張健
(山西五建集團有限公司,山西 太原 030000)
現代建筑工程領域發展速度非常快,很多先進施工技術不斷應用到實際中,對建筑工程施工水平提升以及使用壽命延長有重要意義。鉆孔灌注樁作為現代建筑工程技術逐步應用到實際中,其結構承載力較強,適應性非常好,能在不同工況下施工,對建筑領域的發展存在直接影響。但是鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程,多方面因素影響施工效果,特別是復雜地質條件的干擾,對鉆孔灌注樁的施工效果造成不利影響。因此,施工單位重視鉆孔灌注樁施工管理,形成完善的管理體系,保證鉆孔灌注樁施工技術符合要求,對建筑工程事業的發展產生積極作用。
建筑地基工程由于地質條件特殊,施工時如果地基含水量過高,基礎結構穩定性就會下降。在這種條件下采用鉆孔灌注樁施工技術,在一定的程度上解決施工難問題。加上鉆孔灌注樁技術主要是通過打孔灌注混凝土漿液的方式提高工程的穩定性,能夠適用于各種不同地質的類型,對推進項目開展產生的作用很大。
建筑基礎結構承載能力非常大,對于鉆孔灌注樁的強度要求很高,常規的施工方式在于施工時雖然成樁效率得到保證。但是由于成樁的深度不夠,也會給基礎工程穩定性造成嚴重影響。在這種條件下運用鉆孔灌注樁施工技術采用鉆孔的方式,把混凝土漿液灌注到指定位置,樁身的結構就會與土體結成一個整體,樁身的整體強度自然而然就得到提升。
鉆孔灌注樁施工中設備自重比較大,對于土層結構硬度較高的情況下,動力部件和其他循環鉆機相對來說荷載能力、扭矩比較大,所以鉆孔作業更加順暢,成孔難度低、速度快,且成孔質量好。鉆孔灌注樁技術和循環鉆機對比,施工效率更高,縮短項目建設工期,具備較高的經濟效益[1]。
鉆孔灌注樁的施工以旋挖鉆機為主要設備,該設備操作方便、污染小、質量穩定,且具備安全、可靠的優勢,對于鉆孔灌注樁施工效果的提升存在直接的影響。和以往其他鉆機對比分析,旋挖鉆機具備高精度、高效率的特點。旋挖鉆機在現場鉆進作業的階段,對于粘性土、砂等地質條件施工能夠有較強的適應性,尤其在礫石層、卵石層、強風化巖層等結構施工時,根據不同地質條選擇合適鉆進方式,實現鉆進效果的提升。目前建筑工程應用鉆孔灌注樁施工時,工程人員對現場進行測量放線極為重要,保證放線的精度達到標準,以確保鉆孔灌注樁施工效果合格[2]。
鉆孔灌注樁施工時,護筒是重要的結構部件,對保證成孔效果存在直接的影響。在現場進行護筒埋設的環節,先進行樁位測量放線,數據精度合格,再進行護筒埋設。護筒使用鋼板卷制形成,鋼板厚度為10mm 左右,保證護筒結構強度達到要求,防止投入使用環節造成結構損壞。一般來說,鋼護筒長度2m(水中墩單獨設計)。但是由于成樁強調高,那么在這個情況下選擇厚6~8mm 鋼板制作。而后在鋼護筒埋置時,管理人員把握好鋼護筒平面位置與垂直度,鋼護筒周圍和護筒底腳應緊密,不透水。護筒埋設施工如圖1 所示。

圖1 護筒埋設施工
鉆孔灌注樁技術運用過程,漿液配置作為工程項目開展的主要條件。施工管理人員進行專業配置工作管理環節根據漿液的稠度調整漿液配比,讓漿液性能滿足實際需求,鉆孔過程中泥漿性能指標要求如表1所示。另外漿液制作過程,管理人員要求技術人員把漿液均勻攪拌,讓漿液的各方面迅速達到工程的施工需要。值得注意的是漿液在運用時如果沒有第一時間完成,則需要棄用,避免漿液性能不足,引起鉆孔灌注中沉孔質量問題,給項目工程開展產生影響[3]。

表1 鉆孔過程中泥漿性能指標要求
鉆孔灌注樁成孔的環節,由技術人員對各環節進行監控,以確保成孔效果達到工程的標準。具體做好下述7 點工作。
(1)正式施工前由工作人員進行現場清理,場地達到平整、壓實的效果。
(2)對樁位位置精度進行檢測,執行設計方案復核,確保樁位的坐標精度達到要求,誤差不超過10mm。
(3)現場應用的護筒一般以鋼質材料制作,施工環節變形問題較為常見,所以采取措施加固處理。護筒埋設深度為100~150cm,且誤差在5cm 以下,防止后續鉆孔作業造成不利的影響。
(4)鉆機設備安裝工作完成后,管理人員要求技術人員對現場鉆機的穩定性進行檢查。查看是否出現鉆機安裝強度不足或是存在偏移的情況。一般來說,鉆桿要處于一個垂直的狀態,此時工作人員則可采用經緯儀檢查垂直狀態是否滿足實際需要,一般來說垂直狀態的誤差要控制在±5cm 之下才能夠達到標準要求。另外考慮到鉆孔設備在鉆進施工時產生的振動,會出現機械設備位移情況。對于這種現象,管理人員則要求技術人員在鉆機底座的位置設置沉木,讓鉆機設備與地基結構穩定。
(5)建筑工程施工時,鉆孔由于受到特殊條件影響,孔洞有時也容易出現坍塌問題。所以施工時采用泥漿孔壁進行防護,減少這種問題產生[4]。
(6)一般來說,鉆孔機械設備運行時,鉆桿距離基層位置50cm 左右時,工作人員馬上開啟泥漿泵,而后緩慢操作設備成孔。
(7)建筑基礎工程施工過程中,當灌注樁孔洞成型以后,作業人員要讓機械設備鉆頭空轉1min 左右,利用鉆頭旋轉動力把孔洞內的雜物利用漿液帶出來。
清孔工作主要目的是把鉆孔成型之后的孔洞殘渣雜物清理干凈,方便后續混凝土工程的開展。一般情況下清孔時采用高壓水槍對孔洞進行清洗,高壓水槍的強度一定要大,及時的把存在的雜物全部清理干凈。在該環節管理人員按照二次清孔的方式對其進行處理,一般而言,在第一次清孔時要將所有的大體量的雜物清除干凈,然后再進行第二次的清孔工作。二次清孔工作開展時要把泥漿的稠度設定在規定的范圍之內,配合高壓水槍進行沖洗。
建筑工程施工過程中,鉆孔工序完畢后,管理人員安排指定人員做好現場清理工作,然后采用高壓清洗設備把孔洞的雜物清理干凈。同時由技術管理人員核對施工參數。鋼筋籠安裝過程工作人員要調整鋼筋籠的安裝位置,讓鋼筋籠的精度達到設計方案標準。一般而言,鋼筋籠安裝完成之后,技術人員利用高壓清洗設備進行二次孔洞處理,把殘渣全部清理干凈。按照目前技術要求,在清孔3~5min 后,由監理工程師復核檢測,沉渣厚度在100mm 內即為合格。如果不能達到上述標準,再次進行清孔處理。工作人員按照設計方案進行鋼保持架制作,對各結構尺寸進行檢測,精度和強度達標后再投入工程中應用。鋼保持架焊接時,其直徑為6~8cm,且各焊接部位連接效果達到要求,整體性能合格。對于焊接后檢測不達標的部位,及時修復處理,防止焊接缺陷影響鋼保持架的性能。鋼保支架運輸的環節有完善的固定設施,確保運輸階段沒有變形、損壞等問題。鋼保支架運輸到現場,經過檢測達到使用要求,即可采用吊裝的方式將其放置到規定施工位置。鋼保持架安裝環節保持動作輕柔,以免強力操作造成結構損壞嚴重[5]。
成孔工序完成后即可進行混凝土澆筑施工,混凝土澆筑施工前,由管理人員進入現場檢查,混凝土材料按照混凝土配比設計方案將材料均勻攪拌。材料攪拌完成由運輸車輛將其運輸到施工現場采用連續澆灌的方式進行澆筑,澆筑期間混凝土與鋼筋骨架要控制在1m 左右的位置,避免混凝土沖擊導致鋼筋籠出現變形等情況[6]。考慮到混凝土澆筑工程體量大,在施工環節為了保證沉樁結構穩定性,安排施工人員采用振搗設備進行振搗施工期間管理人員需要要求工作人員按照工藝規范進行,避免振搗設備與鋼筋籠出現碰撞引起質量問題。
原因:護筒埋設深度不符合要求、孔口出現坍塌或者水浸泡情況嚴重、鉆機和護筒直接接觸導致塌孔。如果在現場清孔作業環節不能執行設計方案,或者鉆機鉆進速度比較快,沒有及時進行泥漿補充,在這種情況下就會導致塌孔[7]。
預防和處理:開展鉆進的環節將鉆機運行速度設定在合理的范圍之內,并及時進行清渣處理,保證各環節速度合格;重視泥漿配比的檢測,各項指標達到要求,護壁效果合格;鋼筋籠吊放的環節做好防護工作,避免和孔壁接觸而造成塌孔的現象。
原因:鉆孔灌注樁施工時受到鉆機安裝不穩定影響,鉆孔作業就會出現傾斜問題,同時鉆孔作業階段由于地質條件硬度很高,鉆機在鉆孔時容易產生鉆桿變形彎曲導致孔洞偏斜情況[8]。
預防和處理:對于上述引起的鉆孔偏斜問題,工作人員在現場管理時結合實際情況,做好鉆機安裝位置固定工作的處理,確保地基承載強度滿足鉆機結構的下沉需求。另外,鉆進工序開展時,倘若遇到硬度強的巖石,則采用鉆破。利用破碎機把巖石打碎后再進行后續的鉆孔作業。考慮到孔洞偏斜問題帶來的不利影響,根據實際情況減少鉆進的速度,采用多次循環的方法來避免鉆桿彎曲的情況。
原因:水下混凝土灌注施工環節因為導管提升速度過快而引發斷樁;混凝土材料制作環節沒有采取合理管控措施,出現離析或者坍落度較小、流動性不足、灌注作業沒有達到連續性的標準引發斷樁[9]。
預防和處理:施工開始前做好水下混凝土灌注檢查工作,處于監督管控范圍之內,并且有完善的應急處理措施;水下混凝土灌注工作開始后應及時進行現場的灌注作業,并落實標高、導管埋設深度的檢測;導管提升準確可靠,嚴格執行規范的流程。
原因:混凝土配比方案設計不當、含砂率不合格或者粗細骨料選擇不達標,最終導致混凝土的坍落度不合格,出現摩擦力過大的情況而引發鋼筋籠上浮;鋼筋籠初始安裝位置比較高,混凝土流動性較差、內部埋設深度過大而出現鋼筋籠上浮。
預防和處理:混凝土坍落度在合理的范圍之內,適當的增大灌注速度,避免出現上浮的情況;鋼筋籠初始定位具備精確性,安裝牢固;鋼筋籠制作環節各項指標合格,整體具備穩定性;吊裝鋼筋籠環節如果發生變形問題,及時糾正。
建筑工程施工階段基礎工程作為項目開展先決條件基礎工程施工效果好壞,和項目的建設進度與建設質量所形成的影響非常大。鉆孔灌注樁作為項目工程開展的重要施工方法,無論是從沉孔或者是混凝土灌注方面,嚴格的按照工藝規范要求作業,才能夠推進各項工序的正常開展。作為管理人員要領悟到鉆孔灌注樁施工管理的重要思想,進行全過程跟蹤管理控制,鉆孔灌注樁施工時存在問題立刻解決,才能保證工程項目順利完成任務。