蓋挖法十字型鋼柱鉆孔灌注樁施工技術(shù)

鄧平平

（中鐵隧道局集團(tuán)三處有限公司， 廣東 深圳 518000）

蓋挖法技術(shù)多在地鐵、車(chē)站等工程中實(shí)施，十字型柱鋼柱的結(jié)構(gòu)不僅制作難度大,而且要求精度高,在普通鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)上提高了鋼柱的精確定位和垂直度的控制，是該工藝控制的核心。下面對(duì)十字型鋼柱鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行探討。

1 施工前準(zhǔn)備工作

首先檢查落實(shí)場(chǎng)地的地質(zhì)情況，地基承載力在100Pa以上，如果地基承載力達(dá)不到要求，進(jìn)行場(chǎng)地處理，保證鉆機(jī)的平穩(wěn)。對(duì)于地基承載力不夠的地方，進(jìn)行換填處理。對(duì)于專(zhuān)用設(shè)備必須進(jìn)行計(jì)算確?；A(chǔ)牢固，沉降變形小，采取措施對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行壓實(shí)處理防止設(shè)備檢測(cè)平臺(tái)的中心線(xiàn)與樁的中心點(diǎn)位的在施工過(guò)程中發(fā)生偏差。

設(shè)備安裝就位。利用全站儀放出灌注樁的中心點(diǎn)，并且設(shè)置好保護(hù)樁。將平臺(tái)的設(shè)備的定位線(xiàn)用白灰標(biāo)識(shí)出來(lái)，通過(guò)吊車(chē)將平臺(tái)放到固定位置。采用電腦控制將平臺(tái)的中心與樁的中心線(xiàn)重合。采用履帶吊時(shí)，將鉆孔機(jī)安裝就位，將轉(zhuǎn)盤(pán)的調(diào)整成水平狀態(tài)，轉(zhuǎn)盤(pán)的中心線(xiàn)與樁的中心點(diǎn)重合。

護(hù)筒的調(diào)試：護(hù)筒安裝到設(shè)備上，用測(cè)量設(shè)備進(jìn)行觀(guān)察安裝的偏位狀況。然后再進(jìn)行下壓護(hù)筒工作，觀(guān)察下壓的過(guò)程中護(hù)筒的偏位狀況，誤差不超過(guò)2cm。說(shuō)明護(hù)筒受力均勻，地質(zhì)情況良好。如果偏差超出要求，及時(shí)查找問(wèn)題，調(diào)整設(shè)備重新下壓。下壓的過(guò)程中采用挖埋的方法，采用十字校正法安裝，符合要求后，回填夯實(shí)護(hù)筒周?chē)奶钔痢?/p>

設(shè)備垂直度的調(diào)整：采用履帶吊將鉆孔機(jī)安裝就位，就位時(shí)要將底座轉(zhuǎn)盤(pán)調(diào)整水平，轉(zhuǎn)盤(pán)中心和護(hù)筒中心兩者在同一鉛垂線(xiàn)上，其偏差控制在1cm內(nèi)。鉆桿提升過(guò)程中，通過(guò)護(hù)樁到鉆桿的距離，檢查鉆桿的垂直度，控制指標(biāo)為0.001*Hmm。【1】同時(shí)配備測(cè)斜儀進(jìn)行實(shí)施控制不斷的矯正垂直度，必要時(shí)配置導(dǎo)向架。保證鉆桿的垂直度是保證鉆孔控制的關(guān)鍵步驟。

2 鋼筋籠的吊裝

鋼筋籠的吊裝是保證混凝土質(zhì)量的重要控制點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)鋼筋籠體積大、噸位大吊裝過(guò)程中發(fā)生變形，進(jìn)孔時(shí)安裝困難。由于該工藝要求安裝精度高，為此必須制定吊裝的保證措施，制作專(zhuān)用的吊梁工具，選用槽鋼的長(zhǎng)度為樁徑的2倍，并設(shè)置安裝吊鉤。同時(shí)選取四根一定長(zhǎng)度的木桿，用電鋸刨除一側(cè)雜木，檢查木桿的平整度和順直度，并且具有一定的剛度。然后再每節(jié)鋼筋籠設(shè)置四個(gè)制作好的木桿，用細(xì)鐵絲綁在鋼筋籠上，同時(shí)測(cè)檢測(cè)木桿前后的偏差，偏差不超過(guò)1cm。出現(xiàn)偏差時(shí)，及時(shí)拉線(xiàn)調(diào)整鋼筋籠不合格的位置，保證鋼筋籠的順直度。等到鋼筋籠下放到護(hù)筒的位置時(shí)，剪斷細(xì)鐵絲，垂直緩慢下放，同時(shí)檢查鋼筋籠的傾斜度。下放鋼筋籠以后，將木桿撈出。對(duì)于噸位較大的鋼筋籠，考慮吊點(diǎn)的位置，必要時(shí)加固和加密吊裝點(diǎn)，使吊裝更加平穩(wěn)。

3 鉆孔樁孔壁穩(wěn)定性的控制

孔壁穩(wěn)定性的控制分為淺層槽壁失穩(wěn)和局部失穩(wěn)兩種狀況?？妆诜€(wěn)定性受到含水砂土的比重、泥漿的比重、土的內(nèi)摩擦角、主動(dòng)土壓力系數(shù)參數(shù)的影響。含水砂土的比重、土的內(nèi)摩擦角是隨著地質(zhì)層的變化而變化。主動(dòng)土壓力系數(shù)是與地質(zhì)條件有關(guān)和地下水有一定的關(guān)聯(lián)。因此控制泥漿的比重是鉆孔樁控制的關(guān)鍵手段?？刂普扯群湍嗥ず穸?、比重，含砂率是設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，粘度取決于膨潤(rùn)土和CMC的用量。泥漿的基礎(chǔ)材料首先選用當(dāng)?shù)氐募t黏土進(jìn)行配置，重點(diǎn)關(guān)注比重和粘度。如果不合適再采取膨潤(rùn)土進(jìn)行設(shè)計(jì)。施工過(guò)程中要充分考慮到不良地質(zhì)的影響，設(shè)計(jì)的過(guò)程中設(shè)計(jì)多套配合比來(lái)應(yīng)變灌漿的順利進(jìn)行。在實(shí)際控制過(guò)程中，觀(guān)察泥漿的顏色和渾濁度，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整泥漿的指標(biāo)。調(diào)整原則：增加重晶石粉、泥漿比重增加；增粘劑CMC增加泥漿的粘度；增加純堿加快砂的沉淀；泥漿的配合比的調(diào)整是保證該環(huán)節(jié)的重要工藝。

4 水下混凝土澆筑

鉆機(jī)的選擇一般使用年限宜在2-3年，設(shè)備性能穩(wěn)定，扭矩大，電器控制系統(tǒng)穩(wěn)定，操作人員熟知設(shè)備性能，必要時(shí)設(shè)備廠(chǎng)家人員進(jìn)駐地指導(dǎo)操作。

導(dǎo)管的設(shè)置：導(dǎo)管的設(shè)置可以采用特殊的單斗導(dǎo)管，對(duì)于大管徑的灌注樁也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況增大導(dǎo)管下料口的直徑，計(jì)算好每小時(shí)澆筑混凝土的數(shù)量，計(jì)算出導(dǎo)管的直徑，不易超過(guò)40cm。導(dǎo)管的容積可以根據(jù)澆筑混凝土的數(shù)量，調(diào)整導(dǎo)管的容積，因地制宜的調(diào)整設(shè)備的參數(shù)。

清孔：利用泥漿進(jìn)行底部殘?jiān)謇?，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高以后，提出鉆機(jī)鉆桿，利用鉆桿的長(zhǎng)度減去外露鉆桿的長(zhǎng)度為鉆孔深度，也可以用錘球進(jìn)行測(cè)量。確認(rèn)清空達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高以后，進(jìn)入下道工序。如果底部有沉積，及時(shí)處理。

型鋼柱校直：采用專(zhuān)用回旋設(shè)備采用微機(jī)自動(dòng)化控制，設(shè)備中的水平位移計(jì)和自動(dòng)測(cè)斜儀是安裝的控制儀器，對(duì)型鋼柱進(jìn)行實(shí)施檢測(cè)，自動(dòng)觀(guān)察傾斜度，上下夾交替下插安裝。

水下混凝土澆筑：首先計(jì)算出每斗混凝土的用量和埋入導(dǎo)管上限和下限所需混凝土的體積，計(jì)算出埋入導(dǎo)管2米所相應(yīng)混凝土罐車(chē)出料的時(shí)間，在施工的過(guò)程中進(jìn)行時(shí)間控制，快速確定埋管深度，簡(jiǎn)單有效。在混凝土接近鋼筋籠底面時(shí)對(duì)鋼筋籠產(chǎn)生浮力，為防止此種現(xiàn)象的發(fā)生。在護(hù)筒上設(shè)置專(zhuān)用的鋼筋定位孔，對(duì)鋼筋籠進(jìn)行定位，防止鋼筋籠上浮，澆筑完畢混凝土以后再拆除裝置。導(dǎo)管的埋入深度一般在2-6米，避免樁出現(xiàn)斷樁和卡管的現(xiàn)象?；炷翝仓倪^(guò)程中，需添加緩凝劑控制混凝土的凝結(jié)時(shí)間，凝結(jié)時(shí)間的確定應(yīng)考慮到施工的連續(xù)性以及工程成本、質(zhì)量的綜合因素，確定合理的凝結(jié)時(shí)間。它主要是為型鋼柱調(diào)整時(shí)間留出空間。

5 型鋼柱過(guò)程控制

自動(dòng)回旋轉(zhuǎn)設(shè)備通過(guò)電腦觀(guān)察型鋼的位置變化，設(shè)備在時(shí)刻的調(diào)整，校正在整個(gè)過(guò)程中貫穿。履帶吊吊裝的過(guò)程中測(cè)斜儀實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)生偏移，調(diào)整工作臺(tái)架的斜桿，達(dá)到調(diào)整型鋼的方向，型鋼的垂直度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，將固定螺栓擰緊，重新固定型鋼，然后進(jìn)行混凝土澆筑【2】。

型鋼柱地面固定：采用槽鋼與型鋼頂面焊接連接，澆筑完畢以后再割除。孔底固定是將型鋼柱與柱腳鋼筋籠連接起來(lái)，通過(guò)專(zhuān)用鋼絞線(xiàn)裝置，調(diào)整鋼絞線(xiàn)的松緊程度調(diào)整其垂直度。整個(gè)施工過(guò)程無(wú)異常現(xiàn)象，繼續(xù)進(jìn)行下一道工序。

設(shè)備拆除及回填：護(hù)筒拆除以后在樁的周?chē)捎盟槭M(jìn)行回填，使之密實(shí)。等待混凝土強(qiáng)度達(dá)到施工要求后，拆除工具節(jié)和定位架。先吊開(kāi)工具節(jié)，再吊出定位架，3天以后再拆除第二以及其他固定設(shè)備。

6 結(jié)論

本文首先對(duì)施工前的準(zhǔn)備工作中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)的平整度和強(qiáng)度；其次對(duì)鋼筋吊裝和泥漿護(hù)壁的調(diào)整兩方面進(jìn)行調(diào)整，采用專(zhuān)用工具進(jìn)行鋼筋吊裝和泥漿的具體調(diào)整方法；最后對(duì)水泥混凝土的澆筑以及型鋼的過(guò)程控制進(jìn)行調(diào)整，保證混凝土的強(qiáng)度和型鋼的精確定位。型鋼鉆孔技術(shù)是一項(xiàng)細(xì)致的工程，將質(zhì)量與精細(xì)化結(jié)合為一體，體現(xiàn)工程控制的關(guān)鍵性在施工過(guò)程控制，每個(gè)環(huán)節(jié)都有具體的技術(shù)保證措施，才能將型鋼工程有效的推動(dòng)和進(jìn)行。