旋挖成孔灌注樁施工過程中充盈系數(shù)的控制

馬 麗 華

(武漢地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程有限公司，湖北 武漢 430072)

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旋挖成孔灌注樁施工過程中充盈系數(shù)的控制

馬 麗 華

(武漢地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程有限公司，湖北 武漢 430072)

結(jié)合工程實(shí)例，從泥漿性能、旋挖操作要求、旋挖鉆頭尺寸、超灌高度控制等方面，分析了旋挖成孔灌注樁施工過程中影響充盈系數(shù)的因素，并提出了有效控制充盈系數(shù)的方法，從而降低旋挖成孔灌注樁的施工成本。

旋挖成孔工藝，充盈系數(shù)，灌注樁，施工成本

隨著建設(shè)步伐的快速邁進(jìn)，旋挖成孔工藝因其快速便捷、成孔效率高得以在武漢地區(qū)基礎(chǔ)工程施工中廣泛應(yīng)用。混凝土是灌注樁的一項(xiàng)重要材料，混凝土用量的控制直接關(guān)系到旋挖成孔灌注樁施工成本。充盈系數(shù)是施工過程中混凝土用量的參考指標(biāo)，它是指灌注樁成樁過程實(shí)際混凝土用量與設(shè)計(jì)混凝土用量的比值。

在施工過程中，我們既要求充盈系數(shù)大于設(shè)計(jì)值，以保證灌注樁成樁質(zhì)量，又要求充盈系數(shù)無限趨于設(shè)計(jì)值，以降低工程施工成本。這就要求我們在施工過程中要控制好充盈系數(shù)，既不能過小也不能過大，過小則造成樁身缺陷，過大則造成成本浪費(fèi)同時也影響樁身承載力。以下結(jié)合菱角湖壹號項(xiàng)目對充盈系數(shù)的控制具體說明。

1 工程概況

菱角湖壹號項(xiàng)目由三棟主樓及裙樓商鋪組成，采用樁基礎(chǔ)，旋挖成孔施工工藝，主樓工程樁樁徑為1 000 mm，裙樓工程樁樁徑為800 mm，從勘察報(bào)告顯示灌注樁穿過雜填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂、強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、中風(fēng)化粉砂巖，進(jìn)入持力層中風(fēng)化粉砂巖3 m。

根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，從下面幾個方面進(jìn)行充盈系數(shù)控制。

2 影響充盈系數(shù)的因素

2.1 泥漿性能

旋挖成孔工藝采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁，在開工前配制的泥漿性能一定要滿足設(shè)計(jì)要求，泥漿性能檢測合格后才能使用。特別是鉆進(jìn)粉細(xì)砂層時，泥漿性能應(yīng)該滿足表1要求，確保鉆進(jìn)粉細(xì)砂層時不垮孔，造成混凝土用量增加。

表1 泥漿性能表

2.2 旋挖操作要求

旋挖成孔鉆進(jìn)過程中應(yīng)該注意進(jìn)尺控制。在下鉆提鉆過程中要放慢進(jìn)尺(滿斗升降時速度控制在0.8 m/s以下，空斗升降時速度控制在1 m/s以下)，防止速度快，過分?jǐn)_動沒有泥皮附著的孔壁而造成垮孔；當(dāng)遇到粉砂層、膠結(jié)帶、破碎帶時，應(yīng)該降低鉆進(jìn)速度，減少進(jìn)尺(遇松散稍密的粉細(xì)砂層時，鉆速要控制在3 m/h～6 m/h)，以防鉆進(jìn)速度過快而造成垮孔或斜孔；當(dāng)發(fā)現(xiàn)旋挖發(fā)生偏斜時應(yīng)該降低鉆進(jìn)速度，及時糾偏，否則會由于孔斜而導(dǎo)致樁徑擴(kuò)大，造成混凝土用量增加。

2.3 旋挖鉆頭尺寸

混凝土的比重大于土體的比重，在混凝土灌注的時候，會對周圍的土體產(chǎn)生擠土效應(yīng)，使得樁徑發(fā)生少許擴(kuò)大，所以在選用旋挖鉆頭時，鉆頭比設(shè)計(jì)樁徑小少許(樁徑1 000 mm工程樁鉆頭選用990 mm，樁徑800 mm工程樁鉆頭選用790 mm)，以控制充盈系數(shù)。

如果旋挖鉆頭比設(shè)計(jì)樁徑稍大，例如1 000 mm工程樁鉆頭直徑為1 050 mm，設(shè)計(jì)樁長為46 m，則理論方量將由36.9 m3變成40.7 m3，增加了3.8 m3，C40混凝土單價按360元/m3計(jì)算，則費(fèi)用增加了1 368元，而實(shí)際的混凝土增加量會大于設(shè)計(jì)增加量，增加費(fèi)用也大于1 368元。

在施工過程中要定期測量旋挖鉆頭尺寸，防止因?yàn)殂@頭磨損使得鉆頭直徑減小，造成樁身小于設(shè)計(jì)要求，樁的承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求。

2.4 超灌高度控制

工程樁的設(shè)計(jì)空孔為10 m～12 m(具體數(shù)值因不同區(qū)域工程樁而異)，在保證超灌1 m的前提下，控制超灌高度。在灌注完成時，要求對空孔進(jìn)行實(shí)測，超灌高度控制不到位，或高或低，都將給后期驗(yàn)收帶來相當(dāng)麻煩，要投入相當(dāng)?shù)娜肆Α⒇?cái)力，甚至組織機(jī)械設(shè)備進(jìn)場處理。

若超灌高度過高，會造成混凝土的浪費(fèi)及增加后期驗(yàn)收時破除樁頭的工作量和費(fèi)用，項(xiàng)目后期基坑開挖發(fā)現(xiàn)部分工程樁超灌高度比設(shè)計(jì)高出2 m～5 m，又組織工人進(jìn)場破除樁頭，不但增加了混凝土的用量又耗費(fèi)了人工，大大增加了工程成本。若超灌高度沒達(dá)到設(shè)計(jì)要求，也會造成后期驗(yàn)收時補(bǔ)灌接樁，項(xiàng)目后期基坑開挖發(fā)現(xiàn)有兩根工程樁樁頂比設(shè)計(jì)樁樁頂標(biāo)高低1 m，采取措施補(bǔ)救，做鍋底支模進(jìn)行補(bǔ)灌。

3 建立充盈系數(shù)預(yù)警

1)在資料上建立充盈系數(shù)數(shù)據(jù)庫，每個樁施工完成后，記錄實(shí)際澆灌混凝土量及設(shè)計(jì)澆灌混凝土量，計(jì)算出充盈系數(shù)(如表2所示)。

表2 充盈系數(shù)記錄表

澆灌過多或者混凝土用量不夠要補(bǔ)方(工地在鬧區(qū)，遇上下班時候堵車，就會因?yàn)榈却龝r間過長而造成斷樁)。

2)當(dāng)發(fā)現(xiàn)充盈系數(shù)異常時，如表2所示，工程樁A3-99的充盈系數(shù)為1.12，工程樁A3-111的充盈系數(shù)為1.10，明顯大于設(shè)計(jì)要求的1.05，此時立即提醒項(xiàng)目部及施工班組注意，發(fā)現(xiàn)是由于鉆進(jìn)工程樁A3-99，A3-111泥漿性能沒能滿足要求，泥漿的粘度比重小于設(shè)計(jì)要求，含砂率超標(biāo)，同時操作手為趕進(jìn)度而加快鉆進(jìn)速度，可能樁身在粉砂層處出現(xiàn)垮孔，查明原因后做出相應(yīng)處理，要求每根樁施工前泥漿性能必須滿足設(shè)計(jì)要求才能開鉆，并要求旋挖操作手在鉆進(jìn)過程中控制鉆進(jìn)速度。

4 結(jié)語

旋挖成孔工藝在基礎(chǔ)工程施工中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，如何控制好旋挖成孔灌注過程中充盈系數(shù)，使之既滿足設(shè)計(jì)值又趨于設(shè)計(jì)值，不造成混凝土用量的浪費(fèi)，從而降低工程施工成本，這是基礎(chǔ)工程施工中的一項(xiàng)關(guān)鍵所在。

以上所提出的幾點(diǎn)僅是個人拙見，在以后的工程項(xiàng)目中，本人將會進(jìn)一步結(jié)合實(shí)踐情況，對充盈系數(shù)的控制進(jìn)行更系統(tǒng)全面的認(rèn)識。

[1] 姜春永，朱學(xué)順.跟管鉆進(jìn)在旋挖鉆機(jī)施工樁基工程中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2006,35(6):17-18.

[2] GB 51004—2015，建筑地基基礎(chǔ)工程施工規(guī)范[S].

[3] 羅俊義.煤矸石填料的施工方法及質(zhì)量控制[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015(9)：72-74.

Control the filling coefficient of the construction process of rotary drilling bored piles

Ma Lihua

(WuhanGeologicalSurveyFoundationEngineeringCo.,Ltd,Wuhan430072,China)

Combining with engineering examples, starting from aspects of slurry performance, rotary drilling requirements, rotary driller size, extra-bored height, the paper analyzes factors influencing filling coefficient in construction process of rotary drilling hole bored pile, and puts forward effective methods of controlling filling coefficient, so as to reduce construction cost of rotary drilling hole bored pile.

rotary drilling hole craft, filling coefficient, bored pile, construction cost

1009-6825(2016)26-0096-02

2016-07-06

馬麗華(1973- )，女，工程師

TU473.14

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