mm。
3" "樁基施工關鍵技術要點
3.1" "樁位測放
樁位測放中若設備移動和施工人員操作不當,可能造成樁位出現偏差。一般情況下,偏差值越小,對施工越有利。本次控制樁位偏差在3~15mm之間。該建筑必須放置四個結構鋼,以便將中心與鋼材連接起來,從而確保路徑的精度。采用經緯儀等相關設備對樁位進行精確定位,確保樁基施工的順利進行。
3.2" "護筒擺放
樁基在地面擾動的情況下容易導致坍塌,因此應采用人工挖孔(護筒坑槽)的方式進行作業。在挖掘過程中,如遇到堅硬的巖石,可采用鉆機進行搗碎處理,回填以黏土,并對樁位重新測量定位。
本次護筒埋設深度在0.8~1.5m,高出地面15~20cm,挖掘深度誤差需控制在±0.1m以內。為了確保護筒產生支撐作用,在鋼護筒上選擇了更堅固的鋼和鋼板,以防止變形的發生。
鋼護管放置在正確的位置后,如果出現問題,則及時進行修理。在進一步的修理工作中,必須盡可能避免接觸。護筒在埋設時,應注意護筒中心應做十字標記線,并采用四周分層回填夯實。
3.3" "校核樁位及樁徑
隨著技術的不斷進步,而今建筑工人已經可以使用先進的儀器進行校驗,校驗儀器主要為全球定位系統和全站儀測量。研究表明,采用GPS測量時,在護筒壁上安置GPS,如果距離偏差指向護筒中心并且與筒徑相吻合,表明樁位是正確的。當用全站儀測量時,可利用全站儀的功能直接讀出偏差,并進行校核。
實際操作過程中,對樁徑的校核主要采用卷尺或鋼尺現場測量,測量樁徑和護筒內徑,對其進行對比,出現偏差及時調整。在護筒下放時,做好清孔工作,避免護筒傾斜、破損。
3.4" "澇渣與清孔
改建有關的電纜下水道的排水要求比普通的高得多,尤其對孔深有較高的要求。需要特別注意的是,在清洗后和每次灌入混凝土管之前,都須按照規定的程序進行,以確保施工質量。
灌注樁施工完成后需對樁孔進行清孔作業。清孔是將孔底部沉淀清干凈,如果沉淀過厚,水下灌注混凝土容易造成夾層、斷樁。清孔是鉆孔灌注樁的一個重要環節,清孔質量的好壞,將直接影響灌注樁的質量。
灌注樁在鉆進過程中,泥漿比重應控制在1.20~1.45左右。泥漿的主要作用是為了護壁、懸浮鉆渣、冷卻鉆頭等。當鉆孔達到設計規定深度時,需對孔內泥漿進行清孔,清孔后的泥漿比重應控制在1.05~1.10左右。其主要作用是為了去除孔底沉淀的鉆渣和泥漿,以保證灌注的鋼筋混凝土質量,確保樁的承載力滿足設計要求。
3.5" "混凝土澆筑
鋼筋籠固定好時,建造工程師必須對混凝土進行兩次厚度檢查。此外,如果在開始時沒有達到要求,則必須使用緩凝劑來完成施工。值得注意的是,在混凝土澆注過程中要連續進行,且必須精確地確定高度。
4" "結語
鉆孔灌注樁因其單樁承載能力高,施工工藝相對成熟,對其周圍土體影響小等優點,在大型橋梁和高速公路等建筑中得到了廣泛的應用。依托梧田街道城中村改造安置房一期工程,在對鉆孔灌注樁施工中重點難點進行分析的基礎上,闡述了大直徑鉆孔灌注樁施工流程,并對在施工準備階段、鉆孔成孔階段、鋼護筒及鋼筋籠制作階段的施工工藝及關鍵技術進行了詳細分析。
隨著國內基礎設備建設速度的不斷加快,大直徑樁施工技術的應用將會越來越廣泛,對其關鍵施工工藝的控制也會越來越嚴格,這對保證建筑物的施工質量至關重要,應尤其重視。建筑物的樁基是提高結構物穩定性、承載力的有力保障,在施工過程中要考慮各方面影響因素,做好各項準備工作,以保證質量,提高安全穩定性。
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