張永強
引言:樁基形式的選擇對于建筑地基的質量具有非常重要的作用,所以應該根據樁基的自身性能特征和施工場地的地質情況,采取適宜的樁基形式,提高施工的質量。
一、建筑工程樁基的合理選擇
1、樁基的持力層不宜過深,持力層過深會使得工程的難度和復雜度都會大幅度增加,也使得開銷增大,建造的成本增加,排水工程反而會變得十分困難。所以,持力層的深度一定要經過準確的勘測,然后在進行施工,把握好準確的深度。
2、關于沖擊鉆和旋轉鉆的選擇。沖擊鉆是依靠沖擊和旋轉來工作的,一般可用于混凝土和天然的石頭,但它不適合鋼筋混凝土;而旋轉鉆是利用旋轉產生的研磨或者切削作用來使巖石破碎。兩種工具的用途雖然相同,但是在最佳適用范圍上也有著細微的差別,所以要仔細研究地質,選擇最佳的工具來進行工作。例如,硬質巖,旋轉鉆就不如沖擊鉆的效果好。
3、要研究和明確樁基地質的特點,比如,巖石風化物被水浸泡過,容易被軟化,因此在打管樁時,就應該充分考慮這類問題,做出相應的對策,避免自來水的滲漏。
4、樁基的選擇中,同樣要考慮安全問題。有些地形對樁基的影響特別大,不宜打樁建筑。要選擇比較適合、達到安全標準的地質進行樁基工程,才能避免安全問題的發生。千萬不要勉強施工,安全隱患的積累容易爆發出更大更嚴重的安全問題。
5、灌注樁和預制樁的選擇。灌注樁指的是先在地上鉆一個長的圓筒形孔,再灌入混凝土,并且預埋桿塔與基礎連接件。這種樁基工程的特點是,在施工時,動靜比較小,振動感也比較小,相對沒有噪音污染。其中,灌注樁又可以分為很多種類,根據成孔法的不同,可分為:爆擴灌注樁、人工挖空灌注樁、沉管灌注樁和鉆孔灌注樁等,它們都有各自的特點;而預制樁是指用沉樁將設備振入或者打入土中,相對灌注樁,預制樁會產生比較大的噪音。預制樁主要有鋼樁和混凝土預制樁兩大類,它們都是在施工現場制作各種打樁的材料,相比于灌注樁,預制樁操作起來更加簡單容易,并且效率更高,因此在城市周邊的地區,采用預制樁進行樁基工程還是比較常見的。
二、樁基施工的準備
1、樁基施工位置的選擇
為了保證樁基的堅固性以及承載性,需要保障樁基施工位置的平整性,且需要具有專業的地質人員對施工環境的地質結構進行分析,保證施工場地的平整性。
2、樁位的確定與測量
施工位置平臺搭建好以后,就應該確定基的地面坐標。一般來說,需要采用方木樁對樁位中心以及標高進行標示,進而確定開孔的位置,同時也需要埋設護樁。護樁埋設的技術規范:由樁中心處開始測量,而后在大于樁徑50cm處均勻做出三個護樁的中心點并作出標記,而且要求護樁頂與地面保持水平,并用水泥砂漿對其簡單澆筑以保證護樁的堅固。
3、護壁的施工以及護筒的埋設
在開挖孔的過程中,需要埋設護筒或者制作混凝土護壁以保障孔內的清潔,并且保證挖孔工作的順利進行。現澆混凝土護壁的施工技術較為復雜,要求勞動強度較大,且混凝土護壁的施工質量也不好保證,容易出現蜂窩、滲水的現象。護壁施工采取一節組合式鋼模板拼裝而成,上一節護壁澆筑完成后,需拆下鋼模板用于下一節,可循環周轉。第一節井圈護壁是護壁施工的重點工序,應符合以下:標準:(a)井圈中心線偏離設計軸線的距離,應不大于20mm;(b)井圈頂面應高于施工平面250~300mm,下面壁厚要低于上層壁厚100~150mm.相比而言,護筒埋設要較為簡單,其要求水上主墩的鋼護筒應采用厚度不低于12mm的鋼板卷制,其與護壁的作用相同。對于鉆孔的頂部與底部均需采用不低于12mm的鋼板進行加固護筒的內徑要大于鉆頭直徑0.2~0.4m,且直徑為2.5m的護筒需采用厚度為14mm的鋼板卷制而成,其他直徑尺寸的鋼護筒則用厚度為10mm的鋼板卷制。按照施工土質的實際情況,護筒的高度不能低于2m。護筒距離施工地面的高度要超過0.3m,要高于最高施工水位1.5m~2.0m。護筒埋置中心與樁位中心的偏差距離應不大于0.05m。
三、挖孔樁施工技術分析
1、反循環施工法
1.1施工程序
設置護筒→安裝反循環鉆孔→鉆進→第一次處理孔底虛土(沉渣)→移走反循環鉆機→測定孔壁→將鋼筋籠放入孔中→插入導管→第二次處理孔底虛土→水下灌注混凝土,拔出導管→拔出護筒。
1.2施工特點
1.2.1護筒埋設極為重要,護筒直徑比樁徑大15%左右。端部應打入粘土層或粉土層中,以保證不漏水,若確需將護筒端部打入填土,砂或砂礫層中時,應在護筒外側回填粘土,分層夯實,以防漏水。
1.2.2要使反循環施工在無套管情況下不坍孔,須具備以下五個條件。
1.2.2.1確保孔壁任何部位的靜水壓力在0.02MPa以上,護筒內的水位要高出自然地下水位2m以上。
1.2.2.2泥漿護壁,保持孔內有一定水壓以穩定孔壁;延緩砂粒等懸浮狀土顆粒的沉降,易于處理沉渣。并使鉆孔內不同土層中的空隙滲填密實。
1.2.2.3鉆進時保持孔內的泥漿流速比較緩慢。
1.2.2.4保持適當的鉆進速度,在砂層中鉆進還需考慮泥皮形成的所需時間;在粘性土中鉆進則需考慮泥漿泵的能力,并要防止泥漿濃度的增加。
1.2.3反循環鉆機的主體可在與旋轉盤離開3m處進行操作,這使得反循環法的應用范圍更為廣泛。
1.2.4鉆進的鉆頭不需每次上下排棄鉆渣,只要在鉆頭上部逐節接長鉆桿(每節長度一般為3m),就可以進行深層鉆進,與其它樁基施工法相比,越深越有利。
2、正循環鉆成孔法
正循環鉆成孔法施工工藝類似于反循環鉆成孔法,只是正循環鉆成孔法的排渣方式采用正循環,泥漿由泥漿泵輸進鉆桿內腔后,經鉆頭的出漿口射出,帶動鉆渣沿鉆桿與孔壁之間的環狀空間上升到孔口溢進沉淀池后返回泥漿池凈化,再循環使用。
四、混凝土的施工技術分析
按照相關的技術規范,按照相應的配料比對混凝土進行攪拌,混凝土的攪拌時間不低于1.5min,混凝土攪拌完畢后應進行和易性、坍落度的檢測,合格后方可準備進行澆筑。灌注混凝土是樁基工程的主要工序,其直接影響著樁基整體的質量特性,在灌注前應進行清孔、清渣的施工,并檢測孔底的沉淀厚度,使其滿足設計標準。為了保證樁心混凝土的聚合性,在進行灌注時,應采用溜槽以及串筒距離混凝土面2m之內,不能夠采用倒車卸料或人工拋鏟的方式灌注以保證混凝土整體強度。
結束語
樁基工程施工需要具有良好的地質勘查能力,過硬的專業知識,才能做出正確的樁基選擇,也要熟悉各種樁基工具的用途、性能和適用范圍,要懂得各種打樁技術的操作方法。要掌握良好的專業知識,然后在實踐中積累經驗,才能不斷提高樁基工程的施工質量。
參考文獻
[1]陳新梅.淺談鉆孔灌注樁施工中常見質量問題的原因及對策.《黑龍江交通科技》,2006.
[2]王鑫.澆筑道橋建設水下混凝土常見事故處理.《安全與環境工程》,2005.
(作者單位:河北宏拓房地產開發有限公司)