淺議鉆孔灌注樁的施工工藝

     摘要:隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,鉆孔灌注樁以其適應(yīng)性強(qiáng),成本適中,施工簡便等特點,被廣泛的應(yīng)用于公路和橋梁。鉆孔灌注樁工藝發(fā)展比較成熟,但由于鉆孔灌注樁屬于地下隱蔽工程,影響因素較多,且是控制工程質(zhì)量的關(guān)鍵,因必循對其施工過程每一環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格要求。以下對其施工工藝做一簡要闡述。

  關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁,施工工藝

  1、施工準(zhǔn)備。

  施工前的準(zhǔn)備工作主要包括樁位放樣,整理平整場地,布設(shè)施工便道,設(shè)置供電及供水系統(tǒng),制作和埋設(shè)護(hù)筒

  1.1、做好平整場地工作,應(yīng)做好排水、修路、清除樁基位置的雜草和淤泥。

  樁基場地處在淺水時,可采用草袋圍堰,普通土填充,筑島高出水面1.5cm為準(zhǔn)。樁基處在旱地時,清除雜物換,填山皮土并刮平壓實后夯實密度即可。

  1.2護(hù)筒設(shè)置。

  施工過程中使用鋼護(hù)筒,采用4mm-5mm鋼板制作•為保證其剛度,防止變形,在護(hù)筒上下端和中部外側(cè)各焊一道加勁肋。本合同段的樁孔直徑為120mm和10mm,根據(jù)樁孔直徑,護(hù)筒直徑為145mm和125mm。埋設(shè)時位置要準(zhǔn)確,護(hù)筒要豎直。護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合,平面允許誤差50mm,豎直線傾斜不大于1%,四周即用粘土回填,分層夯實。護(hù)筒頂部焊加強(qiáng)筋和吊耳,開出水口,鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢查是否發(fā)生偏移和下沉,并及時糾正。

  1.3泥漿制作。

  經(jīng)過多數(shù)次的泥漿配比試驗,決定采用當(dāng)?shù)氐狞S粘土和膨脹土,且確定泥漿的比重與粘度。使用沖擊罐沖擊制漿,待黃粘土或膨脹土已沖攪成泥漿時,即可進(jìn)行鉆孔。工程中配置高質(zhì)量的泥漿,在長期停鉆的情況下,沉積物很少,且優(yōu)質(zhì)的泥漿可使孔壁形成一層粘性好、密度大滲透性差的泥皮,這層泥皮可防止孔內(nèi)泥漿外滲,大大減緩孔內(nèi)水頭降低的速度,這也是使孔壁穩(wěn)定的有效措施。根據(jù)本工程特點,擬采用抽砂筒撈渣、粘土造漿后立泵回灌循環(huán)組成泥漿循環(huán)系統(tǒng),并需在墩臺圍堰中設(shè)濾渣池,以便鉆渣及時清除,還可以備漏漿時能及時補(bǔ)充泥漿。

  1.4鉆機(jī)就位。

  埋設(shè)好護(hù)筒后,即可進(jìn)行鉆機(jī)就位,本標(biāo)段使用的鉆機(jī)為卷揚機(jī)牽引式?jīng)_擊鉆和沖抓鉆。就位時,只要使鉆罐中心對準(zhǔn)測量放樣時所測設(shè)的樁位即可,其對中誤差不得大于5cm。

  2鉆孔工藝。

  2.1沖擊鉆鉆孔工藝。

  2.1.1開鉆應(yīng)注意的事項。

  開鉆前,向護(hù)筒內(nèi)注滿水,用沖擊錘小沖程(1.0-1.5m)反復(fù)沖擊造漿,必要時添加黃土或膨潤土造漿,待護(hù)筒內(nèi)泥漿保持一定濃度后開鉆;不同土質(zhì)采用不同的沖程和泥漿,最大沖程不超過6m;鉆機(jī)安裝處事先整平夯實,以免在鉆孔過程中鉆機(jī)發(fā)生傾斜和下陷而影響成孔的質(zhì)量。鉆機(jī)必須固定牢固,嚴(yán)禁在鉆孔過程中鉆機(jī)移位。鉆孔前應(yīng)有TRANBBS技術(shù)人員對其進(jìn)行技術(shù)和安全交底后方可開始鉆進(jìn)。

  2.1.2開鉆過程中注意事項。

  開鉆時應(yīng)稍提沖擊鉆頭,在護(hù)筒內(nèi)加入黃粘土打漿,并開動泥漿泵進(jìn)行循環(huán),待泥漿均勻后方可開始鉆進(jìn)。正常鉆進(jìn)時要注意及時松放鋼絲繩的長度。在開鉆過程中,鉆頭刃口在鉆井中會不斷磨損,直徑磨耗應(yīng)不得超過1.5cm,每班開鉆前檢查鉆頭直徑,及時補(bǔ)焊,不宜中途修補(bǔ),以免卡鉆,準(zhǔn)備備用鉆頭,輪換使用和修補(bǔ)。采用及時補(bǔ)漿、抽漿、掏渣的辦法始終保持與孔外水面有1.5m的固定高差,以保證孔內(nèi)水壓的穩(wěn)定和孔壁的安全。在鉆進(jìn)過程中,要嚴(yán)防各類安全和質(zhì)量事故,并要防止異物掉入孔內(nèi),損壞鉆機(jī)鉆頭。

  2.1.3回轉(zhuǎn)鉆鉆孔工藝。

  (1)初鉆。先啟動泥漿泵和轉(zhuǎn)盤,使之空轉(zhuǎn)一段時間,待泥漿輸進(jìn)一定數(shù)量后,方可開始鉆進(jìn)。接、卸鉆桿的動作要迅速,安全,爭取在最短時間內(nèi)完成,以免停鉆時間過長,增加孔底沉淀。

  (2)鉆進(jìn)時操作要點。

  a.開始鉆進(jìn)時,進(jìn)尺應(yīng)適當(dāng)控制,在護(hù)筒刃腳處,應(yīng)低檔慢速鉆進(jìn),使刃腳處有堅固的泥皮護(hù)壁。鉆至刃腳下1m后,可按土質(zhì)以正常速度鉆進(jìn)。如護(hù)筒土質(zhì)松軟發(fā)現(xiàn)漏漿時,可提起鉆錐,向孔中倒入粘土,再放下鉆錐倒轉(zhuǎn),使膠泥擠入孔壁堵住漏漿孔隙,穩(wěn)住泥漿繼續(xù)鉆進(jìn)。

  b在粘土中鉆進(jìn),由于泥漿粘性大,鉆錐所受阻力也大,易糊鉆。易選用尖底鉆錐、中等轉(zhuǎn)速、大泵量、稀泥漿鉆進(jìn)。

  c在砂土或軟土層鉆進(jìn)時,易坍空孔。易選用平底鉆錐,控制進(jìn)尺,輕壓,低檔慢速,大泵量,稠泥漿鉆進(jìn)。

  d.在輕亞粘土或亞粘土夾卵、礫石層中鉆進(jìn)時,因土層太硬,會引起鉆錐跳動和鉆桿擺動加大及鉆錐偏斜等現(xiàn)象,易使鉆機(jī)超負(fù)荷損壞。宜采用低檔慢速,優(yōu)質(zhì)泥漿,大泵量,兩級鉆進(jìn)的方法鉆進(jìn)。

  e.鉆進(jìn)過程中,每進(jìn)尺2~3m,應(yīng)檢查鉆孔直徑和豎直度,檢查工具可用圓鋼筋籠吊入孔內(nèi),使鋼筋籠中心與鉆孔中心重合。f操作人員必須認(rèn)真貫徹執(zhí)行操作規(guī)程和施工規(guī)范,隨時填寫鉆孔施工記錄,交接班時應(yīng)詳細(xì)交待本班鉆進(jìn)情況及下一班需注意的事項。

  2.1.4檢測孔深、傾斜度、直徑和清孔。

  鉆孔至設(shè)計標(biāo)高后,稍提起鉆具,離孔底20厘米處反復(fù)沖擊,采用正循環(huán)進(jìn)行換漿清孔,并保持一定水頭高度,以防止塌孔。必須檢測孔深,直徑和傾斜度,其中孔徑和孔深須達(dá)到設(shè)計要求,傾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放鋼筋籠之前,對孔內(nèi)的石渣、泥漿進(jìn)行必要的清理,做到孔內(nèi)含泥量,含渣量和孔底沉

  渣符合設(shè)計及圖紙要求。

  2.1.5泥漿排放。

  對鉆孔、清孔、灌注砼過程中排出的泥漿,根據(jù)現(xiàn)場施工情況引入到適當(dāng)?shù)攸c進(jìn)行處理,以防止對河流及周圍環(huán)境的污染

  3鋼筋籠的制作和吊裝就位。

  3.1材料。

  制作鋼筋籠所使用鋼筋的種類、型號和直徑需要符合設(shè)計圖紙的規(guī)定,其II級鋼筋的力學(xué)性能符合《鋼筋砼用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499-91)之規(guī)定,I級鋼筋的力學(xué)性能符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GB13013-91)規(guī)定。

  3.2鋼筋籠制作

  鋼筋焊接成整體。焊接采用單面焊,焊縫長度須滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求。制造鋼筋籠嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙制作,各項指針符合設(shè)計和規(guī)范要求。鋼筋籠的制造除滿足設(shè)計要求外,在骨架處設(shè)置控制保護(hù)層厚度的墊塊,豎向間距為2m,橫向周圍不少于4處,并在骨架頂端設(shè)吊環(huán)。

  3.3鋼筋籠安放

  鋼筋籠吊裝之前,先對鉆孔進(jìn)行檢測。檢測使用的探孔器直徑和鉆孔直徑相符,主要檢測鉆孔內(nèi)有無坍塌和孔壁有無影響鋼筋安裝的障礙物,如突出尖石、樹根等,以確保鋼筋籠的安裝。鋼筋骨架在下放時應(yīng)注意防止碰撞孔壁,如放入困難,不得強(qiáng)行插入,應(yīng)查明原因,排除阻力后再下入。鋼筋骨架安放后的頂面和底面標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計要求。清孔后泥漿性能指針報現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收。

  4灌注水下混凝土。

  4.1根據(jù)現(xiàn)場條件及水上施工方案,檢查砼均勻性和坍落度,滿足設(shè)計要求,采用砼運輸車或拖式砼泵輸送至孔口漏斗的水下導(dǎo)管灌注成樁工藝。

  4.2導(dǎo)管法蘭連接管下管時,應(yīng)做到導(dǎo)管內(nèi)涂油光滑,導(dǎo)管之間連接處放置橡膠密封圈,確保密封。用直徑20cm導(dǎo)管灌注水下混凝土,仔細(xì)檢查導(dǎo)管焊縫,并做封閉水試驗和抗拉試驗。

  4.3混凝土要連續(xù)灌注,中斷時間不超過3mIN,灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計標(biāo)高0.5m以上。

  4.4為確保樁頂質(zhì)量,在樁頂設(shè)計標(biāo)高以上灌一定高度,可按孔深,成孔方法,清孔方法查定。一般為0.5—1m,深樁為1m。

  4.5灌注過程中應(yīng)注意觀察管內(nèi)砼下降和孔內(nèi)水位升降情況,及時測量孔內(nèi)砼面高度,正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。導(dǎo)管提升時應(yīng)保持軸線豎直和位置居中,逐步提升。

  4.6灌注過程中埋管深度必須嚴(yán)格控制在2~6米之間,經(jīng)常用測繩量取樁砼面高度,以便控制埋管深度。起撥導(dǎo)管時,速度不宜過快,防止導(dǎo)管提出砼面而造成斷樁。砼灌注完畢及時清除樁頂浮漿。

  5、清理樁頭。

  等樁頭砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值的25%時,立即拆除護(hù)筒并鑿除樁頭多余砼。達(dá)到樁頂設(shè)計標(biāo)高,樁頭砼采用人工手工鑿除,不能用爆破或其他影響樁身質(zhì)量的方法進(jìn)行。

  6、成樁檢測

  砼強(qiáng)度達(dá)到70%后可做樁基無破損檢測,用基樁動測儀和手提電腦,傳感器用橡皮泥粘在樁頂(破樁頭后樁頂清理干凈),用大錘在樁頂砸5下,在電腦中顯示聲波圖象,如振幅出現(xiàn)異常,說明有問題。

  7、灌注成樁后發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷的處理。

  7.1樁全長小于設(shè)計要求。

  這種缺陷可分為兩類,處理樁頭后,混凝土頂面高程小于設(shè)計要求,鉆孔底部沉積的虛碴在清孔時未清理干凈導(dǎo)致樁全長小于設(shè)計、嵌入基巖深度小于設(shè)計。針對具體情況分別采取相應(yīng)措施處理。

  7.1.1樁頂高程小于設(shè)計要求的原因是混凝土灌注終孔時控制失誤,基坑開挖后進(jìn)行鉆孔村的接長。接長施工前,先清理干凈混凝土以上的浮碴和松散混凝土等,將頂面人工鑿修平整。而后在護(hù)筒防護(hù)下開挖接長部分的樁孔。

  7.1.2因鉆孔樁底部沉積物未清理干凈造成的樁全長小于設(shè)計現(xiàn)象處理的難度較大,一般可以在重復(fù)設(shè)計單位同意的前提下,采取鉆孔底部壓漿或者高壓注漿處理。

  7.2樁體混凝土不連續(xù)。

  由于灌注過程中,發(fā)現(xiàn)的孔壁局部坍塌的雜物等侵入混凝土,混凝土和易性差等因素在樁體形成夾層導(dǎo)致鉆孔樁混凝土不連續(xù)。對于此類問題,應(yīng)積極與設(shè)計單位協(xié)調(diào)采取合理措施處理。

  對于鉆孔樁底部混凝土夾碴的情況,采取樁底部壓漿或者高壓注漿方法處理。

  7.2.2樁體的少量夾層或不連續(xù)用小型沖擊鉆鉆一系列小直徑的孔進(jìn)行置換清理泥漿和雜物。清理后,進(jìn)行高壓注漿處理。

  7.2.3對于夾層較為嚴(yán)重的,在鉆孔樁中心處鉆一個直徑75mm孔探明缺陷范圍,而后以鉆孔樁中心為圓心,采用沖擊鉆鉆直徑80-100cm的孔,而后人工入孔清理,清理結(jié)束后,灌注高強(qiáng)混凝土。

  結(jié)束語

  鉆孔灌注樁是近年來基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)采用的基本方法之一,因此,要不斷完善鉆孔工藝和掌握好鉆孔灌注樁的施工工藝,對其施工過程每一環(huán)節(jié)都必循要嚴(yán)格要求,對各種影響因素都必須有詳細(xì)的考錄,妥善解決施工過程中的發(fā)生的病害,保證保證施工質(zhì)量。作為工程技術(shù)人員,應(yīng)不斷從工程施工中總結(jié)工作經(jīng)驗,共同探討交流,確保工程質(zhì)量。

  參考文獻(xiàn):

 。1]《鋼筋砼用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499-91)

  [2]《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GB13013-91)