張 寧
(中鐵十六局集團第一工程有限公司, 北京 順義 101300)
我國地域遼闊,地形及地貌復雜。隨著科技的不斷進步和經濟的飛速發展,基礎建設也迅猛地發展,鉆孔灌注樁已經被廣泛地應用于建設中。對鉆孔灌注樁施工技術進行深入的研究可以提高構筑物的質量,延長使用壽命,確保安全。
鉆孔灌注樁施工主要工序有:護筒的埋設、泥漿的制備與護壁、鉆孔清孔、鋼筋骨架的安放與制作、灌注等工序。
埋設護筒是鉆孔灌注樁的必須工序,運用全站儀進行坐標放樣,檢查好樁位,然后進行護筒的埋設。看地質情況的.一般分二種:一種直接打入,他采用的是循環鉆孔法(鉆機施工方式)另一種是挖坑埋放法。主要是地質與樁長決定的。主要施工工藝:適當挖土1~2米后埋設。護筒采用比設計樁徑大20-30CM的鋼護筒(這是介紹鋼護筒)。護筒為鋼護筒,壁厚10mm,護筒定位時,先以樁位中心為圓心,根據護筒半徑在土上定出護筒位置,護筒就位后,施加壓力將護筒埋入約50cm。如下壓困難,可先將孔位處的土體挖出一部分,然后安放護筒埋入地下。在埋入過程中應檢查護筒是否垂直,若發現偏斜,應及時糾正。陸上護筒埋放就位后,將護筒外側用粘土回填壓實,以防止護筒四周出現漏水現象,回填厚度約40-45cm,頂端高度高出(水面)地面0.3-0.5m,筒位偏差不得大于20mm。
制備方法鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤土)和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具,增大靜水壓力,并在孔壁形成泥皮,隔斷孔內外滲流。
調制的鉆孔泥漿及經過循環凈化的泥漿,應根據鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度,泥漿稠度應視地層變化或操作要求機動掌握,泥漿太稀,排渣能力小、護壁效果差;泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能,降低鉆進速度。
泥漿是樁孔施工中的沖刷液,主要作用是清洗孔底,攜帶鉆渣平衡土壓力,護壁防塌、潤滑和冷卻鉆頭。
在開始鉆孔前,先開動泥漿泵將泥漿抽到護筒內,當護筒內充滿泥漿時再開始緩慢鉆進。進度要適當控制,當到護筒底部時要低擋慢速鉆進,鉆到護筒底部1m后可視地質情況而決定鉆進速度。要及時填寫鉆孔記錄,主要土質變化,每鉆進2m或土質變化處要取樣分析,與設計核對,當與設計嚴重不符時及時匯報。鉆孔要連續進行,泥漿水位要高出孔內水位或地下水位1~1.5m,并要經常對泥漿進行檢測和試驗,泥漿不符合標準是要調試。
清孔的目的是將孔內帶有大量泥渣的泥漿混合物清除出來,減少孔底沉淀層的厚度。其中抽漿法比較徹底,適合于各種鉆孔灌注樁的清底,具體根據設計要求和現場條件而定。在清孔排渣時必須嚴格控制孔內水頭高度,防止坍孔。清孔結束后應測量孔底沉淀層厚度和泥漿的比重等指標,要滿足設計和規范要求,否則要重新清孔。
首先應按設計要求和規范進行鋼筋骨架的制作,在清孔完成后要馬上進行鋼筋骨架的安放 ,鋼筋骨架起吊用鉆機搭架、爬桿或吊車起吊,鋼筋骨架放入孔內是要對準孔中心緩慢放入,不能碰到孔壁,避免造成坍孔。當放入孔內到設計標高后將鋼筋骨架上端的掛環掛在護筒上或掛在鉆機底盤大梁上防止灌注混凝土時鋼筋骨架上浮。
1)導管制作:導管要內壁圓滑、順直、光潔、無局部凹凸變形,各節導管拼裝后不能漏水。導管下放時要位于孔中心垂直下放,防止刮卡鋼筋骨架或碰撞孔壁。
2)儲料斗就位:儲料斗用支架直接安裝在鉆機底座上,底部有一定的坡度以便混凝土排放,出口設置閥門,以控制混凝土灌注,儲料斗容積應滿足首批混凝土灌注后混凝土高出導管下口不小于1m的要求。
3)混凝土配合比要求:混凝土原材料應取樣做試驗,各種原材料應滿足設計和規范要求。首先要優先選用礦渣水泥,初凝時間不宜小于2.5小時,水泥宜采用425號水泥,采用級配良好的中砂,砂率為 40%~50%,混凝土塌落度要控制在18cm~20cm。
4)混凝土的灌注:在灌注混凝土的過程中,要時刻檢測混凝土的頂面高度,使導管深埋在2米到6米之內,當混凝土進入大于鋼筋籠1米時應該提升導管,當混凝土距離鋼筋籠 2米時應該放慢灌注的速度,降低混凝土對鋼筋籠的沖擊,澆灌混凝土時要邊灌注邊振搗,防止樁身混凝土出現蜂窩、空洞、夾泥層等質量缺陷。
每根灌注樁要留取不小于 2組的混凝土抗壓強度試件進行混凝土抗壓強度檢測。同時要以鉆取芯樣法、超聲波法、機械阻抗法或水電效應法等無破損檢測法對樁的質量進行檢測。主要檢測該樁有無泥質、空洞、斷樁、混凝土不密實等。檢測時要對墩臺有代表性的樁用無破損法檢測,重要工程和部位的樁要逐根檢測,對于質量有懷疑的樁及因灌注過程中處理過的樁要進行重新檢測。
鉆孔灌注樁在基建中被廣泛的應用,并且大部分被應用到水下施工,雖然現在施工技術已日趨成熟,但是一些人為因素可能會影響到成樁的質量,施工中對每一個環節一定要嚴格把關,若其中有一環節出現問題,整個工程都會出現質量問題還會影響工程進度,甚至給工程帶來巨大的經濟損失。所以在施工前一定要認真熟悉圖紙,實地考察地質情況,并對施工人員進行講座或專業培訓,并在施工中要對每個樁都進行記錄,對施工中可能出現的問題要預先做出相應的解決方案,根據實際地質情況按規范和設計圖紙進行施工,這樣才能有效的保證灌注樁的質量。
[1]JTJT F50—2011公路橋涵施工技術規范-行業標準