摘要:介紹鉆孔灌注樁的施工工藝。鉆孔時(shí),鉆桿中心樁位偏差在20mm以?xún)?nèi),垂直度偏差不大于1%,鉆孔過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制護(hù)筒內(nèi)外水位差,必須使孔內(nèi)水位高于地下水位,以防坍孔。起桿與下鋼筋籠的間隔時(shí)間不能太長(zhǎng)。水下灌注混凝土的坍落度宜為18~22cm,并保持一定的流動(dòng)率,坍落度降至15cm的時(shí)間不大于1h,擴(kuò)散度宜為34~38cm,混凝土初凝時(shí)間應(yīng)滿(mǎn)足整個(gè)灌注過(guò)程。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;施工技術(shù);施工質(zhì)量;質(zhì)量控制;江西
1 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)概況
1.1 工程及地質(zhì)概況
江西某出版產(chǎn)業(yè)基地工程(6棟住宅及地下車(chē)庫(kù)),基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,總樁數(shù)為558根,規(guī)格為650~1000mm。
本工程場(chǎng)地屬贛江河漫灘地貌,場(chǎng)地內(nèi)地層自上而下依次為:
?。?)素填土。黃色,主要由中粗砂及少量粘性土組成,呈松散狀態(tài),稍濕—飽和,高壓縮性,層厚4.0~6.7m。
?。?)淤泥?;疑?、呈流塑狀態(tài),飽和,具臭淤味,高壓縮性,頂板標(biāo)高12.83~16.32m,層厚0.7~4.2m。
?。?)細(xì)砂?;疑?、灰黃色,呈稍密狀態(tài),飽和,上部含粘性土,頂板標(biāo)高10.27~14.43m,層厚0.5~3.9m。
?。?)中砂。灰黃色、黃色,呈稍密狀態(tài),局部中密,飽和,頂板標(biāo)高8.99~12.33m,層厚1.0~5.2m。
(5)粗砂?;尹S色、黃色,呈稍密~中密狀態(tài),飽和,含少量1~2cm礫石,局部夾薄層圓礫,該層局部地段夾薄層狀的粉質(zhì)粘土透鏡體。粗砂頂板標(biāo)高5.33~9.99m,層厚2.9~9.0m。
?。?)粉質(zhì)粘土夾層?;疑?、灰黃色,呈軟塑—可塑狀態(tài),分布在東北角,頂板標(biāo)高3.24~7.30m,層厚0.0~2.2m。
?。?)砂。黃色,呈稍密—中密狀態(tài),飽和,顆粒成分主要以石英為主,顆粒級(jí)配一般,含有少量1~2cm礫石,局部夾薄層圓礫,頂板標(biāo)高-0.53~2.52m,層厚0.9~2.8m。
?。?)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。紫紅色,巖芯呈短柱狀、碎塊狀,巖性較軟,錘擊聲啞,易擊碎,巖體完整程度為極破碎,巖體的基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí),頂板標(biāo)高-1.97~-0.72m,層厚0.7~1.4m。
?。?)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。紫紅色,巖芯呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀,巖芯長(zhǎng)度一般為15~30cm,最長(zhǎng)為40~65cm,巖芯完整,巖質(zhì)較硬,錘擊聲脆,不易擊碎,巖石的堅(jiān)硬程度為軟巖,巖體完整程度為較完整,巖體的基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí),頂板標(biāo)高-3.13~-0.18m。
1.2 工程水文地質(zhì)概況
場(chǎng)地內(nèi)地下水初見(jiàn)水位埋深2.0~3.3m,標(biāo)高17.56~16.71m,經(jīng)過(guò)10h測(cè)得穩(wěn)定水位埋深5.4~6.0m,標(biāo)高13.94~13.66m,水量豐富,屬地下潛水,主要受贛江側(cè)向補(bǔ)給、大氣降水及地表水體的下滲補(bǔ)給,水位隨季節(jié)性而變化,和贛江水的水力聯(lián)系密切。該場(chǎng)地內(nèi)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無(wú)腐蝕性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。
2 施工過(guò)程
灌注樁的成孔采用工程地質(zhì)鉆機(jī),分段鉆進(jìn)成孔。鉆頭可選用合金肋骨式鉆頭,合金鉆頭或鋼粒鉆頭。
2.1 鉆機(jī)就位
鉆機(jī)在工作平臺(tái)上搭就后,移動(dòng)鉆機(jī)使轉(zhuǎn)盤(pán)中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心,調(diào)平、穩(wěn)固鉆桿垂直度偏小于1%,其主動(dòng)軸中心線(xiàn)與鉆位中心偏差不得大于10mm,鉆架天車(chē)前沿中心、轉(zhuǎn)盤(pán)中心、鉆中心必須做到三點(diǎn)一線(xiàn),方可開(kāi)始鉆孔。
2.2 鉆進(jìn)成孔
鉆進(jìn)采用以泵吸循環(huán)為主,正循環(huán)為輔的方法。用水冷卻鉆頭和除渣,同時(shí)在鉆進(jìn)過(guò)程中水和泥土攪拌混合在一起變成泥漿狀,起到護(hù)孔壁的作用。鉆進(jìn)時(shí)杜絕由于操作原因使鉆頭撞擊護(hù)筒造成偏位。鉆進(jìn)進(jìn)程中嚴(yán)格控制鉆速,首先慢進(jìn),采用正循環(huán)鉆過(guò)護(hù)筒,在填土層及覆蓋層時(shí),宜用正、反循環(huán),中檔轉(zhuǎn)速,大泵量,高性能泥漿、中鉆壓,當(dāng)進(jìn)入粉砂層時(shí),宜用低檔慢速鉆進(jìn),減少鉆進(jìn)對(duì)粉砂土的攪動(dòng)。在粉砂土中鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)控制進(jìn)尺速度,發(fā)生孔內(nèi)坍塌時(shí),應(yīng)劃明坍塌位置,回填粘土到坍孔處1~2m,如坍孔嚴(yán)重應(yīng)全部回填,待回填物沉積密實(shí)后再鉆進(jìn)。鉆到設(shè)計(jì)深度后,利用鉆桿進(jìn)行清孔,至溢出較清的水為止。
2.3 鋼筋籠制作及安裝
鋼筋籠按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求施工,加勁箍設(shè)在主筋外側(cè),主筋不設(shè)彎鉤,用圓形可轉(zhuǎn)動(dòng)的砂漿塊作保護(hù)層。當(dāng)施工空間較小時(shí),可以把鋼筋籠分段制作,在沉放時(shí)再進(jìn)行焊接。埋設(shè)鋼筋籠時(shí),要對(duì)準(zhǔn)孔位吊直扶穩(wěn),緩緩下沉,避免碰撞孔壁,若發(fā)生鋼筋籠沉不下去時(shí),必須將鋼筋籠吊出孔位,進(jìn)行掃孔,嚴(yán)禁用樁機(jī)吊起鋼筋籠重落或人力扭動(dòng)等方法將鋼筋籠強(qiáng)制下沉,鋼筋籠下到設(shè)計(jì)位置后,利用鐵軌穿插將鋼筋籠準(zhǔn)確固定在樁位中心處,避免鋼筋籠在灌注混凝土?xí)r產(chǎn)生上浮現(xiàn)象。
2.4 水下混凝土灌注
采用導(dǎo)管法,灌注導(dǎo)管選用273mm游輪式連接導(dǎo)管,加密封圈,保證不漏水,其底端距孔底0.4~0.6m,導(dǎo)管固定于井架上居中,裝上座斗,安好隔水塞,初灌混凝土量應(yīng)確保首次埋管不少于1.0m,直至導(dǎo)管外側(cè)混凝土面標(biāo)高超出設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm以上。
3 質(zhì)量控制
3.1 成孔質(zhì)量控制
鉆機(jī)鉆桿中心樁位偏差在20mm以?xún)?nèi),鉆桿垂直度偏差不大于1%,施工中應(yīng)保持鉆機(jī)的穩(wěn)定和牢固。泥漿護(hù)壁采用反循環(huán)(成孔泥漿指標(biāo)相對(duì)密度1.05~1.25,粘度18~25s,含砂率小于4%)。
3.2 樁身質(zhì)量控制
?。?)鋼筋籠規(guī)格須符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,需分段制作時(shí),分段長(zhǎng)度不大于2倍鉆機(jī)支架高度,分段接頭縱筋錯(cuò)開(kāi),接頭位置不小于500mm,同一斷面內(nèi)不超過(guò)50%,主筋接頭焊接環(huán)向并列,焊縫長(zhǎng)度不少于10D(單面焊)或5D(雙面焊),螺旋箍和加勁箍與主筋點(diǎn)焊。
(2)由于水下灌注混凝土的特殊性,其對(duì)混凝土的性質(zhì)及拌制質(zhì)量有一些特定要求:混凝土坍落度宜為18~22cm,并有一定的流動(dòng)保持率,坍落度降至15cm的時(shí)間不宜大于1h,擴(kuò)散度宜為34~38cm;混凝土初凝時(shí)間應(yīng)滿(mǎn)足整個(gè)灌注過(guò)程(從攪拌第一斗混凝土開(kāi)始至灌注完最后一斗混凝土并拔出導(dǎo)管為止)一般為3~4h。
4 注意事項(xiàng)
?。?)鉆進(jìn)過(guò)程中要加強(qiáng)檢查,發(fā)現(xiàn)偏斜及時(shí)糾正,方法是將鉆桿提升至開(kāi)始偏斜處慢進(jìn)掃孔削正。
?。?)隨時(shí)注意鉆機(jī)操作有無(wú)異常情況,如發(fā)現(xiàn)搖晃,跳動(dòng)或鉆進(jìn)困難,可能遇到硬層或一邊軟一邊硬土層碰撞搖動(dòng)所致,此時(shí)要放慢速度,待穿過(guò)硬層或不均勻土層后方可鉆進(jìn)。
?。?)鉆孔過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制護(hù)筒內(nèi)外水位差,必須使孔內(nèi)水位高于地下水位,以防坍孔。
(4)起桿與下鋼筋籠的間隔時(shí)間不能太長(zhǎng),否則將因孔中泥渣的沉淀而導(dǎo)致孔底沉渣很厚,以至于鋼筋籠無(wú)法下到設(shè)計(jì)位置,為下道工序的施工帶來(lái)困難。
5 結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)分析鉆孔灌注樁施工工藝,深刻理解地勘報(bào)告,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提高了樁基的施工質(zhì)量。在本工程中樁基完成后,對(duì)樁的最大、最小應(yīng)變及承載檢測(cè)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,取得了良好的效果。
泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁是一項(xiàng)繁雜的系統(tǒng)工程,為進(jìn)一步提高樁的施工質(zhì)量,仍有不少問(wèn)題需要不斷在實(shí)踐過(guò)程中積累摸索。
關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;施工技術(shù);施工質(zhì)量;質(zhì)量控制;江西
1 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)概況
1.1 工程及地質(zhì)概況
江西某出版產(chǎn)業(yè)基地工程(6棟住宅及地下車(chē)庫(kù)),基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,總樁數(shù)為558根,規(guī)格為650~1000mm。
本工程場(chǎng)地屬贛江河漫灘地貌,場(chǎng)地內(nèi)地層自上而下依次為:
?。?)素填土。黃色,主要由中粗砂及少量粘性土組成,呈松散狀態(tài),稍濕—飽和,高壓縮性,層厚4.0~6.7m。
?。?)淤泥?;疑?、呈流塑狀態(tài),飽和,具臭淤味,高壓縮性,頂板標(biāo)高12.83~16.32m,層厚0.7~4.2m。
?。?)細(xì)砂?;疑?、灰黃色,呈稍密狀態(tài),飽和,上部含粘性土,頂板標(biāo)高10.27~14.43m,層厚0.5~3.9m。
?。?)中砂。灰黃色、黃色,呈稍密狀態(tài),局部中密,飽和,頂板標(biāo)高8.99~12.33m,層厚1.0~5.2m。
(5)粗砂?;尹S色、黃色,呈稍密~中密狀態(tài),飽和,含少量1~2cm礫石,局部夾薄層圓礫,該層局部地段夾薄層狀的粉質(zhì)粘土透鏡體。粗砂頂板標(biāo)高5.33~9.99m,層厚2.9~9.0m。
?。?)粉質(zhì)粘土夾層?;疑?、灰黃色,呈軟塑—可塑狀態(tài),分布在東北角,頂板標(biāo)高3.24~7.30m,層厚0.0~2.2m。
?。?)砂。黃色,呈稍密—中密狀態(tài),飽和,顆粒成分主要以石英為主,顆粒級(jí)配一般,含有少量1~2cm礫石,局部夾薄層圓礫,頂板標(biāo)高-0.53~2.52m,層厚0.9~2.8m。
?。?)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。紫紅色,巖芯呈短柱狀、碎塊狀,巖性較軟,錘擊聲啞,易擊碎,巖體完整程度為極破碎,巖體的基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí),頂板標(biāo)高-1.97~-0.72m,層厚0.7~1.4m。
?。?)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。紫紅色,巖芯呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀,巖芯長(zhǎng)度一般為15~30cm,最長(zhǎng)為40~65cm,巖芯完整,巖質(zhì)較硬,錘擊聲脆,不易擊碎,巖石的堅(jiān)硬程度為軟巖,巖體完整程度為較完整,巖體的基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí),頂板標(biāo)高-3.13~-0.18m。
1.2 工程水文地質(zhì)概況
場(chǎng)地內(nèi)地下水初見(jiàn)水位埋深2.0~3.3m,標(biāo)高17.56~16.71m,經(jīng)過(guò)10h測(cè)得穩(wěn)定水位埋深5.4~6.0m,標(biāo)高13.94~13.66m,水量豐富,屬地下潛水,主要受贛江側(cè)向補(bǔ)給、大氣降水及地表水體的下滲補(bǔ)給,水位隨季節(jié)性而變化,和贛江水的水力聯(lián)系密切。該場(chǎng)地內(nèi)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無(wú)腐蝕性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。
2 施工過(guò)程
灌注樁的成孔采用工程地質(zhì)鉆機(jī),分段鉆進(jìn)成孔。鉆頭可選用合金肋骨式鉆頭,合金鉆頭或鋼粒鉆頭。
2.1 鉆機(jī)就位
鉆機(jī)在工作平臺(tái)上搭就后,移動(dòng)鉆機(jī)使轉(zhuǎn)盤(pán)中心對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心,調(diào)平、穩(wěn)固鉆桿垂直度偏小于1%,其主動(dòng)軸中心線(xiàn)與鉆位中心偏差不得大于10mm,鉆架天車(chē)前沿中心、轉(zhuǎn)盤(pán)中心、鉆中心必須做到三點(diǎn)一線(xiàn),方可開(kāi)始鉆孔。
2.2 鉆進(jìn)成孔
鉆進(jìn)采用以泵吸循環(huán)為主,正循環(huán)為輔的方法。用水冷卻鉆頭和除渣,同時(shí)在鉆進(jìn)過(guò)程中水和泥土攪拌混合在一起變成泥漿狀,起到護(hù)孔壁的作用。鉆進(jìn)時(shí)杜絕由于操作原因使鉆頭撞擊護(hù)筒造成偏位。鉆進(jìn)進(jìn)程中嚴(yán)格控制鉆速,首先慢進(jìn),采用正循環(huán)鉆過(guò)護(hù)筒,在填土層及覆蓋層時(shí),宜用正、反循環(huán),中檔轉(zhuǎn)速,大泵量,高性能泥漿、中鉆壓,當(dāng)進(jìn)入粉砂層時(shí),宜用低檔慢速鉆進(jìn),減少鉆進(jìn)對(duì)粉砂土的攪動(dòng)。在粉砂土中鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)控制進(jìn)尺速度,發(fā)生孔內(nèi)坍塌時(shí),應(yīng)劃明坍塌位置,回填粘土到坍孔處1~2m,如坍孔嚴(yán)重應(yīng)全部回填,待回填物沉積密實(shí)后再鉆進(jìn)。鉆到設(shè)計(jì)深度后,利用鉆桿進(jìn)行清孔,至溢出較清的水為止。
2.3 鋼筋籠制作及安裝
鋼筋籠按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求施工,加勁箍設(shè)在主筋外側(cè),主筋不設(shè)彎鉤,用圓形可轉(zhuǎn)動(dòng)的砂漿塊作保護(hù)層。當(dāng)施工空間較小時(shí),可以把鋼筋籠分段制作,在沉放時(shí)再進(jìn)行焊接。埋設(shè)鋼筋籠時(shí),要對(duì)準(zhǔn)孔位吊直扶穩(wěn),緩緩下沉,避免碰撞孔壁,若發(fā)生鋼筋籠沉不下去時(shí),必須將鋼筋籠吊出孔位,進(jìn)行掃孔,嚴(yán)禁用樁機(jī)吊起鋼筋籠重落或人力扭動(dòng)等方法將鋼筋籠強(qiáng)制下沉,鋼筋籠下到設(shè)計(jì)位置后,利用鐵軌穿插將鋼筋籠準(zhǔn)確固定在樁位中心處,避免鋼筋籠在灌注混凝土?xí)r產(chǎn)生上浮現(xiàn)象。
2.4 水下混凝土灌注
采用導(dǎo)管法,灌注導(dǎo)管選用273mm游輪式連接導(dǎo)管,加密封圈,保證不漏水,其底端距孔底0.4~0.6m,導(dǎo)管固定于井架上居中,裝上座斗,安好隔水塞,初灌混凝土量應(yīng)確保首次埋管不少于1.0m,直至導(dǎo)管外側(cè)混凝土面標(biāo)高超出設(shè)計(jì)標(biāo)高500mm以上。
3 質(zhì)量控制
3.1 成孔質(zhì)量控制
鉆機(jī)鉆桿中心樁位偏差在20mm以?xún)?nèi),鉆桿垂直度偏差不大于1%,施工中應(yīng)保持鉆機(jī)的穩(wěn)定和牢固。泥漿護(hù)壁采用反循環(huán)(成孔泥漿指標(biāo)相對(duì)密度1.05~1.25,粘度18~25s,含砂率小于4%)。
3.2 樁身質(zhì)量控制
?。?)鋼筋籠規(guī)格須符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,需分段制作時(shí),分段長(zhǎng)度不大于2倍鉆機(jī)支架高度,分段接頭縱筋錯(cuò)開(kāi),接頭位置不小于500mm,同一斷面內(nèi)不超過(guò)50%,主筋接頭焊接環(huán)向并列,焊縫長(zhǎng)度不少于10D(單面焊)或5D(雙面焊),螺旋箍和加勁箍與主筋點(diǎn)焊。
(2)由于水下灌注混凝土的特殊性,其對(duì)混凝土的性質(zhì)及拌制質(zhì)量有一些特定要求:混凝土坍落度宜為18~22cm,并有一定的流動(dòng)保持率,坍落度降至15cm的時(shí)間不宜大于1h,擴(kuò)散度宜為34~38cm;混凝土初凝時(shí)間應(yīng)滿(mǎn)足整個(gè)灌注過(guò)程(從攪拌第一斗混凝土開(kāi)始至灌注完最后一斗混凝土并拔出導(dǎo)管為止)一般為3~4h。
4 注意事項(xiàng)
?。?)鉆進(jìn)過(guò)程中要加強(qiáng)檢查,發(fā)現(xiàn)偏斜及時(shí)糾正,方法是將鉆桿提升至開(kāi)始偏斜處慢進(jìn)掃孔削正。
?。?)隨時(shí)注意鉆機(jī)操作有無(wú)異常情況,如發(fā)現(xiàn)搖晃,跳動(dòng)或鉆進(jìn)困難,可能遇到硬層或一邊軟一邊硬土層碰撞搖動(dòng)所致,此時(shí)要放慢速度,待穿過(guò)硬層或不均勻土層后方可鉆進(jìn)。
?。?)鉆孔過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制護(hù)筒內(nèi)外水位差,必須使孔內(nèi)水位高于地下水位,以防坍孔。
(4)起桿與下鋼筋籠的間隔時(shí)間不能太長(zhǎng),否則將因孔中泥渣的沉淀而導(dǎo)致孔底沉渣很厚,以至于鋼筋籠無(wú)法下到設(shè)計(jì)位置,為下道工序的施工帶來(lái)困難。
5 結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)分析鉆孔灌注樁施工工藝,深刻理解地勘報(bào)告,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提高了樁基的施工質(zhì)量。在本工程中樁基完成后,對(duì)樁的最大、最小應(yīng)變及承載檢測(cè)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,取得了良好的效果。
泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁是一項(xiàng)繁雜的系統(tǒng)工程,為進(jìn)一步提高樁的施工質(zhì)量,仍有不少問(wèn)題需要不斷在實(shí)踐過(guò)程中積累摸索。