本文結(jié)合筆者多年工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)鉆孔灌注樁的關(guān)鍵工藝控制要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)與分析,謹(jǐn)供大家作參考之用。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;關(guān)鍵工序;控制措施
1 前言
鉆孔灌注樁具有入土深、能進(jìn)入巖層、剛度大、承載力高、樁身變形小,并可方便地進(jìn)行水下施工等優(yōu)點(diǎn),適應(yīng)性強(qiáng),是目前用途最廣泛的一種樁基礎(chǔ)。但其施工中應(yīng)做好關(guān)鍵工序的控制工作,只有這樣,對(duì)鉆孔灌注
樁質(zhì)量才能取得事半功倍的作用。
2 成孔作業(yè)
2.1 孔深與沉碴
鉆孔灌注樁施工中應(yīng)特別注意孔深與沉碴的控制,尤其對(duì)于端承樁,終孔時(shí)要測(cè)驗(yàn)一次孔深,灌注硅前測(cè)一只孔深,以確定孔底沉碴厚度,不能只在灌注硅前測(cè)一只孔深,以設(shè)計(jì)孔深來(lái)確定孔底沉碴厚度,防止“多打
少報(bào)”。孔深一般用測(cè)繩測(cè)量,應(yīng)注意測(cè)繩的遇水收縮問(wèn)題,使用前要先在水中浸泡一段時(shí)間,然后用鋼尺校正后使用,終孔時(shí)最好測(cè)量鉆桿長(zhǎng)度確定孔深,并和測(cè)繩測(cè)量孔深對(duì)比,測(cè)孔深測(cè)繩要專用,使用中還應(yīng)不時(shí)用
鋼尺校正,以確保孔底沉碴厚度不超標(biāo)。
2.2 泥槳與孔壁泥皮
鉆進(jìn)成孔過(guò)程中要注意泥漿與孔壁泥皮的控制,如果鉆進(jìn)粘性土層不易塌孔,用清水鉆進(jìn)最好,如果存在厚度大、易塌孔的砂層,就要使用泥漿,避免塌孔。使用泥漿應(yīng)注意避免孔壁泥皮厚度過(guò)大。在成樁過(guò)程中,樁
周形成泥皮是不可避免的,泥皮達(dá)到一定厚度時(shí),就會(huì)使樁的側(cè)摩阻力大降低,對(duì)泥皮厚度的要求理論上是越小越好,至于具體多大可以保證單樁承載力設(shè)計(jì)值,由于成孔方法、泥漿性能等的不同,還有待于研究,據(jù)相關(guān)
資料介紹,泥皮厚度應(yīng)控制在8mm以內(nèi)?刂坪脴吨苣嗥ず穸龋瑧(yīng)做到:1)選取擇適當(dāng)?shù)某煽追椒,合理組織時(shí)間;2)設(shè)置有效的泥漿循環(huán)系統(tǒng),嚴(yán)格按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(GJ9J4-94)(以下稱規(guī)范JGJ94-94)規(guī)定制備泥
漿,在施工中加強(qiáng)泥漿的管理和維護(hù),經(jīng)常檢查,及時(shí)清碴,調(diào)節(jié)泥漿性能;3)必要時(shí),采用泥皮清除器或溜孔器清除泥皮。
3 制籠作業(yè)
3.1 加勁箍筋
有的設(shè)計(jì)把加勁箍筋放在鋼筋籠主筋內(nèi)側(cè),這對(duì)于直徑較小的樁,采用導(dǎo)管法水下灌注硅時(shí)很容易發(fā)生掛籠事故,使籠上串,特別是對(duì)于法蘭式導(dǎo)管,尤應(yīng)注意,不小心法蘭邊緣就會(huì)掛住加勁箍筋,若硅埋籠較深,導(dǎo)
管埋深較大,砼流動(dòng)性差,掛籠后導(dǎo)管上下活動(dòng)受限或干脆無(wú)法活動(dòng),處理不好,嚴(yán)重的會(huì)使導(dǎo)管拔不出來(lái),丟在孔內(nèi),造成斷樁,雖然也可以在法蘭盤(pán)處設(shè)置錐形法蘭護(hù)罩或焊上三角形加勁鋼板,避免發(fā)生掛籠事故,但
是設(shè)置錐形法蘭護(hù)罩因麻煩又不方便,現(xiàn)在施工中一般不用,若是焊上三角形加勁鋼板,數(shù)量多了,影響擰螺砼,不方便施工,數(shù)量少了,效果不太好。因此,在施工前要認(rèn)真查閱圖紙,如果樁徑較小,加勁箍筋設(shè)計(jì)在鋼
筋籠主筋內(nèi)側(cè),就應(yīng)向甲方、設(shè)計(jì)方建議進(jìn)設(shè)計(jì)變更,把加勁箍筋放在鋼筋籠主筋外側(cè),消除施工事故隱患,保主施工質(zhì)量。
3.2 分段制作鋼筋籠的連接
對(duì)于分段制做的鋼筋籠,連接時(shí)相鄰的主筋接頭應(yīng)互相錯(cuò)開(kāi),錯(cuò)開(kāi)距離大于500mm,保證同一截面內(nèi)接頭數(shù)不大于主筋根數(shù)的50%,吊放入孔時(shí),兩段籠的連接應(yīng)垂直,特別是一段籠吊著在孔口和已入孔的另一段籠
焊接,要用吊錘測(cè)量垂直度,避免連接不垂直,下入孔內(nèi)時(shí)碰掛孔壁,入孔困難,強(qiáng)行入孔后,造成孔壁坍塌,或造成成樁后鋼筋出露,沒(méi)有保護(hù)層。另外,使用法蘭式導(dǎo)管時(shí),應(yīng)注意使主筋接頭沿籠的圓周排列,避免每
段籠的下接頭向籠內(nèi)突出臺(tái)階,灌注鹼起拔導(dǎo)管時(shí)掛卡法蘭盤(pán),一旦掛住,若處理不好,或掛起鋼筋籠或起拔不動(dòng)導(dǎo)管,釀成事故
3.3 保護(hù)層設(shè)置
水下灌注硅,主筋的硅保護(hù)層厚度一般為50mm,保護(hù)層允許偏差為±20mm,施工中我們用水泥和砂子制成輪形保護(hù)塊,直徑100 mm,厚度70 mm,中間穿上鋼筋焊在兩根主筋外側(cè),數(shù)量視籠徑、籠長(zhǎng)以及分段情
況而定,這等于給鋼筋籠安上了輪子,使鋼筋籠吊放入孔時(shí)比較順利且不易擠入孔壁,使用效果相當(dāng)不錯(cuò),還避免了材料浪費(fèi)。
4 水下灌注鹼
4.1 導(dǎo)管底部至孔底距離
導(dǎo)管底部至孔底距離規(guī)范(JGJ94-94)規(guī)定時(shí)宜為300-500mm,樁直徑小于600mm時(shí),可適當(dāng)加大導(dǎo)管底部至孔底距離,但是加大至多大并無(wú)規(guī)定,有個(gè)別施工者施工時(shí)以是否埋管為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于小直徑樁片面加大導(dǎo)
管底部至孔底距離,這樣做很容易造成埋漿或樁身底部鹼質(zhì)量低劣,其實(shí)用性導(dǎo)管底部至孔底距離小一些好,以隔水塞能順利出來(lái)為宜,不宜過(guò)大。
4.2 清孔換槳
在水下灌注硅前,要進(jìn)行二次清孔換漿,清孔時(shí),不僅要上下活動(dòng)導(dǎo)管,還要前后左右來(lái)回活動(dòng)導(dǎo)管,把孔底四周都清除干凈,不要只清除孔底中心部位。一些施工者和驗(yàn)收者只注意檢查孔底沉碴厚度,而忽略了對(duì)泥
漿性能指標(biāo)的檢查,有經(jīng)驗(yàn)的施工者,澆注硅前,泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)不一定都測(cè),但是要注意檢查驗(yàn)收,不僅要檢測(cè)孔底沉碴厚度,還要注意泥漿的手感,手感不好,說(shuō)明泥漿不合要求,即使沉碴達(dá)標(biāo),也要繼續(xù)清孔換
漿。若在泥漿不合要求,相對(duì)密度、粘度過(guò)大的情況下灌注硅,有時(shí)會(huì)造成導(dǎo)管內(nèi)硅不易下落,不得不提動(dòng)導(dǎo)管,使得導(dǎo)管底部距離孔底過(guò)大,若硅下落不暢,離開(kāi)導(dǎo)管底部一定距離后,稠泥漿就會(huì)托住硅使其落不到孔底
反而向上走,造成埋漿,樁長(zhǎng)變短,或者即使硅能落到孔底,硅質(zhì)量也不會(huì)太好;如果在提動(dòng)導(dǎo)管前己落下一部分硅后不再下落,不得不提動(dòng)導(dǎo)管,這時(shí)很容易提出硅面,形成一層夾泥,造成斷樁,因此,要控制好清孔工
作,清孔時(shí)不僅要注意孔底沉碴厚度,還一定要注意泥漿性能能問(wèn)題。
4.3坍落度與水
水下灌注硅對(duì)坍落度的要求較高,控制較嚴(yán),一般在180-220mm之間,攪拌時(shí)應(yīng)注意控制用水量,用水量少,坍落度達(dá)不到,流動(dòng)性差,不易灌注。用水量偏大,一方面改變了水灰質(zhì)量比,降低了硅標(biāo)號(hào),樁身強(qiáng)度
達(dá)不到要求,另一方面灌注過(guò)程中,很容易發(fā)生硅離析,若在導(dǎo)管中就會(huì)卡管,灌不下去,嚴(yán)重的就不得不拔管,造成斷樁事故,因此,攪拌硅一定要注意控制用水量不要偏小或偏大。
4.4用砂量
采用導(dǎo)管法水下灌注硅,要求硅的和易性、流動(dòng)性較好,用砂量在實(shí)際施工中,有個(gè)別具體操作者喜歡加大用砂量,以增大硅流動(dòng)性,便于灌注作業(yè),這樣做會(huì)降低鹼標(biāo)號(hào),影響樁身強(qiáng)度。應(yīng)嚴(yán)格按配合比要求執(zhí)行,
避免用砂量過(guò)大,把其控制在允許的偏差范圍內(nèi)。
4.5導(dǎo)管埋深與鋼筋上浮
在灌注過(guò)程中,規(guī)范JGJ94-94規(guī)定導(dǎo)管埋深宜為2-6m,一般施工者都能注意做到保持最小的導(dǎo)管埋深,對(duì)于最大導(dǎo)管埋深卻很容易忽略,硅只要能灌注下去,施工者就一直上料灌注,埋管深度甚至達(dá)十幾米,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大
于6m,這時(shí)不僅容易出現(xiàn)灌注的樁身鹼質(zhì)量不好,而且還容易出現(xiàn)一些問(wèn)題;一是導(dǎo)管掛籠不易處理:另外有時(shí)還容易發(fā)生鋼筋籠上浮問(wèn)題,尤其對(duì)于不是全籠的樁孔,導(dǎo)管底部出口若正處于鋼筋籠底端,籠頂只是吊著沒(méi)有
固定或固定措施不好,就會(huì)發(fā)生鋼筋籠上浮,并且浮力相當(dāng)大,一旦上浮很難復(fù)位,只有割籠,使籠變短。因此一定在注意控制好導(dǎo)管埋深,對(duì)于不是全籠的樁孔,砼面上升到鋼筋籠底部時(shí),要適當(dāng)控制放慢灌注速度,并
及時(shí)地盡快拔起導(dǎo)管,使導(dǎo)管底部出口高出鋼筋籠底端一定距離,避免鋼筋籠上浮。
4.6導(dǎo)管的提拉
在灌注過(guò)程中當(dāng)硅下落不暢時(shí)要上下活動(dòng)提拉導(dǎo)管,當(dāng)起拔導(dǎo)管時(shí)要提拉導(dǎo)管,這時(shí)應(yīng)注意如果導(dǎo)管的提拉速度過(guò)快、幅度過(guò)大,有時(shí)會(huì)埋進(jìn)空氣,造成樁身局部鹼松,出現(xiàn)蜂窩、空洞等,特別是灌注至樁頂部時(shí),灌
注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、硅攪拌質(zhì)量不好等,都會(huì)造成硅流動(dòng)性變差,上下活動(dòng)提拉導(dǎo)管,管外硅面上升,管內(nèi)鹼面高差到一定程度,管外硅面不再上升,若放下導(dǎo)管速度過(guò)快、幅度過(guò)大,管內(nèi)硅流動(dòng)性又差,有時(shí)會(huì)形成管外硅面高
于管內(nèi)硅面,提拉拔出導(dǎo)管后,管外流動(dòng)性差的鹼坍落相對(duì)慢,水泥砂漿、泥漿、沉碴混雜迅速進(jìn)入拔出導(dǎo)近后形成的空間,和硅、空氣混合,造成樁身中部粗骨料少、雜質(zhì)多,埋進(jìn)的空氣不易逸出,硅松、強(qiáng)度低,特別
嚴(yán)重即形成所謂“空心樁”。灌注時(shí)要控制好硅攪拌質(zhì)量連續(xù)灌注,盡量縮短灌注時(shí)間,導(dǎo)管一定不能提拉速度過(guò)快、幅度過(guò)大,灌注至樁頂部,慢起慢落數(shù)次后,再慢慢提出硅面,以避免發(fā)生樁頂部中心鹼質(zhì)量低劣的空心
現(xiàn)象。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,成孔作業(yè)階段,孔深與沉碴的控制泥漿與孔壁泥皮的控制制;籠作業(yè)階段,分段制作鋼筋籠的連接的控制、加勁箍筋制做的控制、保護(hù)層設(shè)置;水下灌注混凝土階段,導(dǎo)管底部至孔底距離控制、清孔換漿的
控制,坍落度和水的控制、提拉導(dǎo)管的控制等為鉆孔灌注樁施工關(guān)鍵工序控制。