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淺談鉆孔灌注樁施工技術和相關流程

11-15 15:23:32  瀏覽次數:616次  欄目:建筑工程管理
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  摘要:鉆孔灌注樁在區域基建工程基礎工程中發揮了重要作用,鉆孔灌注樁技術,因其對各種土層的適當性強、無擠土效應、無震害、無噪音、承載力高等優點,在工程中得到了廣泛應用。文章闡述了鉆孔灌注樁施工前要做的準備工作,介紹了施工技術的工作流程。

  關鍵詞:鉆孔灌注樁;施工技術;打樁;牽動導管;下料

  我國地域遼闊,地形及地貌相當復雜,在沿海一帶尤為突出。鉆孔灌注樁在這些區域基建工程基礎工程中發揮了重要作用,鉆孔灌注樁技術,因其對各種土層的適當性強、無擠土效應、無震害、無噪音、承載力高等優點,在工程中得到了廣泛應用。鉆孔灌注樁對于一般粘性土、填土、淤泥質土及砂土等而言,穿越方便,成孔效果較好。

  一、工藝流程及施工準備

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  施工前必須全面撐握鉆孔灌注樁的施工工藝,因鉆孔設備不同,其施工工藝流程也不一樣,現以GPS100型回旋鉆機成孔為例,其主要施工工藝流程為:場地平整→孔位測定→護筒埋設→鉆機就位→開鉆成孔→提鉆→第一次清孔→檢孔→鋼筋籠吊放→下導管→第二次清孔→水下混凝土灌注→提拔導管→成樁。

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  1.必須預審施工組織設計。工程開工前,施工單位應提前向監理部報送施工組織設計(專項施工方案)進行審查,其中包含施工方法、主要技術指標及控制措施。經監理工程師審核后完善施工組織設計方案。

  2.必須認真把好測量定位關。測量定位是整項工作的關鍵,在思想上必須有足夠重視,是關系到孔位的準確性,鉆孔的垂直度及基準面的標高。施工單位在具體操作過程中,須嚴格按三檢制的要求層層落實,及時與監理方溝通,與監理方認真復核、驗收相結合,嚴格控制偏差在設計或規范允許范圍內。

  3.必須把護筒、鉆機安裝穩固、準確。護筒有固定樁位、鉆孔導向、保護孔口和隔離孔內外表層水的作用。在制作過程中要求堅固、耐用、不易變形、不漏水、裝卸方便和能重復使用等功能。一般采用帶法蘭的鋼質護筒,由3~5mm厚鋼板制作,在護筒外側上、中、下部各焊一道加勁肋增加剛度,防止變形,形狀可以做成整體或兩半圓。埋置時應保證平面位置正確,偏差不得大于5cm,且高出施工最高水位1.0~2.0m;在水下埋設的護筒應沿著導向架借助自重、射水、震動或錘擊等方法將護筒下沉至穩定深度。

  鉆機是鉆孔、吊放鋼筋籠、灌注混凝土的支架,要安裝穩定、安全。應能承受鉆具和其它輔助設備的重量,并具有一定的剛度,在鉆進中或其它操作時,不易產生晃動,高度由鉆具長度和鋼筋骨架節長度決定,一般為8~12m;底盤的長度應根據高度穩定性決定。主要受力構件的斷面尺寸,由施工中出現的最大負荷計算決定,安全系數不宜小于3。在鉆孔過程中,成孔中心必須對準樁位中心,鉆機架必須保持平穩,不發生位移、傾斜和沉陷;安裝就位時,詳細測量后底座用枕木墊實塞緊,頂端用纜風繩固定平穩,并在鉆孔過程中經常檢查,以保證轉盤面水平、鉆機機架垂直,進而確保樁身的垂直度和孔徑大小。

  二、原料選擇與下料

  砼原料宜選用卵石、石子含泥量小于2%,以提高砼的流動性,防止堵管。一般砼初凝時間僅3~5小時,只能滿足淺孔小樁徑灌注要求,而深樁灌注時間約為5~7小時,因此應加緩凝劑,使砼初凝時間大于8小時,為了使砼具有良好的保水性和流動性,應按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒入料斗后,先開動攪拌機并加入30%以上的水,然后與拌合料一起均勻加入60%的水,最后再加入10%的水(如砂、石含水率較大時,可適當控制此部分水量),最后加水到出料時間控制在60秒內,坍落度應控制在180+20mm之間,砼灌注距樁頂約5m處時,坍落度控制在160~170mm,以確保樁頂浮漿不過高。氣溫高,成孔深,導管直徑在250mm之內,取高值,反之取低值。

  三、選擇打樁順序

  打樁順序一般分為:由一側向單一方面打,自中間向兩個方面對稱打,自中間向四周打。打樁順序直接影響打樁速度和樁基質量。因此;應結合地基土壤的擠壓情況,樁距的大小,樁機的性能,工程特點及工期要求,經綜合考慮予以確定,以確保樁基質量。減少樁機的移動和轉向,加快打樁速度,由一側向單一方向打,樁機系單向移動,樁的就位與起吊均很方便,故打樁效率高;但它會使土壤向一側作技術性灌注。操作技術分為首批砼灌注與后續砼灌注及后期灌注三個過程。在前一過程中,砼灌注量與泥漿至砼面高度,砼面至孔底高度,泥漿的密度,導管內徑及樁直徑有關?讖皆酱,首批灌注的砼量越多。由于砼量大,攪拌時間長,因此可能出現離析現象,首批砼在下落過程中,由于和易性變差,受的阻力變大,常出現導管中堵滿砼,甚至漏斗內還有部分砼,此時應加大設備的起重能力,以便迅速向漏斗加砼,然后再稍拉導管,若起重能力不足,則應用卷揚機拉緊漏斗晃動,這樣能使砼順利下滑至孔底,下滿后,繼續向漏斗加入砼,進行后續灌注。在后續灌注中,當出現非連續性灌注時,漏斗中的砼下落后,應當牽動導管,并觀察孔口返漿情況,直至孔口不再返漿,再向漏斗中加入砼。

  牽動導管的作用有兩點:

  1.有利于后續砼的順利下落,否則砼在導管中存留時間稍長,其流動性能變差,與導管間摩擦阻力隨之增強,造成水泥漿緩緩流墜,而骨料都滯留在導管中,使砼與管壁摩擦阻力增強,灌注砼下落困難,導致斷樁。同時,由于粗骨料間有大量空隙,后續砼加入后形成的高壓氣囊,會擠破管節間的密封膠墊而導致漏水,有時還會形成蜂窩狀砼,嚴重影響成樁質量。

  2.牽動導管增強砼向四周邊擴散,加強樁身與周邊地層的有效結合,增大樁體摩擦力,同時加大砼與鋼筋籠的結合力,從而提高樁基承載力。

  在砼灌注后期,由于孔內壓力較小,往往上部砼不如下部密實,這時應稍提漏斗增大落差。以提高其密實度。當然在控制砼初凝時間的同時,必須合理地加快灌注速度,這時提高的灌注質量十分重要,因此應做好灌注前的各項準備工作,以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。

  四、結語

  施工人員要認真學好專業基礎知識,自覺實踐,一絲不茍,認真總結,正確應用有關規范;熟悉地質資料、設計圖紙、相關文件及各項技術要求,不斷提高自身的業務素質和技術水平,抓好施工準備、成孔、清孔、水下砼灌注等各個環節的質量控制,采取各種有效的措施,保障灌注樁的成樁質量。

  作者簡介:張軍民(1972-),男,廣東清遠人,供職于清遠市佛岡縣交通局,研究方向:道路橋梁。

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