鉆孔樁施工技術(shù)及常見問題分析處理
[關(guān)鍵詞]鉆孔樁；施工工藝；常見問題；處理措施
1前言
隨著施工工藝的更新，相繼出現(xiàn)了鉆孔后灌漿樁、鉆孔擴(kuò)底樁等新工藝、新技術(shù)，為鉆孔樁基礎(chǔ)的應(yīng)用拓展了更廣闊的空間。鉆孔樁基礎(chǔ)施工簡(jiǎn)便、操作易掌握、設(shè)備投入一般不是很大。因而，無論在鐵路、公路、水利水電等大型建設(shè)，還是在各類房屋及民用建筑中都得到了廣泛應(yīng)用。鉆孔樁是在泥漿護(hù)壁條件下，利用機(jī)械鉆進(jìn)形成樁孔，采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土的施工方法。鉆孔、灌注混凝土都是在水下進(jìn)行，工程質(zhì)量只能通過科學(xué)的過程控制和完工后的儀器檢測(cè)來確認(rèn)。因而，對(duì)作業(yè)人員的操作熟練程度、工藝水平都有較高的要求。如何有效地避免鉆孔過程中出現(xiàn)鉆頭掉落和灌注水下混凝土過程中發(fā)生斷樁等現(xiàn)象，杜絕混凝土夾碴、不均勻的質(zhì)量弊病，發(fā)生施工質(zhì)量問題后如何恰如其分地處理以保證整個(gè)工程的質(zhì)量是工程界一直在研究而又未能徹底解決的問題。
2鉆孔灌注樁施工工藝及方案
1)場(chǎng)地平整和測(cè)量放樣。施工前,先用挖掘機(jī)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整,并做到施工現(xiàn)場(chǎng)“三通一平”;建立橋梁施工測(cè)量導(dǎo)線控制網(wǎng),校核測(cè)量?jī)x器,樁位放樣坐標(biāo)、高程計(jì)算,根據(jù)測(cè)量控制網(wǎng)用全站儀定出鉆孔樁樁位。
2)埋設(shè)鋼護(hù)筒。為固定樁位,保護(hù)孔口不坍塌,旱地和筑島平臺(tái)處采用挖坑埋設(shè)法將鋼護(hù)筒埋入,護(hù)筒底部和四周所填粘質(zhì)土必須分層夯實(shí),鋼護(hù)筒采用10mm厚的鋼板卷制而成,直徑為1.3m和1.5m兩種,護(hù)筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0m～2.0m。當(dāng)孔內(nèi)有承壓水時(shí),護(hù)筒應(yīng)高于穩(wěn)定后的承壓水位2.0m以上。護(hù)筒埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求或樁位的水文地質(zhì)情況確定,一般為2.0m～4.0m,有沖刷影響時(shí),應(yīng)深入局部沖刷線以下不少于1.0m～1.5m。
3)鉆機(jī)就位。鉆機(jī)就位時(shí),墊平鉆機(jī),保持平穩(wěn),嚴(yán)防在沖擊過程中移位、沉陷;鉆機(jī)就位后,進(jìn)行樁位校核,保證就位準(zhǔn)確。
4)沖擊成孔。開孔一般投入大比例黏土,造濃漿(相對(duì)密度1.4～1.6),采用小沖程進(jìn)行擊孔,穿過覆蓋層、粉砂層2m～4m后,再按正常的沖擊成孔工藝成孔,鉆進(jìn)過程中要嚴(yán)密觀察護(hù)筒內(nèi)的水頭,保持比施工水位高出1.5m～2m,并派專人檢查地質(zhì)變化情況及泥漿指標(biāo)。根據(jù)不同的地質(zhì)狀況調(diào)整不同指標(biāo)的泥漿,當(dāng)通過漂石層時(shí),如表面不平整,應(yīng)先投放黏土或小片石將表面墊平,再?zèng)_擊鉆進(jìn),防止發(fā)生斜孔、塌孔現(xiàn)象。
5)成孔檢查。檢查方法是:孔深用測(cè)繩進(jìn)行檢測(cè);孔徑檢測(cè)用<25的鋼筋焊成直徑為0.98m和1.23m,長(zhǎng)為6m的檢孔器,吊入孔內(nèi)直放到孔底檢測(cè),如檢孔器放不到孔底,則說明樁孔有縮頸或局部偏孔現(xiàn)象;在檢孔器沉入孔底的過程中,根據(jù)懸掛著檢孔器的鋼絲繩的傾斜程度可判斷孔壁是否傾斜。
6)清孔。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度,經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后,開始清孔。清孔采用換漿法,以已凈化的、相對(duì)密度較低的泥漿壓入,把相對(duì)密度較大的泥漿和懸浮鉆渣換出孔外,保持孔內(nèi)液面穩(wěn)定,直到孔內(nèi)泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)及沉渣厚度符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求為止。
7)鋼筋籠的制作、吊裝、就位。鋼筋籠根據(jù)吊裝條件在鋼筋加工場(chǎng)采用分段制作。分段制作應(yīng)確保骨架不變形、接頭錯(cuò)開。鋼筋籠主筋搭接采用閃光對(duì)焊,箍筋與主筋采用點(diǎn)焊,主筋與加勁箍要焊接牢固。鋼筋籠制作時(shí)安裝聲測(cè)管,聲測(cè)管上下管口要焊接鋼板封口。在每個(gè)加勁箍外周焊接鋼筋籠保護(hù)層“耳筋”,鋼筋籠制作完成后,通過監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后采用25t吊車吊放。鋼筋籠采用分3段制作和吊裝,每?jī)啥武摻罨\的主筋錯(cuò)開搭接、焊接長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。吊放鋼筋籠時(shí)嚴(yán)禁碰撞孔壁,以免塌孔。鋼筋籠頂端設(shè)吊環(huán)固定鋼筋籠。
8)導(dǎo)管安裝。導(dǎo)管的安裝:導(dǎo)管直徑為300mm,壁厚5mm,每節(jié)長(zhǎng)3m,另配1m和0.5m長(zhǎng)的導(dǎo)管各一節(jié),接頭由法蘭盤連接,并用橡膠圈密封。導(dǎo)管使用前經(jīng)過接頭抗拉試驗(yàn)和不小于孔內(nèi)水深1.3倍的水密承壓試驗(yàn)�；炷凉嘧㈤_始時(shí),導(dǎo)管底部距孔底的距離約40cm。
9)二次清孔。鋼筋籠安放完畢后,現(xiàn)場(chǎng)施工人員要檢查孔內(nèi)泥漿各項(xiàng)指標(biāo)、孔內(nèi)沉渣等,如超出要求,應(yīng)進(jìn)行二次清孔,直到泥漿各項(xiàng)指標(biāo)、沉渣經(jīng)檢測(cè)符合要求為止。二次清孔各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求后要及時(shí)進(jìn)行樁基混凝土灌注。
10)灌注混凝土�；炷猎诎韬险静捎米詣�(dòng)計(jì)量攪拌機(jī)集中拌和,運(yùn)輸采用罐車運(yùn)輸,灌注采用導(dǎo)管法灌注�；炷恋倪\(yùn)輸能力與拌合能力一樣,要與灌注速度相適應(yīng),充分保證灌注工作的不間斷�；炷恋默F(xiàn)場(chǎng)灌注工作,安排有統(tǒng)一的指揮,且各工種分工明確,協(xié)調(diào)配合,快速連續(xù)施工,現(xiàn)場(chǎng)施工員要做好現(xiàn)場(chǎng)混凝土灌注記錄,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員要隨機(jī)留取規(guī)定組數(shù)的試件。
11)鑿樁頭。灌注樁混凝土強(qiáng)度達(dá)到28d強(qiáng)度后,挖掘機(jī)開挖基坑,人工采用鋼鍥、鐵錘鑿除上部虛樁頭。
12)樁基檢測(cè)。樁頭鑿除后,委托有檢測(cè)資質(zhì)的第三方單位進(jìn)行超聲波或小應(yīng)變樁基檢測(cè),灌注樁檢測(cè)為一類樁,立即進(jìn)行承臺(tái)施工。
3鉆孔灌注樁施工過程中常見問題原因分析及處理方法
3.1塌孔
原因分析:1)孔內(nèi)泥漿稠度小;2)鋼護(hù)筒埋深較淺;3)孔內(nèi)泥漿水位高度不夠。處理方法:1)在松散砂土地層鉆進(jìn)時(shí),控制進(jìn)尺速度,選用高粘度、不分散的優(yōu)質(zhì)泥漿,泥漿稠度、比重符合規(guī)范要求;2)增加鋼護(hù)筒的埋設(shè)深度,保證鋼護(hù)筒埋設(shè)穿過軟土層、粉砂層;3)鉆進(jìn)時(shí)根據(jù)情況及時(shí)調(diào)整孔內(nèi)泥漿稠度,稠度偏小時(shí)要補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿,保證孔內(nèi)水頭相對(duì)穩(wěn)定。
3.2斜孔
原因分析:當(dāng)遇到地層巖面傾斜、大孤石、探頭石或土層軟硬不勻時(shí),會(huì)造成斜孔。處理方法:如有探頭石、大孤石,低速將石打碎;當(dāng)遇到巖面傾斜,采用片石填平后再?zèng)_擊;遇到土層軟硬不勻,致使錘頭受力不均時(shí),往孔內(nèi)填入低標(biāo)號(hào)混凝土,待混凝土凝固到一定強(qiáng)度再用錘低速打進(jìn)。
3.3沉渣厚度較大
原因分析:1)泥漿指標(biāo)不符合要求,含砂率過大;2)下放鋼筋籠時(shí)間過長(zhǎng)或鋼筋籠碰撞孔壁,造成塌方。處理方法:1)清孔時(shí)嚴(yán)格控制泥漿指標(biāo),保證清孔后,孔內(nèi)泥漿各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求;2)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理,合理組織,縮短鋼筋籠吊裝時(shí)間,但吊放時(shí)應(yīng)徐徐下放,不得快速?zèng)_下,避免碰撞孔壁。如鋼筋籠安放完畢后,孔內(nèi)沉渣仍超出要求,應(yīng)采用二次清孔方法,直到沉渣符合要求為止。
3.4鋼筋籠上浮
原因分析:灌注混凝土?xí)r混凝土供應(yīng)不及時(shí),混凝土已初凝,與鋼筋籠粘結(jié)在一起。處理方法:混凝土的供應(yīng)要連續(xù)均衡,確保在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成鉆孔樁混凝土灌注。
4結(jié)語(yǔ)
鐵路橋梁鉆孔灌注樁是一項(xiàng)隱蔽性很強(qiáng)的工程,受其地質(zhì)、水文情況影響較大,施工過程中不容易控制其質(zhì)量。因此,施工前技術(shù)人員、施工人員要認(rèn)真研究施工圖紙,詳細(xì)調(diào)查補(bǔ)勘現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況,并將實(shí)際地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)地質(zhì)資料進(jìn)行對(duì)比,科學(xué)制定施工方案,合理地組織安排施工人員與施工機(jī)械,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求組織施工,確保樁基施工質(zhì)量。
